分析汽车涂装废水处理工程实践

发表时间：2018-07-17T12:59:19.613Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第7期 作者： 柯亮

[导读] 依据汽车涂装废水的水质特点，介绍了国内汽车涂装废水常用的处理方法，并对湖南某重型汽车厂污水处理站的工艺设计

柯亮

一汽-大众汽车有限公司佛山分公司 广东佛山 528237

摘要：依据汽车涂装废水的水质特点，介绍了国内汽车涂装废水常用的处理方法，并对湖南某重型汽车厂污水处理站的工艺设计、调试及运行效果进行总结。实践表明：物化-生化法可有效处理汽车涂装废水；依据废水中所含污染物的不同，对涂装工艺过程中排放的废水进行分质预处理可有效地去除磷酸盐、重金属离子、油类物质等污染物，减轻了后续处理单元的负荷，提高了处理效率。关键词：汽车涂装废水；物化-生化法；分质预处理

汽车涂装工艺一般由漆前表面处理、涂布（电泳）、喷涂和干燥4道基本工序组成。漆前表面处理是涂装工艺的基础，它包括前处理包括脱脂、表调、磷化、钝化等4个方面，采用喷浸结合方式对车身表面进行处理，室体采用封闭式结构。涂布系指将涂料在被涂物表面扩散开的操作，目前多用阴极电泳涂装法泳涂阳离子型水溶性漆，电泳后用超滤液进行2~3次回收水洗，再用脱离子水淋洗。装饰性要求的轿车和轻型载重汽车一般采用静电涂装法涂中间层涂料；面漆一般用三聚氰氨基醇酸树脂磁漆，采用自动喷涂或静电喷涂方法。 1.废水来源

1.1废水水源及特点

本工程废水由汽车装配制造过程的涂装废水及工厂生活污水混合组成。涂装废水包括磷化钝化废水、脱脂废水和废液、电泳废水和废液、喷漆废水和废液等，主要含有磷酸盐、有机物、有机溶剂、重金属离子、油脂、氨氮、固体悬浮物等污染物[1]。 1.2废水水质水量

汽车涂装生产线产生的涂装废水除部分清洗水连续溢流排放外，涂装废水多为间歇排放。涂装与生活混合废水水质见表1所示。表1混合废水水质

涂装混合废水折算平均流量为2880m3／d，其中磷化废水：1340m3／d；脱脂废水：1040m3／d；脱脂废液：30m3／d；喷漆废水废液：160m3／d；电泳废水废液：260m3／d；其它废水：50m3／d。生活污水折算平均流量为300m3／d。 2.废水处理工艺

2.1设计进水水量、水质

设计进水水量、水质见表2，废水中主要存在高分子树脂、溶剂、碱、聚合碱性盐、乳化油、表面活性剂等污染物。

表2设计进水水量、水质 2.2废水处理工艺

①加药气浮系统。喷漆废水COD浓度高，大分子有机物主要以漆雾颗粒物的形态悬浮于水中。采用加药气浮系统产生高度分散的微小气泡作为载体粘附废水中的悬浮物，使其浮力大于重力和阻力，从而使污染物上浮至水面，形成泡沫，然后用刮渣设备自水面刮除泡沫，实现固液分离，使悬浮颗粒物得到去除。采用加药气浮系统对喷漆废水进行预处理，一方面可以有效去除大分子有机物，去除率可达到50%～70%，气浮系统出水COD浓度为1200～4000mg/L；另一方面稳定调节池进水水质，减小对生化系统的冲击[2]。②生化系统。采用倒置A2/O工艺，主要由缺氧池+厌氧池+接触氧化池组成。混合废水氨氮浓度较高，倒置A2/O工艺具有良好的脱氮效果，在反硝化过程中废水中的有机物作为碳源满足反硝化菌的需要，在脱氮过程中同时去除有机物，废水中的氨氮在二级生化处理工艺中得到高效去除，去除率达到83%～92%；涂装废水中一些难生物降解的物质许多是以小的颗粒物、超胶体和胶体状态存在，经过酸化水解后可以被降解或者转化为溶解性小分子后，再被后续接触氧化工艺降解。生化系统对COD的去除率达到67．5%～78．5%。③深度处理系统。深度处理系统由Fenton氧化+石英砂过滤器+活性炭吸附器组成。Fenton法是一种高级氧化技术，可溶性亚铁盐和双氧水按一定比例混合组成Fenton试剂，能氧化有机分子，对色度较高的涂装废水具有良好的脱色效果，在pH值＜3．5的条件下平均COD去除率达90%，脱色率达97%；石英砂、活性炭作为过滤介质，在一定的压力下，将浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒状的石英砂过滤和活性炭吸附，有效地截留和吸附去除水中的悬浮物、胶质颗粒、微生物、氯、嗅味及未降解有机物等，最终有效降低出水色度和浊度，保证出水水质稳定。[3]④污泥浓缩及

