典型汽車涂裝廢水處理工藝

1、典型汽車涂裝廢水處理工藝更新時刻：09-8-21 11:42本文針對汽車涂裝廢水中含有樹脂、表面活性劑、重金屬離子，Oil、顏料等污染物，專 門是其中的電泳廢水、噴漆廢水成份復雜，濃度高，可生化性差的實際情形，采納分質(zhì)處理、 混凝沉淀、混凝氣浮、砂濾等工藝對涂裝廢水進行處理，取得了良好成效：CODCr去除率 大于 80%。實際運行說明，該工藝在技術和經(jīng)濟上均是合理可行的。汽車及其零部件的涂裝是汽車制造過程中產(chǎn)生廢水排放最多的環(huán)節(jié)之一。涂裝廢水含有 樹脂、表面活性劑、重金屬離子，Oil、PO43-、油漆、顏料、有機溶劑等污染物，CODCr 值高，假設不妥善處理，會對環(huán)境產(chǎn)生嚴峻污染。對此類廢水，

2、傳統(tǒng)的方法是直截了當對混 合廢水進行混凝處理，治理成效不理想，出水水質(zhì)不穩(wěn)固，較難達到排放標準。專門是其中 的噴漆廢水，含大量溶于水的有機溶劑，直截了當采納混凝法處理成效專門差。我們在上海 某汽車廠通過實地勘查、大量分析調(diào)研和小試，針對涂裝廢水的特點，采納分質(zhì)預處理再進 行后續(xù)處理的二步處理的方法，并選擇芬頓氧化混凝沉淀，氣浮物化工藝進行處理，達到 了排放標準，CODCr去除率達到80%以上。1廢水的來源和要緊污染物1.1涂裝廢水的來源及有害物質(zhì)涂裝廢水要緊來自于預脫脂、脫脂、表調(diào)、磷化、鈍化等車身前處理工序：陰極電泳工 序和中涂、噴面漆工序。廢水中含有的要緊有毒、有害物質(zhì)如下： 涂裝前處理：

3、亞硝酸鹽、磷酸鹽、乳化油、表面活性劑、 Ni2+、 Zn2+。 底涂：低溶劑陰極電泳漆膜、無鉛陰極電泳漆膜、顏料、粉劑、環(huán)氧樹脂、丁醇、乙二 醇單丁醚、異丙醇、二甲基乙醇胺、聚丁二烯樹脂、二甲基乙醇、油漆等。 中涂、面涂：二甲苯、香蕉水等有機溶劑、漆膜、顏料、粉劑。1.2廢水水質(zhì)、水量本工程設計處理水量 60m3/h。油漆車間排放的廢水分為間歇排放的廢槽液和連續(xù)排放的清洗水。間歇排放廢水要緊來源于前處理槽的倒槽廢液、噴漆工段排放的廢液等，廢水濃度高， 一次排放量大，水質(zhì)如表1 所示。表1間歇排放廢水的水質(zhì)污染污廢水來源卩000rriWL*0il*JmgJLFOE mg/L-pZri+J mg/

4、L-Ni和 mg/Lmg/LiJmg/L預脫脂睛、脫脂褶辭隈 后噴淋、幔漬槽廢槽液25 00-+4000300-250-400護9.5-115網(wǎng)血8.5-10.5磷化擠噬播液、后噴輔、謹400600iao-i5u20-30P6P+誣化彌直曙液、后噴禍、慢50-100+45門+1電泳茂槽液心3000-+J20000p+1銅口7-9P+中涂、貢灤噴玻室水槽廢噸30004456+豚渣4連續(xù)排放廢水要緊來自于前處理工序的后噴淋、浸漬槽的溢流廢水等，相對間歇排放廢水，其濃度低、總排放水量大，其水質(zhì)如表2所示。表2連續(xù)排放廢水的水質(zhì)污染污廢水來謂arng/L#21oikmg/LFOimg/LZn24-mg

5、/LNiW mg/LCd24* mg/LP碳黒pmg/LpH脫脂后沖洙股舲呃逐gEv7-St3磷化后沖洗嗟亦20-30128Pp鈍優(yōu)后沖洗噬水屮10-15：10.156:1DI水噴淋瞎噴湖廈水卩3900+1許曲龍環(huán)去離子清洗廢水軍4 024J單屮6+J戶濟后水詵溢流-匱zRd|ioo4oao了總2.涂裝廢水處理工藝設計汽車涂裝廢水處理工藝的關鍵之一在于合理的清濁分質(zhì)。對部分難處理或阻礙后續(xù)處理 的廢水，依照其性質(zhì)和排放規(guī)律，先進行間歇的預處理，再和其它廢水集中連續(xù)處理,如此 不僅能夠取得較好的和穩(wěn)固的處理成效，而且在經(jīng)濟上也合理可行。2.2 間歇預處理2.2.1 脫脂廢液對脫脂廢液采納酸化法進

