典型汽车涂装废水处理工艺.doc

典型汽车涂装废水处理工艺蔡莹高亮上海市机电设计研究院上海市北京西路号邮编摘要本文针对汽车涂装废水中含有树脂表面活性剂重金属离子颜料等污染物特别是其中的电泳废水喷漆废水成份复杂浓度高可生化性差的实际情况采用分质处理混凝沉淀混凝气浮砂滤等工艺对涂装废水进行处理取得了良好效果去除率大于实际运行表明该工艺在技术和经济上均是合理可行的关键词涂装废水分质处理混凝沉淀混凝气浮砂滤试剂中图分类号文献标识码文章编号汽车及其零部件的涂装是汽车制造过程中产生废水排放最多的环节之一涂装废水含有树脂表面活性剂重金属离子油漆颜料有机溶剂等污染物值高若不妥善处理会对环境产生严重污染对此类废水传统的方法是直接对混合废水进行混凝处理治理效果不理想出水水质不稳定较难达到排放标准特别是其中的喷漆废水含大量溶于水的有机溶剂直接采用混凝法处理效果很差我们在上海某汽车厂经过实地勘查大量分析调研和小试针对涂装废水的特点采用分质预处理再进行后续处理的二步处理的方法并选择芬顿氧化混凝沉淀气浮物化工艺进行处理达到了排放标准去除率达到以上废水的来源和主要污染物涂装废水的来源及有害物质涂装废水主要来自于预脱脂脱脂表调磷化钝化等车身前处理工序阴极电泳工序和中涂喷面漆工序废水中含有的主要有毒有害物质如下涂装前处理亚硝酸盐磷酸盐乳化油表面活性剂底涂低溶剂阴极电泳漆膜无铅阴极电泳漆膜颜料粉剂环氧树脂丁醇乙二醇单丁醚异丙醇二甲基乙醇胺聚丁二烯树脂二甲基乙醇油漆等中涂面涂二甲苯香蕉水等有机溶剂漆膜颜料粉剂废水水质水量本工程设计处理水量油漆车间排放的废水分为间歇排放的废槽液和连续排放的清洗水间歇排放废水主要来源于前处理槽的倒槽废液喷漆工段排放的废液等废水浓度高一次排放量大水质如表所示表间歇排放废水的水质碳黑其它预脱脂槽脱脂槽废槽液后喷淋浸渍槽废槽液表调槽废槽液磷化槽废槽液后喷淋浸渍槽废槽液钝化槽废槽液后喷淋浸渍槽废槽液电泳废槽液中涂面漆喷漆室水槽废液漆渣连续排放废水主要来自于前处理工序的后喷淋浸渍槽的溢流废水等相对间歇排放废水其浓度低总排放水量大其水质如表所示表连续排放废水的水质碳黑脱脂后冲洗废水磷化后冲洗废水钝化后冲洗废水水喷淋槽喷淋废水循环去离子清洗废水自泳后水洗溢流废水涂装废水处理工艺设计汽车涂装废水处理工艺的关键之一在于合理的清浊分质对部分难处理或影响后续处理的废水根据其性质和排放规律先进行间歇的预处理再和其它废水集中连续处理这样不仅可以取得较好的和稳定的处理效果而且在经济上也合理可行涂装废水处理工艺流程涂装废水处理工艺流程如图所示污染物水来源废污染物水来源废图某汽车厂涂装废水处理站处理流程间歇预处理脱脂废液对脱脂废液采用酸化法进行破乳预处理向脱脂废液中投加无机酸将调至使乳化剂中的高级脂肪酸皂析出脂肪酸这些高级脂肪酸不溶于水而溶于油从而使脱脂废液破乳析油另外加酸后使脱脂废液中的阴离子表面活性剂在酸性溶液中易分解而失去稳定性失去了原有的亲油和亲水的平衡从而达到破乳经预处理后从降低到去除率在左右而含油量从降至去除率高达电泳废液在阴极电泳废水中含有大量高分子有机物最高可达还含大量电泳渣这些物质在水中呈细小悬浮物或呈负电性的胶体状处理中加入适当的阳离子型聚丙烯酰胺和聚合氯化铝作混凝剂利用絮凝剂的吸附架桥作用来快速去除废水中的污染物电