汽車工業(yè)涂裝廢水水質(zhì)特征及治理措施探討

汽車工業(yè)涂裝廢水水質(zhì)特征及治理措施探討摘要：通過(guò)某重型卡車項(xiàng)目涂裝廢水處理工程實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分析探討了涂裝廢水的水質(zhì)特征、以及治理措施在設(shè)計(jì)、調(diào)試、運(yùn)行中應(yīng)注意的問(wèn)題。關(guān)鍵詞：涂裝廢水；特征；治理措施中圖分類號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADiscussonthecharacterandtreatmentmeasureofcoatingwastewaterinautomobileindustryWANGXian－ping（1.SCIVICEng.Corporation1,Luoyang471039,China;）Abstract:Throughtheactualmonitoringdataofcoatingwastewatertreatmentofaheavydutytruckproject,thisarticlediscussedthecharacterandseveralpointsthatshouldbepayedattentiontoindesign、debuggingandoperationoftreatmentofcoatingwastewater.Keywords:coatingwastewater;character；treatmentmeasure.引言汽車涂裝是保護(hù)和裝飾汽車的主要工藝措施，是汽車制造最為重要的工藝。某汽車公司生產(chǎn)綱領(lǐng)為年產(chǎn)15噸以上重型卡車30000輛（單班生產(chǎn)），其涂裝工藝分為二部分，即前處理部分和涂裝后處理部分，其涂裝工藝如下：白車身→熱水洗→手工預(yù)清理→預(yù)脫脂→脫脂→水洗→表調(diào)→磷化→水洗→純水洗→陰極電泳→UFl水洗→UF2水洗→UF3水洗→純水洗→電泳烘干→檢查→涂焊縫密封膠→噴車底PVC→密封膠→烘干→冷卻→中涂→晾干→烘干→冷卻→面涂→晾干→面涂烘干→冷卻→檢查、返修→注蠟→下件→總裝車間。在涂裝過(guò)程中要排放大量的涂裝廢水，涂裝廢水含有樹(shù)脂、表面活性劑、重金屬離子、石油類、PO43-、油漆、顏料、有機(jī)溶劑等污染物，COD值高，含重金屬離子（第一類污染物），若不妥善處理，會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染。涂裝廢水的處理方法有混凝法、生物處理法、膜分離法等。由于涂裝廢水濃度高、可生化性差。單純的生化處理不達(dá)標(biāo)；單純的物化處理不僅運(yùn)行費(fèi)用高，而且出水也達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)：膜分離法與膜的性能有關(guān)且運(yùn)行費(fèi)用較高。目前涂裝廢水處理工藝一般是上述三種方法的有機(jī)結(jié)合。涂裝廢水特征分析2.1污染源分析[1]在涂裝工藝生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水主要分前處理廢水、電泳涂漆廢水和噴漆廢水。前處理廢水來(lái)自漆前表面處理的脫脂、磷化、表面調(diào)整等工序，含有乳化油、表面活性劑、磷酸鹽、重金屬離子(如Ni2+、Zn2+)、填料(如鈦白粉)、溶劑等。電泳底漆廢水產(chǎn)生于涂件上附著的浮漆和槽液的清洗過(guò)程，一般包括去離子水洗水和超濾液；其成分與槽液成分相同，含有水溶性樹(shù)脂(如環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂等)、顏料(如碳黑、氧化鐵紅等。由于國(guó)家對(duì)含鉛電泳漆進(jìn)行了限制和淘汰，目前電泳底漆廢水中一般不含鉛)、填料（如鈦白粉、滑石粉等)、助溶劑（如三乙醇胺、丁醇等)。濕式噴漆室用水洗滌噴漆室作業(yè)區(qū)廢氣，廢氣中漆霧和有機(jī)溶劑被轉(zhuǎn)移到水中形成了噴漆廢水；廢水中含有大量漆霧顆粒，其水質(zhì)由所用漆料(以硝基漆、氨基漆、醇酸漆和環(huán)氧漆為主)和溶劑(如乙醇、丙酮、脂類、苯類等)、助溶劑而定。2.2水質(zhì)特征[2]廢水種類多、成分復(fù)雜汽車涂裝線排放的廢水（廢液)種類很多，每一種廢水水質(zhì)因使用的原材料而異。僅脫脂液就有多種配方；涂料種類更多，任何一種涂料均由樹(shù)脂、顏料、溶劑、添加劑等組成。排放無(wú)規(guī)律除部分水洗水連續(xù)溢流排放外，涂裝線廢水或廢液多為間歇集中排放，如預(yù)脫脂槽、脫脂槽、磷化槽等老化液以及噴漆廢水（含手工補(bǔ)漆噴槍清洗廢水、返修打磨廢水）等。水量、水質(zhì)變化大由于各種廢水成份、濃度各異，且排放無(wú)規(guī)律，造成汽車涂裝線排水水量、水質(zhì)變化很大且無(wú)規(guī)律可循。2.3涂裝廢水實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果該公司涂裝廢水（廢液）水質(zhì)分析結(jié)果詳見(jiàn)表1。