汽车涂装废水处理工艺设计及其运行实践

'万方数据。．第34卷，第1期安徽化工V01．34，No．1：兰2QQ墨生2旦△盟丛型!￡奠垦丛!堡垒L!丛卫型墨!l竖E壹：至QQ§·环保与循环经济·汽车涂装废水处理工艺设计及其运行实践陶秀成，黄小甲，胡玉婷．(安徽师范大学环境科学学院，安徽芜湖241000)、摘要：通过对安徽省芜湖市某汽车厂的实际情况，针对该汽车厂涂装废水的特点，采用预处理、混凝沉淀、混凝气浮、过滤等物理化学处理工艺对涂装废水进行处理，取得了良好的效果。处理后出水水质COD。一<500mg，L，达到污水三级排放标准，TP≤O．50mga_。，达到一级排放标准。此物理化学方法处理汽车涂装废水在技术上是可行的。关键词：涂装废水；废水处理；物理化学方法；混凝中图分类号：X734．2文献标识码：A文章编号：1008—553X(2008)01-0052-031引言涂装能使汽车具有更好的耐腐蚀性和高装饰性，并延长其使用寿命，提高产品的质量和价值【”。汽车及其零部件的涂装是汽车制造过程中产生废水、排放废水最多的环节之一闼。随着国内外汽车工业的发展，汽车涂装废水的排放量逐年增加，对环境的污染日益严重。汽车在涂装生产中产生的废水主要为前处理废水、电泳涂漆废水和喷漆废水。汽车涂装废水出水水质、水量不稳定，给处理工程带来了较大的困难。特别是其中的喷漆废水，含大量的有机溶剂，直接采用混凝法处理效果很差。这些污染物如果不经过妥善处理，实现达标排放，会对环境产生严重污染。．有机废水的治理，传统工艺多采用生化处理的方法，或者用盐析、气浮、离子交换、电絮凝、反渗透等方法131，目前国内外已探索出一些新而先进的治理方法，如真空蒸馏141、低压湿式催化氧化等嘲。虽然取得了一定的效果，但或者处理效果不佳，或者成本太高，因此该废水的治理目前仍是个难题。随着我国汽车制造业的发展以及对环境保护的重视，汽车涂装废水的处理成为汽车制造业的必要环节。而传统的汽车涂装废水治理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，较难做到达标排放，特别是其中的总磷和COD值，直接采取混凝法处理效果较差[zl。根据废水排放去向的不同，企业废水处理的控制标准也不同。芜湖市某汽车厂的废水将排人城市污水处理厂，所以执行《污水综合排放标准))(GB8978—1996)的三级标准。该汽车厂在电泳、磷化、喷漆等过程中产生的涂装废水通过格栅预处理后，去除较大的悬浮物以及部分油脂等物质，然后进入调节池，使其混合均匀，接下来进行化学沉淀、混凝气浮、过滤等工艺的连续处理。通过调试和运行，出水的COD浓度。<500mg／L，达到了《污水综合排放标准))(GB8978-1996)三级标准，zn离子的浓度为0．037mg／L一0．107mg／L，TP浓度为0．025mg／L～0．50mgCL，两者均达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级排放标准。实践证明，采用物理化学方法处理汽车涂装废水，工艺简单，费用合理，处理效果较好。2废水处理工艺设计及主要技术参数2．1废水处理工艺设计芜湖市某汽车厂汽车车身涂装的主要工艺流程为：脱脂一水洗一表调-÷磷化_水洗-+电泳_+UF液洗一水洗_烘干-÷喷中涂_烘干叶喷漆一白干。涂装生产过程中产生了含有乳化洒、表面活性剂、磷酸盐、重金属离子(In锌离子)、填料、溶剂、水溶性树脂(如环氧树脂、酚醛树脂等)、颜料、助凝剂、大量漆雾颗粒等污染物的废水。根据汽车厂的生产能力以及其他同行业的废水排放情。、况，确定废水排放量为5t／h。结合当地实际情况，执行《污水综合排放标准)(GB8978—1996)的三级标准(芜湖市城市污水处理厂已经建成)。从环境保护和经济效益两方面考虑，采用化学沉淀一混凝气浮—过滤的工艺对该涂装废水进行处理，设计的工艺流程如图l所示。2．2主要技术参数涂装废水处理站主要工程建筑和设备设计参数见表l和表2。