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'净水技术WATERPURIFICATIONTECHNOLOGY41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200040）摘要针对汽车涂装废水中含有树脂、表面活性剂、重金属离子、油、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，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：CODcr去除率大于80%。实际运用表明，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Fenton试剂TreatmentTechnologyofRepresentativeCoatingWastewaterofAutomobileManufacturing1CaiYingGaoLiang（ShanghaiInstituteOfMechanical&electricalengineering，Shanghai200040，China）AbstractInthispaper，thetreatmenttechoiogyofcoatingwastewaterofautomobiiemanufacturingcontainingresin，surfaceactiveagent，heavymetais，oii，paint，dyestuffetc.，especiaiiytheeiectrophoresisandpaintingwastewaterwhicharemorecompieX，moreconcentratedandiowerbiodegradabietotreatwasintroduced.Bypre-treatmentofsomewastewatersseparateiy，accorddingtotheirguaiityandbycoaguiationandsedimentationorfiota-tion，fiitrationtotreatthecombinedwastewateragoodresuitswasobtained，with80%remouaiefficiencyofCODcrandindicatedthatthistechnoiogywouidbepracticaiandfeasibiebothintechnigueandineconomy.KeywordscoatingwastewaterpretreatmentseparateiyaccordingtowastewaterguaiitycoaguiationandsedementationfiotationsandfiitrationFentonsreagent汽车及其零部件的装涂是汽车制造过程中产生钝化等车身前处理工序、阴极电泳工序和中涂、喷面废水排放最多的环节之一。涂装废水含有树脂、表漆工序。3-面活性剂、重金属离子、油、PO4、油漆、颜料、有机废水中含有的主要有毒、有害物质如下：涂装前2+溶剂等污染物，CODcr值高，若不妥善处理，会对环境处理：亚硝酸盐、磷酸盐、乳化油、表面活性剂、Ni、2+产生严重污染。对此类废水，传统的方法是直接对Zn；底涂：低溶剂阴极电泳漆膜、无铅阴极电泳漆混合废水进行混凝处理，治理效果不理想，出水水质膜、颜料、粉剂、环氧树脂、丁醇、乙二醇单丁醚、异丙不稳定，较难达到排放标准。特别是其中的喷漆废醇、二甲基乙醇胺、聚丁二烯树脂、二甲基乙醇、油漆水，含大量溶于水的有机溶剂，直接采用混凝法处理等；中涂、面涂：二甲苯、香蕉水等有机溶剂、漆膜、颜效果很差。我们在上海某汽车厂经过实地勘查，大料、粉剂。量分析调研和小试，针对涂装废水的特点。采用分1.2废水水质、水量3质预处理再进行后续处理的二步处理的方法，并选本工程设计处理水量60m/h。择Fenton氧化-混凝沉淀，气浮物化工艺进行处油漆车间排放的废水分为间歇排放的废槽液和理，达到了排放标准，CODcr去除率达到80%以上。连续排放的清洗水。1废水的来源和主要污染物间歇排放废水主要来源于前处理槽的倒槽废1.1涂装废水的来源及有害物质液、喷漆工段排放的废液等，废水浓度高，一次排放涂装废水主要来自于预脱脂、脱脂、表调、磷化、量大，水质如表1所示。 42典型汽车涂装废水处理工艺表!"