CN112225385A - 一种汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统及处理回用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统及处理回用方法。所述汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统包括依次流体连通的混凝沉淀装置、混凝气浮装置、蒸发器装置、膜过滤装置、MBR生化装置、第一炭滤装置、反渗透装置、臭氧氧化装置、第二炭滤装置、混床离子交换装置、杀菌装置和过滤装置。本发明对汽车零部件成品和/或原材料清洗废水进行深度处理并回用于汽车零部件成品和/或原材料的清洗，代替了原有的纯水处理系统装置，以达到节能减排的目的，且经该水质清洗后的成品和/或原材料表面无白斑、水迹等不良质量。

Description

一种汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统及 处理回用方法

技术领域

本发明属于废水处理领域，涉及一种汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统及处理回用方法。

背景技术

汽车铝制零部件成品清洗废水中含有加工车间成品件表面处理用的碳氢清洗溶剂(含十碳烷～十一碳烷)、冷却切削液(含矿物油，非离子乳化剂，防锈添加剂等的混合)、铝合金专用清洗剂(含三乙醇胺油酸皂、聚醚(L61)、醇醚类溶剂)、低泡防锈清洗剂(含椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(6501)、聚醚(L61)、醇醚类溶剂)、碱性清洗剂(含氢氧化钾)、研磨液(含壬基酚聚氧乙烯6醚、脂肪酸甘油酯、月桂醇硫酸三乙醇胺、柠檬酸钠、亚硫酸钠)、三乙醇胺、P15T水性防锈液(含表面活性剂、缓蚀剂、防锈剂等)、湿式除尘废水中的悬浮物等物质。机械加工切削液冷却液废水因其COD浓度高、成分复杂以及生物降解性差等特点成为水处理行业中比较头疼的问题，近年来机加工清洗废水产量日益增加，处理难度也随之加大，所造成的环境污染问题日益严重，因此寻找一种可行的方法处理。目前，机加工零部件清洗含油废水的处理方法主要有物理法、化学法、物理化学法、生物处理和沉淀法处理等。物理法又分为重力分离法、离心分离法、粗粒化法、过滤法(膜分离法)等。化学法主要有凝聚法和盐析法。物理化学法主要有浮选法(气浮法)。该废水经处理后一般可达到DB12/356-2018《污水综合排放标准》，或处理后水回用于冲刷地面、洗车、绿化、景观用水等用途。但对于某些工业园区的机械加工企业环评中无排放口、必须实现回用要求，实际用于回用的绿化浇灌和冲厕的中水用水需求量毕竟不大，节水的实际优势很有限。可见，如果将处理后的水回用至成品零部件的生产线清洗用水，其用途和意义将远大于绿化灌溉和冲厕。

汽车铝制零部件成品清洗废水处理后回用至清洗成品对水质的要求比较高，接近纯水的要求，增加了处理回用的难度。这是因为原水COD_cr含量较高，且含有氨氮、盐分、油份等。COD_cr在4000～10000mg/L之间，波动较大。原水电导率在1529～3000us/cm左右，最终产水要求为<5us/cm,原水氯离子为58mg/L左右，最终产水要求为0。原水石油类含量经取样检测，含量在350～500mg/L左右，含油量较高，考虑到后段工艺采用脱盐处理工艺，石油类将极大影响脱盐处理效果，影响设备的正常使用，缩短设备使用年限。清洗废水经系统处理后，处理装置去除不掉的物质在系统循环利用后，水质将不断恶化，需采取必要的处理措施将其彻底去除。综合以上情况，零部件清洗废水需要有效的深度回用处理工艺，才能满足最终回用于清洗成品工件的要求，确保清洗成品工件的效果，同时满足清洗废水零排放并回用的要求，达到节能减排、环评对于企业的要求，确保企业可持续发展，达到较好的社会效益、经济效益、生态效益。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统及处理回用方法。所述汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统包括依次流体连通的混凝沉淀装置、混凝气浮装置、蒸发器装置、膜过滤装置、MBR生化装置、第一炭滤装置、反渗透装置、臭氧氧化装置、第二炭滤装置、混床离子交换装置、杀菌装置和过滤装置。本发明对汽车零部件成品和/或原材料清洗废水进行深度处理并回用于汽车零部件成品和/或原材料的清洗，代替了原有的纯水处理系统装置，以达到节能减排的目的，且经该水质清洗后的成品和/或原材料表面无白斑、水迹等不良质量；并通过工艺对现有的清洗水日常补水处理工艺进行改进，使得采用深度处理后的中水做为工件清洗生产线补水后，成品工件清洗生产线系统仍然能够正常运行，保证了产品的清洗效果和外观洁净。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统，包括依次流体连通的混凝沉淀装置、混凝气浮装置、蒸发器装置、膜过滤装置、MBR生化装置、第一炭滤装置、反渗透装置、臭氧氧化装置、第二炭滤装置、混床离子交换装置、杀菌装置和过滤装置。