收稿日期：2007一“一30作者简介：陶秀成(1959一)，男，安徽六安人，副教授，硕士生导师，毕业于西南师范大学(现西南大学)，研究方向：环境保护。13605536489，hxjl983@mail．ahnu．edu．cno 万方数据陶秀成，等：汽车涂装废水处理工艺设计及其运行实践53压滤机出水图1芜湖市某汽车厂涂装废水处理工艺流程图表1主要工寝建筑一览表表2主要设备设计参数一览表3废水处理工艺过程前处理废水、电泳涂漆废水和喷漆废水等在该厂的污水处理站经格栅去除悬浮物后，进入调节池混合均匀，进行连续处理。初步运行时混合后的废水COD。为350mg／L～1800mg／L。连续处理分为化学沉淀、混凝气浮、过滤等几个工艺过程。在涂装废水中，乳化油、磷酸盐、重金属离子(如锌离子)、填料、水溶性树脂(如环氧树脂、酚醛树脂等)、颜料、大量漆雾颗粒等在表面活性剂、溶剂及各种助凝剂的作用下，以胶体的形式稳定地分散在水溶液中。投加化学药剂可以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，形成沉淀或浮渣加以除去[21。将聚丙烯酰胺(PAM)、CaCl：、NaOH三种药剂在加药桶内搅拌均匀后采用自流加药的方法注入反应池，调节废水的pH值，使磷酸根和锌离子生成羟基磷灰5i互[Cas(OH)(P04)3]和氢氧化锌沉淀物。同时，利用Ca2+完成乳化油、高分子树脂的胶体脱稳、凝聚过程【lOl。化学反应沉淀后经斜管沉淀池将固液分离，分离出的污泥进入污泥浓缩池，液体进一步与聚合氯化铝、聚丙烯酰胺(PAM)进行混凝气浮处理，浮渣进入污泥浓缩池，清水进入中间水池，然后再经砂滤和活性炭过滤。从运行情况看，经过滤后的出水即能达到三级排放标准(COD。。<500mg／L)，出水排人城市污水处理系统。污泥浓缩池的污泥，经过滤面积为10m2液压式压滤机压滤后，滤饼送到锅炉房拌入煤中焚烧，进行无害化处理。4结果与讨论结合汽车厂的实际废水排放情况，pH、sS和油类的处理均易达到排放要求。因此，对该厂主要监测项目是COD。总磷和锌离子，采用的方法分别是重铬酸钾法、钼锑抗分光光度法和直接吸人火焰原子吸收法。当COD。TP、Zn达到排放标准时，pH、SS和油类等的处理均达到排放要求。在该工程的调试运行中根据上述方法’监测获得的有关数据见表3。从表3的数据可以看出，该厂生产废水的COD。浓度的变化范围为350mg／L～1800mg／L，TP浓度的变化范围为0．15mg／L～5．12mg／L，Zn2+浓度的变化范围为0．072mg／L～0．355mg／L，在未经处理前的进水口处，Zn如的浓度≤2．0mg／L，已达到排放标准。在出水口处COD。浓度为81mg／L-479mg／L，去除率为57％～77％；TP浓度为0．025mg／L-O．50mg／L，去除率为88％～99％；zn嗽度为0．037mg／L～0．107mg／L，去除率为42％～75％，出水，I’P浓度和zn2+浓度≤O．5mg／L，达到一级排放标准；COD。浓度、<500mg／L，达到了《污水综合排放标准》(GB8978—1996)三级标准的要求。综合可知COD口、TP和zn均达到了设计目标，但COD。浓度变化较大，在处理过程中要注意调整药剂的投加量和投加比例。达标排放后的出水一部分可用于浇灌绿地和喷洒道路，其余的出水排人城市污水管道，随城市污水一起进入城市污水处理厂作进一步的处理。污泥经压滤机压成滤饼后，粉碎，同煤一起焚烧，减少了对环境的污染。5结论根据该工程的调试和运行的实践证明，采用化学沉淀一混凝气浮—过滤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。节省了加药量，污泥量也有所减少，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，出水锌离子浓度和，I’P浓度达到《污水综合排放标准}(GB8978一1996)一级排放标准，COD。