6、行破乳預處理，向脫脂廢液中投加無機酸將pH調(diào)至23,使 乳化劑中的高級脂肪酸皂析出脂肪酸，這些高級脂肪酸不溶于水而溶于油，從而使脫脂廢液 破乳析油。另外，加酸后使脫脂廢液中的陰離子表面活性劑在酸性溶液中易分解而失去穩(wěn)固性，失去了原有的親油和親水的平穩(wěn)，從而達到破乳。經(jīng)預處理后CODCr從25004000mg/L降 低到15002400mg/L,去除率在40%左右;而含油量從300950 mg/L降至5070 mg/L, 去除率高達90%95%。2.2.2 電泳廢液在陰極電泳廢水中含有大量高分子有機物,CODCr最高可達20000mg/L，還含大量電 泳渣,這些物質(zhì)在水中呈細小懸浮物或呈負電性的

7、膠體狀。處理中加入適當?shù)年栯x子型聚丙 烯酰胺PAM和聚合氯化鋁PAC作混凝劑，利用絮凝劑的吸附架橋作用來快速去除 廢水中的污染物。電泳廢液在預處理時要求pH值在1112之間，有較好的沉淀成效。反 應后的出水 CODCr 在 2000 mg/L 左右。2.2.3噴漆廢水對噴漆廢水先采納Fenton試劑H2O2+FeSO4對其進行預處理，使其中的有機物氧 化分解, CODCr 去除效率約在 30%左右,再加入 PAC 和 PAM 對其進行混凝沉淀,通過此 兩步處理， CODCr 的總?cè)コ士蛇_到 60%80，由 300020000mg/L 降至 1200 4000mg/L。出水排入混合廢水調(diào)劑池。

8、Fenton 試劑具有專門強的氧化能力，當 pH 值較低時操縱在 3 左右， H2O2 被 Fe2+ 催化分解生成羥基自由基COH,并引發(fā)更多的其他自由基，從而引發(fā)一系列的鏈反應1。 通過具有極強的氧化能力的0H與有機物的反應，使廢水中的難降解有機物發(fā)生部分氧化、 使廢水中的有機物CC鍵斷裂，最終分解成H20、CO2等，使CODCr降低。或者發(fā)生 偶合或氧化，改變其電子云密度和結(jié)構(gòu)，形成分子量不太大的中間產(chǎn)物，從而改變它們的溶 解性和混凝沉淀性。同時，F(xiàn)e2+被氧化生成Fe(OH)3在一定酸度下以膠體形狀存在，具有 凝聚、吸附性能，還可除去水中部分懸浮物和雜質(zhì)。出水通過后續(xù)的混凝沉淀進一步去除

9、污 染物，以達到凈化的目的2。2.3 連續(xù)處理經(jīng)預處理的各類廢水排入均和調(diào)劑池中，與其它廢水混合后進入連續(xù)處理流程?；旌虾?的廢水CODCr約為700900mg/L。連續(xù)處理分為二級：混凝沉淀和混凝氣浮。在涂裝廢水中，油、高分子樹脂環(huán)氧樹脂、顏料碳黑、粉劑、磷酸鹽等在表面 活性劑、溶劑及各種助劑的作用下，以膠體的形式穩(wěn)固地分散在水溶液中。能夠*投加化學 藥劑來破壞膠體的細微懸浮顆粒在水中形成的穩(wěn)固體系，使其集合成有明顯沉淀性能的絮凝 體，然后形成沉淀或浮渣加以除去3。在廢水中加入一定量的無機絮凝劑后，它們可中和乳化油或高分子樹脂的電位，壓縮雙 電層，膠粒碰撞促進凝集，完成脫穩(wěn)過程，形成細小密實