优选地，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)所述混凝沉淀装置包括依次流体连通的第一混凝反应单元和沉淀单元；所述沉淀单元可为斜板沉淀单元、平流式沉淀单元或竖流式沉淀单元；

2)所述混凝气浮装置包括依次流体连通的第二混凝反应单元和气浮单元；

3)所述蒸发器装置为真空蒸发浓缩装置，可以为低温真空蒸发浓缩装置或高温真空蒸发浓缩装置，优选低温真空蒸发浓缩装置，低温真空蒸发浓缩装置蒸发温度范围为：37℃～45℃，高温真空蒸发浓缩装置蒸发温度范围为80℃～90℃；

4)所述汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统还包括换热装置，所述换热装置设于所述膜过滤装置和所述MBR生化装置之间；

5)所述膜过滤装置为陶瓷膜过滤装置；

6)所述MBR生化装置采用超滤膜，所述超滤膜为平板膜或中空纤维膜，孔径为0.001-0.02微米；

7)所述反渗透装置之前设有保安过滤器；

8)所述反渗透装置中反渗透膜材质为芳香聚酰胺；

9)所述反渗透装置采用抗污染型反渗透膜芯；

10)所述反渗透装置中反渗透膜采用卷式反渗透膜组件或DTRO蝶管式膜组件；

11)所述臭氧氧化装置包括臭氧发生单元和臭氧反应单元，所述臭氧反应单元设于所述反渗透装置和所述第二炭滤装置之间，所述臭氧发生单元与所述臭氧反应单元流体连通，用于向所述臭氧反应单元输送臭氧；

12)所述混床离子交换装置为阴阳混床离子交换装置或抛光混床离子交换装置；

13)所述混床离子交换装置为串联的阴离子交换床单元和阳离子交换床单元；

14)过滤装置的滤芯精度为0.1～0.2μm；

15)过滤装置为折叠式滤芯过滤装置；

16)所述汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统还包括间歇破乳槽处理装置，所述间歇破乳槽处理装置设于所述混凝沉淀装置之前；

17)所述汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统还包括污泥脱水装置，所述混凝沉淀装置、混凝气浮装置和MBR生化装置与所述污泥脱水装置连通，用于对混凝沉淀装置产生的污泥、混凝气浮装置产生的浮渣和污泥和MBR生化装置产生的污泥进行脱水处理；

18)所述汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统还包括营养剂投加装置，用于向MBR生化装置投加营养剂；

19)所述汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统还包括非氧化杀菌剂和还原剂投加装置，用于向所述第一炭滤装置和反渗透装置连通的管道投加非氧化杀菌剂和还原剂。

更优选地，特征2)中，所述气浮单元为溶气气浮或涡凹气浮。

更优选地，特征5)中，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)所述陶瓷膜过滤装置中陶瓷膜选自氧化铝、氧化锆、氧化钛和碳化硅中的至少一种；

2)所述陶瓷膜过滤装置为平板陶瓷膜过滤装置、管式陶瓷膜过滤装置或多通道陶瓷膜过滤装置。

更优选地，特征6)中，超滤膜的材质选自聚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯和陶瓷膜中的一种。

进一步更优选地，超滤膜的材质为聚偏氟乙烯PVDF。

更优选地，特征7)中，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)保安过滤器的滤芯精度为0.1μm～100μm；

2)保安过滤器为滤芯式过滤器或滤袋式过滤器。

更优选地，特征11)中，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)所述臭氧反应单元为微纳米气泡发生器、微孔曝气盘曝气反应器、多点投加推流式管式反应器、射流器溶气曝气反应器或溶气泵循环反应器，优选为微纳米气泡发生器，使臭氧最大化利用，出水的CODcr大幅度减少，去除率约为30～70％；