脱水系统。贮存废水处理站所产生的剩余污泥，进行浓缩及消化减量后利于进行板框脱水。将废水站生化处理过程所产生的剩余污泥及中和反应罐区所产生的悬浮污泥进行脱水处理，便于运输、填埋。 2.3生化处理

气浮池出水和经预处理过的磷化废水自流进入水解酸化池，进入水解酸化池之前需加酸中和，使pH值在6～9范围内。为提高废水的可生化性，同时引入厂区内的生活污水。利用水解酸化池厌氧条件下微生物破坏有机物的长链后，再进入生物接触氧化池进行生物处理。好氧接触氧化池是整个废水处理工艺的核心部分。在有氧条件下，废水中的可降解有机污染物在好氧微生物作用下，一部分合成为微生物细胞，另一部分分解为CO2、H2O，得以彻底去除，从而使废水得到净化。随后流入二沉池进行泥水分离，经沉淀池澄清后的出水排入排水池达标排放，排水池出口设有CODCr在线监控仪和明渠流量计，监测排放水水质水量。 2.4物化法及分质预处理

涂装废水中含有磷酸盐、重金属离子和油类物质，一般应采用物化法进行预处理。常用的物化法有化学沉淀法和气浮法。成都某汽车有限公司采用化学沉淀法去除涂装废水中的PO43-；加石灰将废水pH值控制在11左右，可以去除90％的TP。合肥某汽车制造厂采用投加石灰乳化学沉淀法并结合投加PAM絮凝沉淀法处理含磷废水，可有效地去除PO43-和重金属离子。湖南某客车集团有限公司采用混凝－溶气气浮法处理喷涂车间废水、喷涂湿打磨废水及零部件车间废水，可有效去除油类物质并达到废油回收的效果。依据汽车生产涂装工艺排放的各种废水中所含污染物质的不同，针对不同水质特征的废水分别采用不同的预处理方法，可有效地去除废水中的污染物质。某汽车厂对涂装废水进行分质预处理可有效去除脱脂废液中的油类物质、电泳废液中的高分子有机物和重金属离子、喷漆废水中的有机物。某依维柯生产厂将涂装废水分成两大系统进行处理，取得了较好的预处理效果。

某整车厂涂装废水处理工艺

2.5混合污水处理系统

混合污水处理系统的设计处理能力为45m3／h。厂区排放的生活污水与预处理后的生产废水在混合污水池内经充分混合后提升至水解酸化池。水解酸化池HRT为6h，采用上向流式，上升流速为0．9m／h，池中悬挂组合填料，起到固定微生物，增加微生物总量的作用。在水解酸化池内产酸菌的作用下，废水中大分子物质被降解为小分子物质，难降解物质转化为易降解物质，废水的m（BOD5）／m（CODCr）值得到提高，这就为后续的好氧生物处理创造了良好的条件[4]。生物接触氧化法属生物膜法，借助于附着在填料上的生物膜降解有机污染物等，使废水得到净化。生物接触氧化池内采用组合填料，接触时间为7．2h，气水体积比为13∶1。生物接触氧化池出水进入斜管沉淀池进行固液分离后，排入清水池，经泵提升至厂区管网达标排放。 2.6污泥处理系统

各系统产生的污泥，排入污泥池后，由污泥泵提升至污泥浓缩池，经浓缩后的污泥含水率降到97％左右，由螺杆泵定期提升到带式压滤机，污泥经压榨成含水率80％的泥饼后，外运处置[5]。污泥浓缩池的上清液和带式压滤机的压滤液返回到生产废水池中，重新进行处理。

结论

该工艺对涂装车间间歇排放的各废液的预处理，将其中的高浓度污染物降低后，再汇合进行物化处理，有效控制进水冲击负荷，而且剩余污泥量少，不存在污泥膨胀的问题，无需污泥回流，运转十分方便。选择合理的处理单元及正确组合，是工程取得良好处理效果的根本。本项目采用混凝沉淀－水解酸化－生物接触氧化的混合工艺进行汽车涂装废水处理，处理效果稳定、运行成本合理、操作维护简单，具有较好的经济效益、社会效益和环境效益。 参考文献

［1］蔡莹，高亮．典型汽车涂装废水处理工艺［J］．净水技术，2004，23（6）：41-44． ［2］刘绍根．汽车涂装废水处理技术［J］．工业用水与废水，2001，32（2）：11-13．

［3］闫新萍，杨文峰，刘小勇．汽车行业涂装废水处理技术及工程实例［J］．工业用水与废水，2006，37（6）：88-90． ［4］王春冬，陈文静，李韵，等．汽车涂装废水除镍的试验研究［J］．环境科学与管理，2010，35（2）：90-92． ［5］赵济强，林西华．电镀涂装综合废水处理工程实践［J］．工业水处理，2005，25（11）：60-62．

作者简介：柯亮（1983.9-），男，江西九江人，硕士，2008年6月毕业于华南理工大学，主要从事企业清洁生产审核、节能减排工作。