间歇排放废水的来源及水质（mg/L）PO3-废水来源CODcr4（mg/L）pH其它（mg/L）预脱脂槽、脱脂槽废槽液、后喷淋、浸渍槽废槽液2500~4000250~4009.5~11油300~950表面槽废槽液15~308.5~10.52+Zn100~150磷化槽废槽液、后喷淋、浸渍槽废槽液400~60062+Ni20~30钝化槽废槽液、后喷淋、浸渍槽废槽液50~1004~5Cd2+1~3电泳废槽液3000~200007~9碳黑81中涂、面漆喷漆室水槽废液30005~6漆渣连续排放废水主要来自于前处理工序的后喷#"涂装废水处理工艺设计淋、浸渍槽的溢流废水等，相对间歇排放废水，其浓汽车涂装废水处理工艺的关键之一在于合理的度低、总排放水量大，其水质如表2所示。清浊分质。对部分难处理或影响后续处理的废水。表#"连续排放废水的来源及水质（mg/L）根据其性质和排放规律，先进行间歇的预处理，再和3-废水来源CODcrPO4pH其它其它废水集中连续处理，这样不仅可以取得较好的脱脂后冲洗废水30010~207~8油25磷化后冲洗废水20~306Zn2+12，Ni2+8和稳定的处理效果，而且在经济上也合理可行。钝化后冲洗废水10~155~6Cd2+0.12.1涂装废水处理工艺流程DI水喷淋槽喷淋废水39004Cd2+1~3循环去离子清洗废水4006涂装废水处理工艺流程如图1所示。电泳后水洗溢流废水100~10007~9碳黑8图1某汽车厂涂装废水处理站处理流程2.2间歇预处理的亲油和亲水的平衡，从而达到破乳。经预处理后2.2.1脱脂废液CODcr从2500~4000mg/L降低到1500~2400mg/L，对脱脂废液采用酸化法进行破乳预处理，向脱去除率在40左右；而含油量从300~950mg/L降脂废液中投加无机酸将pH调到2~3，使乳化剂中至50~70mg/L，去除率高达90~95。的高级脂肪酸皂析出脂肪酸，这些高级脂肪酸不溶2.2.2电泳废液于水而溶于油，从而使脱脂废液破乳析油。在阴极电泳废水中含有大量高分子有机物，另外，加酸后使脱脂废液中的阴离子表面活性CODcr最高可达20000mg/L，还含大量电泳渣，这些剂在酸性溶液中易分解而失去稳定性，失去了原有物质在水中呈细小悬浮物或呈负电性的胶状体。处 VOI.23NO.62004净水技术432-理中加入适当的阳离子型聚丙烯酰胺（PAM）和聚佳pH值范围是8.5~9.5，pH过高会形成ZnO2而2+合氯化铝（PAC）作混凝剂，利用絮凝剂的吸附架桥溶解。所以要分二级混凝反应以分别去除Ni、3-2+作用来快速去除废水中的污染物。电泳废液在预处PO和Zn。同时，混凝反应后的固液分离分别4理时要求pH值在11~12之间，有较好的沉淀效采用的是斜板沉淀池和气浮池，这样既可以用斜板果。反应后的出水CODcr在2000mg/L左右。沉淀池来去除比重较大的重金属化合物沉淀，又可2.2.3喷漆废水以用气浮池来去除比重较轻的有机物等。对喷漆废水先采用FentOn试剂（H2O2+FeSO4）2.3.1混凝沉淀对其进行预处理，使其中的有机物氧化分解，CODcr去第一级为混凝沉淀调节pH值为10~10.5。除效率在30左右，再加入PAC和PAM对其进行混反应槽采用推流式反应槽，分为三格。第一格凝沉淀，经过此两步处理，CODcr由3000~20000mg/L加碱将pH调高至10~10.5，加入CaCI2，第二格加降至1200~4000mg/L，总去除率可达到60~80。FeSO，第三格加混凝剂PAM，反应后进入斜板沉淀4出水排入混合废水调节池。池进行固液分离。三格停留时间分别为15min、32FentOn试剂具有很强的氧化能力，当pH值较15min、7.5min。斜板沉淀池表面负荷按2m/m·12+低时（控制在3左右），H2O2被Fe催化分解生成羟设计，一级反应CODcr去除率为50~60。图2基自由基（·OH），并引发更多的其他自由基，从而为一级反应槽示意图。［1］引发一系列的链反应。通过具有极强的氧化能力的·OH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C—C键断裂，最终分解成H2O、CO2等，使CODcr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2+凝沉淀性。同时，Fe被氧化生成Fe（OH）3在一定酸度下以胶体形态存在，具有凝聚、吸附性能，还可图2一级反应槽示意图除去水中部分悬浮物和杂质。