2)还包括双氧水管道或者设于紫外照射单元，所述双氧水管道与臭氧反应单元连通，所述紫外照射单元设于所述臭氧反应单元内。

本发明第二方面提供一种汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用方法，使用上述任一项所述的汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统，包括如下步骤：

a)汽车零部件成品和/或原材料清洗废水与混凝剂混凝，然后进行沉淀；目的是去除大部分固体颗粒物、一部分CODcr；

b)步骤a)得到的水体与混凝剂混凝，然后进行气浮；进一步降低SS和油份；

c)步骤b)得到的水体进行蒸发；有效降低CODcr、油份和盐分；

d)步骤c)得到的水体进行膜过滤处理；进一步降低浊度、CODcr和油份；

e)步骤d)得到的水体进行膜生化处理；进一步降解去除水中的有机物、油份；

f)步骤e)得到的水体进行炭滤处理；进一步降解去除水中的有机物、油份等；

g)步骤f)得到的水体进行反渗透膜处理；降低CODcr和盐分；

h)步骤g)得到的水体进行臭氧氧化处理；进一步降低CODcr；

i)步骤h)得到的水体进行炭滤处理；吸附臭氧氧化处理难以去除的CODcr；

j)步骤i)得到的水体进行混床离子交换处理；降低电导率；

k)步骤j)得到的水体进行杀菌处理；杀灭水中的微生物，防止产水中微生物的滋生；

l)步骤k)得到的水体进行过滤处理；过滤水中已杀灭的和残存的微生物。

优选地，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)步骤a)中，汽车零部件成品和/或原材料清洗废水：pH值<12、CODcr<10000mg/L、石油为350～500mg/L、悬浮物<800mg/L、电导率<3000us/cm，氯离子<60mg/l，T-N<108mg/l，T-P<5mg/l；

2)步骤a)中，所述混凝剂包括聚合氯化铝和聚丙烯酰胺；

3)步骤a)中，汽车零部件成品和/或原材料清洗废水先进行间歇破乳处理，然后再与混凝剂混凝；

4)步骤a)中，混凝和沉淀产生的污泥进行脱水处理；

5)步骤b)中，所述混凝剂包括聚合氯化铝和聚丙烯酰胺；

6)步骤b)中，混凝和气浮产生的浮渣和污泥进行脱水处理；

7)步骤c)中，蒸发温度为37℃～45℃或80℃～90℃，优选为37℃～45℃；

8)步骤e)中，步骤d)得到的水体经降温后再进行膜生化处理；

9)步骤e)中，膜生化处理产生的污泥进行脱水处理；

10)步骤f)中，炭滤速度为5～16m/h；

11)步骤g)中，步骤f)得到的水体经过滤后再进行反渗透膜处理；

12)步骤h)中，在进行臭氧氧化处理时，通入臭氧、通入臭氧同时通入双氧水、或者通入臭氧同时增加紫外照射；

13)步骤i)中，炭滤速度为5～16m/h；

14)步骤l)得到的水体返回至汽车零部件成品单元和/或原材料清洗单元，作为汽车零部件成品清洗水和/或原材料清洗水体使用。

更优选地，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)特征2)和特征5)中，每升汽车零部件成品和/或原材料清洗废水中投加50～100mg的聚合氯化铝；

2)特征2)和特征5)中，聚合氯化铝配置成溶液与汽车零部件成品和/或原材料清洗废水混凝；

3)特征2)和特征5)中，聚合氯化铝配置成溶液中聚合氯化铝浓度为10～20wt％；

4)特征2)和特征5)中，每升汽车零部件成品和/或原材料清洗废水中投加5～10mg的聚丙烯酰胺；

5)特征2)和特征5)中，聚丙烯酰胺配置成溶液与汽车零部件成品和/或原材料清洗废水混凝；

6)特征2)和特征5)中，聚丙烯酰胺配置成溶液中聚丙烯酰胺浓度为0.1～0.5wt％；

7)特征3)中，加入氯化钙和石灰乳进行间歇破乳处理，以起到对清洗废水的破乳作用，便于后续更好的去除废水中的油份；投加量为100～500mg/l；

8)特征8)中，降温至25～30℃后再进行膜生化处理。

本发明中采用蒸发器装置如真空蒸发浓缩装置，可以为低温真空蒸发浓缩装置或高温真空蒸发浓缩装置，优选低温真空蒸发浓缩装置，低温真空蒸发浓缩装置蒸发温度范围为：37℃～45℃，高温真空蒸发浓缩装置蒸发温度范围为80℃～90℃，对清洗废水中的油份、盐分、有机物、悬浮物等有着极佳的去除处理效果，经蒸发处理后，根据进水中CODcr的变化幅度6000～1000mg/l，出水CODcr在200～700mg/l范围内，油份进水在350mg/l左右时，出水油份为在5～30mg/l。