表1涂裝廢水（廢液）水質(zhì)分析結(jié)果匯總工序廢水名稱pHCOD/(mg·L-11)磷酸鹽/(mg·L-11)Ni/(mg·L-11)Zn/(mg·L-11)石油類/(mg·L-11)水量排放特征前處理工序手工預(yù)清理488-1293310m3·d-11間歇排放熱水洗廢水535-3755513.65-1994.33m3·h-1連續(xù)排放預(yù)脫脂廢液3377-566652500-4500010m3/周間歇排放脫脂廢液7219-107781287-606500-15000200m3/月間歇排放脫脂后水洗廢水315-9969m3·h-1連續(xù)排放表調(diào)廢液204-29141.03-2779.32190m3/周間歇排放磷化廢液507-6561009-23113899-1054420m3/周間歇排放第三水洗57-1065m3·h-1連續(xù)排放底漆工序電泳廢液24485-25547760m3/半年間歇排放電泳后純水洗1580-216665m3·h-1連續(xù)排放面漆工序噴漆廢水1544-37007295m3/3個(gè)個(gè)月間歇排放涂裝廢水處理工藝目前涂裝廢水的處理方法有混凝法、生物處理法、膜分離法以及各種方法的有效組合等。由于涂裝廢水成分復(fù)雜、排放無(wú)規(guī)律，可生化性較差。必須針對(duì)不同工序的排水特性進(jìn)行分流和相應(yīng)的預(yù)處理（間歇反應(yīng)槽投加石灰和PFS、混凝反應(yīng)池投加石灰、PFS、PAM）。涂裝廢水經(jīng)處理后與廠區(qū)生活污水合并處理。該工程涂裝廢水處理工藝見(jiàn)圖1（虛線圖框中為涂裝廢水預(yù)處理工藝）。表調(diào)、磷化廢液表調(diào)、磷化廢液表調(diào)、磷化廢液池預(yù)脫脂、脫脂廢液預(yù)脫脂、脫脂廢液池超濾膜過(guò)濾系統(tǒng)噴漆廢水噴漆廢水池間歇反應(yīng)槽電泳廢液電泳廢液池間歇反應(yīng)槽涂裝廢水池混凝反應(yīng)池斜管沉淀器pH調(diào)節(jié)池氣浮池斜管沉淀池調(diào)節(jié)池生活污水水解池生物接觸氧化池達(dá)標(biāo)排放連續(xù)排放廢水圖1涂裝廢水處理工藝流程圖圖1涂裝廢水處理工藝流程圖工程實(shí)際運(yùn)行效果分析4.1監(jiān)測(cè)結(jié)果系統(tǒng)各單元各污染物進(jìn)出水濃度見(jiàn)表2(監(jiān)測(cè)期間未排放電泳廢液)，各單元去除率（為平均值）見(jiàn)表3。表2各單元污染物進(jìn)、出水水質(zhì)一覽表單元COD/mg·LL－1磷酸鹽/mg·LL－1總鎳/mg·L－1氨氮/mg·L－1進(jìn)水濃度出水濃度進(jìn)水濃度出水濃度進(jìn)水濃度出水濃度進(jìn)水濃度出水濃度噴漆廢水1858-255591726-20999超濾膜過(guò)濾93934119273156斜管沉淀器432-14633315-838氣浮池315-838329-732水解池410-18288460-698生物接觸氧化460-69835-129地方排放標(biāo)準(zhǔn)1351.01.025表3各單元污染物去除率一覽表單元COD磷酸鹽總鎳氨氮噴漆廢水11.4％超濾膜過(guò)濾56.1%42.9%斜管沉淀器27.8%95.0%68.5%氣浮池9.3%6.45%25.0%涂裝系統(tǒng)總?cè)コ事?4.5%95.3％76.4%水解池35.3%-71.8%-41.5%生物接觸氧化84.7%97.1%70.4%系統(tǒng)總?cè)コ?0.1%95.1%58.1%4.2監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析與討論涂裝廢水處理系統(tǒng)由表3可知：①?zèng)]有后期的生化處理，單純是物化處理不能使COD達(dá)標(biāo)排放；②氣浮單元各污染物去除率較低。從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行角度來(lái)看，氣浮池的建設(shè)必要性不大；③噴漆廢水COD去除率僅15.8%，低于設(shè)計(jì)目標(biāo)去除率60%（參考以前的工程設(shè)計(jì)實(shí)例），其原因?yàn)椴煌噺S所使用的漆料不同，從而導(dǎo)致所選擇的絮凝劑對(duì)本工程噴漆廢水去除率降低。因此在工程調(diào)試過(guò)程中應(yīng)針對(duì)不同的漆料選擇合適的絮凝劑，提高噴漆廢水物化處理單元的去除率。廠區(qū)污水處理系統(tǒng)①經(jīng)過(guò)生化處理后，外排廢水能夠做到達(dá)標(biāo)排放；②污水經(jīng)過(guò)水解池后，氨氮、磷酸鹽均升高。其原因是污水中的有機(jī)氮在厭氧條件下通過(guò)氨化作用生成NH3,其溶解在水中所致；磷酸鹽升高主要是水解池水力停留時(shí)間長(zhǎng)（設(shè)計(jì)停留時(shí)間為8h），積磷菌在厭氧的不利條件下（壓抑條件）將貯存在菌體中的聚磷分解以及水解池不及時(shí)排泥所致〔3〕。③盡管水解池進(jìn)水COD濃度變化較大（COD異常高值為剩余污泥排至調(diào)節(jié)池所致），但出水濃度基本穩(wěn)定，說(shuō)明水解池有較強(qiáng)的有機(jī)負(fù)荷緩沖能力。結(jié)論通過(guò)以上分析，得出以下結(jié)論：①涂裝廢水種類多、成分復(fù)雜，水量、水質(zhì)變化大并且排放無(wú)規(guī)律可循。②涂裝廢水宜根據(jù)各工序廢水（廢液）的特征進(jìn)行分流收集，分開(kāi)