泳废液在预处理时要求值在之间有较好的沉淀效果反应后的出水在左右喷漆废水对喷漆废水先采用试剂对其进行预处理使其中的有机物氧化分解去除效率约在左右再加入和对其进行混凝沉淀经过此两步处理的总去除率可达到由降至出水排入混合废水调节池试剂具有很强的氧化能力当值较低时控制在左右被催化分解生成羟基自由基并引发更多的其他自由基从而引发一系列的链反应通过具有极强的氧化能力的与有机物的反应使废水中的难降解有机物发生部分氧化使废水中的有机物键断裂最终分解成等使降低或者发生偶合或氧化改变其电子云密度和结构形成分子量不太大的中间产物从而改变它们的溶解性和混凝沉淀性同时被氧化生成在一定酸度下以胶体形态存在具有凝聚吸附性能还可除去水中部分悬浮物和杂质出水通过后续的混凝沉淀进一步去除污染物以达到净化的目的连续处理经预处理的各类废水排入均和调节池中与其它废水混合后进入连续处理流程混合后的废水约为连续处理分为二级混凝沉淀和混凝气浮在涂装废水中油高分子树脂环氧树脂颜料碳黑粉剂磷酸盐等在表面活性剂溶剂及各种助剂的作用下以胶体的形式稳定地分散在水溶液中可以靠投加化学药剂来破坏胶体的细微悬浮颗粒在水中形成的稳定体系使其聚集成有明显沉淀性能的絮凝体然后形成沉淀或浮渣加以除去在废水中加入一定量的无机絮凝剂后它们可中和乳化油或高分子树脂的电位压缩双电层胶粒碰撞促进凝集完成脱稳过程形成细小密实的絮凝物这样可使涂装废水中的金属离子和磷酸根离子在碱性条件下生成的固体小颗粒形成沉淀物所以混凝处理可有效地去除汽车涂装废水中的油高分子树脂颜料和粉剂重金属离子和磷酸盐中由于生成沉淀以及生成沉淀的最佳值是以上而生成氢氧化物沉淀的最佳值范围是过高会形成而溶解所以要分二级混凝反应以分别去除和同时混凝反应后的固液分离分别采用的是斜板沉淀池和气浮池这样既可以用斜板沉淀池来去除比重较大的重金属化合物沉淀又可以用气浮池来去除比重较轻的有机物等混凝沉淀第一级为混凝沉淀调节值为反应槽采用推流式反应槽分为三格第一格加碱将调高至加入第二格加第三格加混凝剂反应后进入斜板沉淀池进行固液分离三格停留时间分别为斜板沉淀池表面负荷按设计一级反应去除率为图为一级反应槽示意图图一级反应槽示意图混凝气浮二级反应的反应槽也采用推流式反应槽分为三格第一格加酸将回调至第二格加第三格加反应后进入气浮池进行固液分离二级反应槽三格停留时间分别为气浮池的溶气水按处理水量的设计二级反应去除率为同时气浮也去除了和一部分的表面活性剂深度处理深度处理采用砂滤和活性炭过滤从运行情况看经砂滤后的出水即能达到排放标准砂滤装置的过滤速度控制在反冲洗水由监测水箱中的水加压后提供反冲洗强度控制在砂滤后的出水已能达到排放要求因此活性炭过滤只是一个应急保证措施一般情况下较少使用污泥处理污泥处理的好坏直接影响废水处理站的运行由于污泥含油量高直接进行压滤效果较差在污泥浓缩槽中加入调整至左右能达到较好的压滤效果污泥含水率经板框压滤机后可由下降至连续处理去除率分析连续处理过程去除率如表所示表连续处理效率出水位置去除率斜板沉淀池出口气浮池出口砂滤出口处理效果分析该工程自年运行至今处理效果稳定表为上海市环境监测中心年对该厂的监测分析报告数据汇总监测时间为天每天取样次小时取样一次包括废水处理装置进口和出口表废水处理设施总排口监测数据监测项目废水处理装置