浓度、<500mg／L，达到了《污水综合排放标准}(GB8978—1996)三级标准。通过对该汽车厂的废水处理站初期运行结果的连续监测，可以得出涂装废水经过物化法工艺的处理，经 万方数据54总第151期2008年第1期(第34卷)安徽化工裹3芜湖市某汽车厂汽车涂装废水处理监测结果837113962．50．150．02980．7一过运行调试可以达到污水综合排放标准。达标排放后的出水排入城市污水管道，随城市污水一起进入城市污水处理厂进行进一步的处理，对保护环境起着重要的作用。汽车涂装废水的水质取决于涂装工艺，因此应对涂装过程做深入的了解。另外还应注意结合实际情况，重视水质均匀，保持水质稳定，合理控制化学药剂的使用量，降低汽车涂装的处理成本，保证处理系统稳定正常地运行。参考文献【1】张宁远．汽车涂装废水的处理[J]．污染防治技术，2003，16(4)：92—94．【2】蔡亮，高莹．典型汽车涂装废水处理工艺[J]．净水技术，2004，(6)：41—44．[31BudilovskisUYa．Gal’varntackhObrabPoverkn[J]．1994，3(1)：42—53．[4】DE4037718[联邦德国专利]／EnviackGmBh，等．综合加工絮凝废物、涂料组合物的方法[P]．1992，6．【5】温东辉，祝万鹏．高浓度难降解有机废水的催化氧化技术发展[J]．环境科学，1994，15(5)：884．【6】杨岳平，徐新华，刘传富．废水处理工程及实例分析[M]．北京：化学工业出版社，2003：44-46．[7】高廷耀，顾国维．水污染控制工程(下册，第二版)[M]．北京：高等教育出版社，1999：52—53．【8】刘绍根．汽车涂装废水处理技术【J】．工业用水与废水，2001，32(2)：11一l3．[9】刘绍根，黄显怀．物化—生化法处理汽车生产废水叨．给水排水，2001，27(12)：53—56．【1o】任艳平，何宗健，彭希珑，刘慧丽．国内汽车涂装废水处理技术[J]．江西化工，2005(2)：38—39．【ll】刘启东．汽车涂装废水处理系统的优化[J]．环境工程，2005，23(1)：23—24。【1211雪家环保总局编委会．水和废水检测分析方法[A】．中国环境科学出版社，2002：210—213，246—249，324-326．口ResearchoHAutomobilePaintingWastewaterTreatment’71A0Xiu-cheng，日￡伪ⅣGXiao-jia，日Uyu一矗，w(SchooIofEnvironmentalScience，AnhuiNormalUniversity，Wuhu241000，China)Abstract：ThroughtheactualsituationofoneautomobilefactoryinWuhucity，AnhuiProvince，inviewofthepaintingwastewatercharacteristicofthisfactory，usingpretreatment，coagulationprecipitates，coagulationandairflotation，filtrationandotherphysicalandchemicalprocessingcraftstodealwiththepaintingwastewater，obtainthegoodeffect．Throughthetreatmentofthisprocessing，thewaterqualityoftheoutletwaterisasfollows：COD。一<500mg／L，achievethethirdlevelstandardsofsewageemissions，TP≤0．50mg／L，achievethefirstlevelstandardsofemissions．