经本发明汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统及处理回用方法，水指标可达到该汽车零配件制造厂的中水补水水质要求，可以直接作为汽车零配件制造厂的成品和原材料清洗生产线补充水使用，经该水质清洗后的成品和原材料表面无白斑、水迹等不良质量，原纯水处理系统装置只用来做为清洗生产线的少量辅助补水之用，用于补充清洗废水处理过程中委外的危废处理量，保证了清洗生产线循环利用的水量平衡和良好运行。

本发明的主要处理对象为废乳化液、金属表面清洗废水和除尘废水，目前通过管道收集集中储存在工厂已有工业废水收集池内，主要污染物为油类、表面活性剂、清洗剂及重金属，有机物浓度高、pH值高，CODcr约10000mg/L，石油约350～500mg/L。湿式除尘废水中主要污染物为SS，约800mg/L，其中含有铝、锡及其金属氧化物粉尘。该废水难以生化处理，且需深度处理达到回用水要求，回用水用于铝制成品工件的清洗水、之后在系统循环利用，大大节约了用水量，最大限度减少工业废水的排放量。

本发明中废水水污染浓度高，处理要求严格，针对高浓度有机化学废水，以物化、蒸发、生化、活性炭吸附、高级氧化、膜处理为主要处理手段。本发明将混合后的工业废水先进行破乳处理，破乳后的废水通过混凝气浮达到除油效果，然后采用混凝沉淀去除重金属物质。依次经破乳、混凝沉淀、混凝气浮、预处理的废水中有毒有害物质及有机污染物已大幅削减，后续处理工艺将围绕降解去除剩余有机污染物及进一步深度处理使之达到回用水要求展开，后续处理工艺选择蒸发器装置蒸发处理、MBR生化装置(膜生物反应器)、第一炭滤装置、反反渗透装置、臭氧氧化装置、第二炭滤装置、混床离子交换装置、杀菌装置和过滤装置处理后回用。经过该发明处理后的废水有机物和其他污染物大大降低，保证了出水水质稳定达标，安全可靠，满足了成品工件的清洗水的严格要求。

经该发明处理后的水质：pH在6～9左右，出水浊度小于1NTU，CODcr<30mg/L，电导率<3us/cm，总氮<0.4mg/L，总磷未检出，石油类<0.2mg/L。进出水水质如下表1所示。

表1：废水进出水水质处理效果指标

本发明中汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统如图1和图2所示。

本发明克服现有类似废水处理中水回用工艺中的不足，提出一种优化的深度处理工艺，对汽车零部件排放出的工业清洗废水进行深度处理并回用于成品工件的清洗，代替了原有的纯水处理系统装置，以达到节能减排的目的；并通过工艺对现有的清洗水日常补水处理工艺进行改进，使得采用深度处理后的中水做为工件清洗生产线补水后，成品工件清洗生产线系统仍然能够正常运行，保证了产品的清洗效果和外观洁净，为客户赢得了极佳的质量声誉。

随着生产能力的提升，工业废水排放量呈逐年递增的趋势，废水委外处置成本增高，因此该公司拟建设一套技术先进，操作管理简便、运行稳定的水处理设施，旨在使废水经过深度处理能够循环利用，每年节约用水8000吨，减少危废处理量约7750吨，不仅降低外运处理成本同时消除工业废水作为危险废物外运处置存在的环境风险，降低对环境的污染，达到了最大化节能减排的目的，取得了良好的经济效益、社会效益、生态效益。

附图说明

图1为汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统图一。

图2为汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统图二。

附图标记

010 混凝沉淀装置

011 第一混凝反应单元

012 沉淀单元

020 混凝气浮装置

021 第二混凝反应单元

022 气浮单元

030 蒸发器装置

040 膜过滤装置

050 MBR生化装置

060 第一炭滤装置

070 反渗透装置

080 臭氧氧化装置

081 臭氧发生单元

082 臭氧反应单元

090 第二炭滤装置

100 混床离子交换装置

110 杀菌装置

120 过滤装置

130 换热装置

140 保安过滤器

150 间歇破乳槽处理装置

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

一种汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统，如图1所示，包括依次流体连通的混凝沉淀装置010、混凝气浮装置020、蒸发器装置030、膜过滤装置040、MBR生化装置050、第一炭滤装置060、反渗透装置070、臭氧氧化装置080、第二炭滤装置090、混床离子交换装置100、杀菌装置110和过滤装置120。