进口废水处理装置出口上海市污水综合排放标准浓度最小值浓度最大值浓度平均值浓度最小值浓度最大值浓度平均值三级标准三级标准三级标准二级标准二级标准二级标准第一类污染物排放标准苯二级标准甲苯二级标准二甲苯二级标准废水处理装置进口指连续处理装置进口本次监测未分析表中所列为该厂废水处理站日常分析数据由上表可以看出经处理后的废水以上海市污水综合排放标准进行评价其中按三级标准评价废水处理后排入安亭水质净化厂其余采用二级标准及第一类污染物最高允许排放浓度均能达到工程设计指标目前处理装置运行稳定出水均能达标技术经济分析工程造价和运行费用是人们在选用处理方法时所必须考虑和关心的问题本工程采用分质处理后与一般的集中物化处理比较节省了加药量污泥产量也有所减少在一定程度上减少了运行费用更重要的是保证了出水水质的稳定达标本项目的技术经济指标见表表本处理工程技术经济指标总投资万元单位体积污水投资万元年运行费用万元单位体积污水处理费元年工作日按天计日处理水量为结论本工程采用分质处理混凝沉淀混凝气浮砂滤等工艺对汽车涂装废水进行处理在技术和经济上是合理可行的实际运行结果证明此工艺对重金属的去除效率超过对的去除率大于汽车涂装废水水量和水质变化大要特别的重视废水水量水质均衡和分质预处理根据工程实践证明对脱脂废液电泳废水废液和喷漆废水这三股废水分别进行间歇预处理这不仅有利于后续处理效率的提高体现出技术和经济的统一而且对整个系统的稳定运行和出水的稳定达标至关重要参考文献熊忠林衍等氧化法在废水处理中的应用新疆环境保护张林生魏峰等物理化学法处理汽车工业电泳涂装工艺中的超滤液废水给水排水刘绍根汽车涂装废水处理技术工业用水与废水刘绍根黄显怀物化生化法处理汽车生产废水给水排水廖亮吴一飞等磷化喷漆线的废水处理工艺研究环境技术本文第一作者蔡莹简介蔡莹女年月出生毕业于同济大学环境工程学院现工作单位上海市机电设计研究院环保设计室工程师主要从事环保工程设计及环境影响评价等工作电子邮件本文第二作者高亮简介高亮男年月出生毕业于上海东华大学环境工程学院获得工学学士学位曾在第一届固体废弃物处理技术与工程设计全国学术会议上发表了城市生活垃圾焚烧厂垃圾渗漏液的处理一文现工作单位上海市机电设计研究院环保设计室工程师主要从事环保工程设计及环境影响评价等工作地址上海市静安区北京西路号邮编电话总机转分机传真电子邮件上海市机电设计研究院简介上海市机电设计研究院创建于年是国家核准的具有机械工程建筑轻工医药工程设计甲级资质及工程总承包工程监理项目管理及对外经济技术合作等多项资质的大型综合性设计企业其主要业务范围是机械轻工医药电子工程设计建筑工程设计民用建筑设计机电设备设计工程总承包工程技术咨询工程监理工程项目管理工程投资审价等该院现有专业工程技术人员余名其综合实力踞全国勘察设计单位百强之列近年来该院为不少国家及地区的许多著名公司如德国大众美国通用汽车和施乐瑞士迅达英国皮尔金顿日本三菱和索尼富士电气等在汽车电梯浮法玻璃信息电子家电复印机摩托车医疗器械等领域承担了设计咨询工程总承包项目管理施工监理等多项业务建院以来已完成国内外工程余项其中多项荣获了国家部市省级优秀设计奖来源中国净水技术网独家版权所有转载请注明出处本文摘自2004年第6期出版的中国水行业科技核心期刊4545净水技术应用技术栏目