出水通过后续的混凝［2］沉淀进一步去除污染物，以达到净化的目的。2.3.2混凝气浮2.3连续处理二级反应的反应槽，也采用推流式反应槽，分为经预处理的各类废水排入均和调节池中，与其三格。第一格加酸将pH回调至8.5~9，第二格加它废水混合后进入连续处理流程。混合后的废水PAC，第三格加PAM，反应后进入气浮池进行固液分CODcr约为700~900mg/L。连续处理分为二级：混离。二级反应槽三格停留时间分别为10min、凝沉淀和混凝气浮。10min、5min。气浮池的溶气水按处理水量的30在涂装废水中，油、高分子树脂（环氧树脂）、颜设计。二级反应CODcr去除率为20~25，同时2+料（碳黑）、粉剂、磷酸盐等在表面活性剂、溶剂及各气浮也去除了Zn和一部分的表面活性剂。种助剂的作用下，以胶体的形式稳定地分散在水溶2.4深度处理液中。可以靠投加化学药剂来破坏胶体的细微悬浮深度处理采用砂滤和活性炭过滤。从运行情况颗粒在水中形成稳定体系，使其聚集成有明显沉淀看，经砂滤后的出水即能达到排放标准（CODcr＄［3］性能的絮凝体，然后形成沉淀或浮渣加以除去。300mg/L）。砂滤装置的过滤速度控制在10~32在废水中加入一定量的无机絮凝剂后，它们可12m/m·1。反冲洗水由监测水箱中的水加压后2中和乳化油或高分子树脂的电位，压缩双电层，胶粒提供，反冲洗强度控制在16~18L/（m·S）。碰撞促进凝集，完成脱稳过程，形成细小密实的絮凝砂滤后的出水已能达到排放要求，因此，活性炭物。这样可使涂装废水中的金属离子和磷酸根离子过滤只是一个应急保证措施，一般情况下较少使用。［4］在碱性条件下生成的固体小颗粒形成沉淀物。2.5污泥处理所以混凝处理可有效地去除汽车涂装废水中的油、污泥处理的好坏，直接影响废水处理站的运行。［5］高分子树脂、颜料和粉剂。由于污泥含油量高，直接进行压滤效果较差，在污泥2+在重金属离子和磷酸盐中，由于Ni生成浓缩槽中加入Ca（OH）2，pH调整至10左右，能达3+Ni（OH）2沉淀以及PO4生成Ca（3PO4）2沉淀的最到较好的压滤效果。污泥经板框压滤机后含水率可2+佳pH值是10以上：而Zn生成氢氧化物沉淀的最由99下降至75~80。 44典型汽车涂装废水处理工艺2.6连续处理去除率该工程自2002年运行至今，处理效果稳定，表连续处理过程去除率如表3所示。4为上海市环境监测中心2004年对该厂的监测报表!"连续处理效率告数据汇总。监测时间为3天，每天取样12次（1出水位置CODcr去除率小时取样一次，包括废水处理装置进口和出口）。斜板沉淀池出口50~60由表4可以看出，经处理后的废水以上海市气浮池出口20~25《污砂滤出口15!"处理效果分析表#"废水处理设施总排口监测数据废水处理装置进口＊废水处理装置出口监测上海市《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项目（DB31/199-1997）（mg/L）（mg/L）（mg/L）（mg/L）（mg/L）（mg/L）pH6.948.968.327.578.857.86~9CODcr43475962573132115.6300三级标准SS933512042114529350三级标准BOD5361458748316.9150三级标准油2.611.55.10.10.90.610二级标准2+＊＊---0.021.60.094.0二级标准Zn2+＊＊---0.050.260.165.0二级标准Mn第一类污染物2+＊＊---ND0.180.091.0Ni排放标准苯NDNDNDNDNDND0.2二级标准甲苯NDNDNDNDNDND0.2二级标准二甲苯NDNDNDNDNDND0.6二级标准＊＊Zn2+、Mn2+、Ni2+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。＊废水处理装置进口指连续处理装置进口水综合排放标准》（DB31/199—1997）进行评价，其金属、SS、油的去除效率超过90，对CODcr的去除中CODcr、BOD5、SS按三级标准评价（废水处理后排率大于80。入安亭水质净化厂），其余采用二级标准及第一类2.汽车涂装废水水量和水质变化大、要特别重污染物最高允许排放浓度，均能达到工程设计指标。视废水水量、水质均衡和分质预处理。根据工程实目前，处理装置运行稳定，出水均能达标。