10、的絮凝物。如此可使涂些廢水中的 金屬離子和磷酸根離子在堿性條件下生成的固體小顆粒形成沉淀物4。因此混凝處理可有 效地去除汽車涂裝廢水中的油、高分子樹脂、顏料和粉劑5。重金屬離子和磷酸鹽中，由于Ni2+生成Ni(0H)2沉淀以及PO43-生成Ca3 (P04) 2沉 淀的最正確pH值是10以上；而Zn2+生成氫氧化物沉淀的最正確pH值范疇是8.59.5, pH過高會形成ZnO22而溶解。因此要分二級混凝反應以分別去除Ni2+, PO43-和 Zn2+。 同時，混凝反應后的固液分離分別采納的是斜板沉淀池和氣浮池，如此既能夠用斜板沉淀池 來去除比重較大的重金屬化合物沉淀，又能夠用氣浮池來去除比重較輕

11、的有機物等。混凝沉淀第一級為混凝沉淀調(diào)劑pH值為1010.5。反應槽采納推流式反應槽，分為三格。第一格加堿將pH調(diào)高至1010.5,加入CaCI2, 第二格加FeSO4,第三格加混凝劑PAM,反應后進入斜板沉淀池進行固液分離。三格停留 時刻分別為15min、15min、7.5min。斜板沉淀池表面負荷按2m3/m2h設計。一級反應 CODCr去除率為50%60%?；炷龤飧《壏磻姆磻?，也采納推流式反應槽，分為三格。第一格加酸將pH回調(diào)至8.59, 第二格加PAC,第三格加PAM，反應后進入氣浮池進行固液分離。二級反應槽三格停留時 刻分別為10min、10min、5min。氣浮池的溶氣水按處

12、理水量的30%設計。二級反應CODCr 去除率為20%25%，同時氣浮也去除了 Zn2+和一部分的表面活性劑。深度處理深度處理采納砂濾和活性炭過濾。從運行情形看，經(jīng)砂濾后的出水即能達到排放標準 C0DCr300mg/L。砂濾裝置的過濾速度操縱在1012m3/m2h。反沖洗水由監(jiān) 測水箱中的水加壓后提供，反沖洗強度操縱在1618L/m2s。砂濾后的出水已能達到排放要求，因此，活性炭過濾只是一個應急保證措施，一樣情形下較 少使用。污泥處理污泥處理的好壞，直截了當阻礙廢水處理站的運行。由于污泥含油量高，直截了當進行 壓濾成效較差，在污泥濃縮槽中加入CaOH2, pH調(diào)整至10左右，能達到較好的壓濾

13、成效。污泥含水率經(jīng)板框壓濾機后可由99%下降至75%80%。2.6 連續(xù)處理去除率分析連續(xù)處理過程去除率如表3所示。表 3 連續(xù)處理效率出水位置子CODC去 除率斜板沉淀池出50% 60%口氣浮池出口20% 25%砂濾出口15%3 處理成效分析該工程自 2002 年運行至今，處理成效穩(wěn)固，表4 為上海市環(huán)境監(jiān)測中心2004 年對該廠的監(jiān)測分析報告數(shù)據(jù)匯總。監(jiān)測時刻為3天，每天取樣12次1小時取樣一次，包括廢 水處理裝置進口和出口。表4廢水處理設施總排口監(jiān)測數(shù)據(jù)進行評判，其中CODCr、BOD5、SS按三級標準評判廢水處理后排入安亭水質(zhì)凈化廠， 其余采納二級標準及第一類污染物最高承諾排放濃度，均

14、能達到工程設計指標。目前，處理裝置運行穩(wěn)固，出水均能達標。4技術經(jīng)濟分析 工程造價和運行費用是人們在選用處理方法時所必須考慮和關懷的問題。本工程采納分 質(zhì)處理后，與一樣的集中物化處理比較，節(jié)約了加藥量，污泥產(chǎn)量也有所減少，在一定程度 上減少了運行費用，更重要的是保證了出水水質(zhì)的穩(wěn)固達標。本項目的技術經(jīng)濟指標見表 5。表 5 本處理工程技術經(jīng)濟指標總投資萬元單位體祝污水投資萬元年運行費用方元單位悻積污水處理費/元術.800*1 11P3W1.67P5結(jié)論1、本工程采納分質(zhì)處理、混凝沉淀、混凝氣浮、砂濾等工藝對汽車涂裝廢水進行處理 在技術和經(jīng)濟上是合理可行的。實際運行結(jié)果證明，此工藝對重金屬、SS、Oil的去除效率 超過90%，對CODCr的去除率大于80%。2、汽車涂裝廢水水量和水質(zhì)變化大，要專門的重視廢水水量