Therefore，thephysicalandchemicalmethodofpaintingwastewaterprocessingisfeasibleinthetechnology．Keywords：coatingwastewater；wastewatertreatment；physicalandchemicalmethod；coagulation乃记@记甜铝∞毗m嘞嘟眦吼研n0n"撕mm眈嗍攒Omnm4J2J2石眇蝤鼯％卯鲫％泓m∞舶圯嗡m眦nO0nO心％舳m埔％"iZ幺ttZL4594石J卯％醯％n他钌卯凹驺u侈为踞l23l4lg{的搦乱螂mm说卿|莹攒㈨嗍埘 汽车涂装废水处理工艺设计及其运行实践作者：陶秀成，黄小甲，胡玉婷，TAOXiu-cheng，HUANGXiao-jia，HUYu-ting作者单位：安徽师范大学环境科学学院,安徽,芜湖,241000刊名：安徽化工英文刊名：ANHUICHEMICALINDUSTRY年，卷(期)：2008,34(1)被引用次数：2次参考文献(12条)1.BudilovskisUYa查看详情1994(01)2.蔡亮;高莹典型汽车涂装废水处理工艺[期刊论文]-净水技术2004(06)3.国家环保总局编委会水和废水检测分析方法20024.刘启东汽车涂装废水处理系统的优化[期刊论文]-环境工程2005(01)5.任艳平;何宗健;彭希珑;刘慧丽国内汽车涂装废水处理技术[期刊论文]-江西化工2005(02)6.刘绍根;黄显怀物化-生化法处理汽车生产废水[期刊论文]-给水排水2001(12)7.刘绍根汽车涂装废水处理技术[期刊论文]-工业用水与废水2001(02)8.高廷耀;顾国维水污染控制工程(下册,第二版)19999.杨岳平;徐新华;刘传富废水处理工程及实例分析200310.温东辉;祝万鹏高浓度难降解有机废水的催化氧化技术发展1994(05)11.EnviackGmBh综合加工絮凝废物、涂料组合物的方法199212.张宁远汽车涂装废水的处理[期刊论文]-污染防治技术2003(04)本文读者也读过(10条)1.蒋宏国.罗琳.朱凌峰.JiangHongguo.LuoLin.ZhuLingfeng汽车涂装废水处理工程的研究[期刊论文]-水处理技术2009,35(7)2.赖晓东.LaiXiaodong汽车涂装车间废水预处理的探讨[期刊论文]-机械制造2007,45(11)3.陈军.ChenJun汽车涂装废水处理工艺的研究与改进[期刊论文]-价值工程2010,29(3)4.刘绍根.LIUShacgen汽车涂装废水处理技术[期刊论文]-工业用水与废水2001,32(2)5.张永军.李守宁.张新美.王素花汽车涂装废水除磷工艺的研究与应用[会议论文]-20076.任艳平.何宗健.彭希珑.刘慧丽.Renyanping.Hezongjian.Pengxilong.LIUHuiLi国内汽车涂装废水处理技术[期刊论文]-江西化工2005(2)7.闫新萍.杨文峰.刘小勇.YANXin-ping.YANGWen-feng.LIUXiao-yong汽车行业涂装废水处理技术及工程实例[期刊论文]-工业用水与废水2006,37(6)8.刘启东.LiuQidong汽车涂装废水处理系统的优化[期刊论文]-环境工程2005,23(1)9.江大水汽车涂装废水处理工艺及运行控制要点[期刊论文]-科技与生活2010(13)10.班娜.胡琼琼涂装废水处理的工艺研究[期刊论文]-化学工程与装备2011(2)引证文献(3条)1.孙洁.王爱娟.李克勋.魏巍.任荣.张冲.杜静轩.刘东方中温厌氧UASB处理汽车脱脂废液试验研究[期刊论文]-水处理技术2011(1)2.班娜.胡琼琼涂装废水处理的工艺研究[期刊论文]-化学工程与装备2011(2)3.孙洁.王爱娟.李克勋.魏巍.任荣.张冲.杜静轩.刘东方中温厌氧UASB处理汽车脱脂废液试验研究[期刊论文]-水 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