践证明，对脱脂废液，电泳废水、废液和喷漆废水这#"技术经济分析三股废水分别进行间歇预处理，这不仅有利于后续工程造价和运行费用是人们在选用处理方法时处理效率的提高，体现出技术和经济的统一，而且对所必须考虑和关心的问题，本工程采用分质处理后，整个系统的稳定运行和出水和稳定达标至关重要。与一般的集中物化处理比较，节省了加药量，污泥产参考文献量也有所减少，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1熊忠，林衍等.Fenton氧化法在废水处理中的应用［J］新疆环境保经济指标见表5。护，2002，24（2）：35~392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表$"本处理工程技术经济指标滤液废水［J］给水排水，1999，25（10）：33~363刘绍根，汽车涂装废水处理技术［J］工业用水与废水，2001，32单位体积污水年运行单位体积污水总投资（万元）（2）：11~13投资（万元）费用（万元）3处理费（元/m）4刘绍根.黄显怀.物化-生化法处理汽车生产废水［J］给水排8001.11301.67水，2001，27（12）：53~56年工作日按250天计，日处理水量为720m3。5廖亮，吴一飞等.磷化-喷漆线的废水处理工艺研究［J］环境技术，2000，18，（4）：18~21$"结"论1.本工程采用分质处理、混凝沉淀、混凝气浮、收稿日期：2004-6-12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，此工艺对重第一作者简介：蔡莹，1968年出生，本科，工程师，现从事环境工程设计及环境影响评价工作。电话：021-62472277-2004 典型汽车涂装废水处理工艺作者：蔡莹，高亮作者单位：上海市机电设计研究院,上海,200040刊名：净水技术英文刊名：WATERPURIFICATIONTECHNOLOGY年，卷(期)：2004,23(6)被引用次数：4次参考文献(5条)1.张林生;魏峰物理化学法处理汽车工业电泳涂装工艺中的超滤液废水[期刊论文]-给水排水1999(10)2.熊忠;林衍Fenton氧化法在废水处理中的应用[期刊论文]-新疆环境保护2002(02)3.廖亮;吴一飞磷化-喷漆线的废水处理工艺研究[期刊论文]-环境技术2000(04)4.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)5.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)本文读者也读过(10条)1.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)2.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)3.周德坤.ZHOUDe-kun汽车涂装废水处理工艺改进综述[期刊论文]-广州化工2011,39(7)4.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)5.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)6.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)7.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)8.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)9.陶秀成.黄小甲.胡玉婷.TAOXiu-cheng.HUANGXiao-jia.HUYu-ting汽车涂装废水处理工艺设计及其运行实践[期刊论文]-安徽化工2008,34(1)10.张宁远汽车涂装废水处理技术研究[学位论文]2003引证文献(4条)1.韦东.沈致和汽车涂装废水处理工程实践[期刊论文]-工业用水与废水2011(2)2.陶秀成.黄小甲.胡玉婷汽车涂装废水处理工艺设计及其运行实践[期刊论文]-安徽化工2008(1)3.蔡一川化学沉淀-气浮-砂滤工艺在涂装前处理废水中的应用[期刊论文]-广东化工2008(7)4.刘小艳.何湘阳汽车制造的污染防治措施及环境评价[期刊论文]-岳阳职业技术学院学报2006(6)本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_jsjs200406014.aspx'