在一个优选的实施例中，所述混凝沉淀装置010包括依次流体连通的第一混凝反应单元011和沉淀单元012。

在一个优选的实施例中，所述混凝气浮装置020包括依次流体连通的第二混凝反应单元021和气浮单元022。

在一个优选的实施例中，所述气浮单元022为溶气气浮或涡凹气浮。

在一个优选的实施例中，所述蒸发器装置030为真空蒸发浓缩装置，可以为低温真空蒸发浓缩装置或高温真空蒸发浓缩装置，优选低温真空蒸发浓缩装置，低温真空蒸发浓缩装置蒸发温度范围为：37℃～45℃，高温真空蒸发浓缩装置蒸发温度范围为80℃～90℃。

在一个优选的实施例中，汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统还包括换热装置130，所述换热装置130设于所述膜过滤装置040和所述MBR生化装置050之间。

在一个优选的实施例中，所述膜过滤装置040为陶瓷膜过滤装置。

在一个优选的实施例中，所述陶瓷膜过滤装置中陶瓷膜选自氧化铝、氧化锆、氧化钛和碳化硅中的至少一种。

在一个优选的实施例中，所述陶瓷膜过滤装置为平板陶瓷膜过滤装置、管式陶瓷膜过滤装置或多通道陶瓷膜过滤装置。

陶瓷膜类型主要以不同规格的氧化铝、氧化锆、氧化钛和氧化硅等无机陶瓷材料作为支撑体，经表面涂膜、高温烧制而成，其孔径规格为0.8nm～1μm。

在一个优选的实施例中，所述MBR生化装置采用超滤膜，所述超滤膜为平板膜或中空纤维膜，孔径为0.001-0.02微米。

在一个优选的实施例中，超滤膜的材质选自聚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯和陶瓷膜中的一种。

在一个优选的实施例中，超滤膜的材质为聚偏氟乙烯PVDF。

在一个优选的实施例中，所述反渗透装置070之前设有保安过滤器140。

在一个优选的实施例中，保安过滤器的滤芯精度为0.1μm～100μm。

在一个优选的实施例中，保安过滤器为滤芯式过滤器或滤袋式过滤器。

在一个优选的实施例中，所述反渗透装置070中反渗透膜材质为芳香聚酰胺。

在一个优选的实施例中，所述反渗透装置070采用抗污染型反渗透膜芯，运行时更抗污染、运行更稳定。

在一个优选的实施例中，所述反渗透装置070中反渗透膜采用卷式反渗透膜组件或DTRO蝶管式膜组件，更抗有机物污染。

在一个优选的实施例中，所述臭氧氧化装置080包括臭氧发生单元081和臭氧反应单元082，所述臭氧反应单元082设于所述反渗透装置070和所述第二炭滤装置090之间，所述臭氧发生单元081与所述臭氧反应单元082流体连通，用于向所述臭氧反应单元082输送臭氧。

在一个优选的实施例中，所述臭氧反应单元082为微纳米气泡发生器、微孔曝气盘曝气反应器、多点投加推流式管式反应器、射流器溶气曝气反应器或溶气泵循环反应器，优选为微纳米气泡发生器，使臭氧最大化利用，出水的CODcr大幅度减少，去除率约为30～70％。

在一个优选的实施例中，所述混床离子交换装置100为阴阳混床离子交换装置或抛光混床离子交换装置。

在一个优选的实施例中，所述混床离子交换装置100为串联的阴离子交换床单元和阳离子交换床单元。

在一个优选的实施例中，过滤装置120的滤芯精度为0.1～0.2μm。

在一个优选的实施例中，过滤装置120为折叠式滤芯过滤装置。

在一个优选的实施例中，所述汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统还包括间歇破乳槽处理装置150，所述间歇破乳槽处理装置150设于所述混凝沉淀装置010之前。

在一个优选的实施例中，所述汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统还包括污泥脱水装置，所述混凝沉淀装置010、混凝气浮装置020和MBR生化装置050与所述污泥脱水装置连通，用于对混凝沉淀装置产生的污泥、混凝气浮装置产生的浮渣和污泥和MBR生化装置产生的污泥进行脱水处理。

在一个优选的实施例中，所述汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统还包括营养剂投加装置，用于向MBR生化装置050投加营养剂。

在一个优选的实施例中，所述汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统还包括非氧化杀菌剂和还原剂投加装置，用于向所述第一炭滤装置060和反渗透装置070连通的管道投加非氧化杀菌剂和还原剂。

实施例1

国内某大型合资汽车轴瓦制造厂原建有1座废水处理站，主要处理轴瓦原材料和成品清洗生产线排放的清洗废水、湿式除尘废水等，该清洗生产线的原水采用厂区的现有纯水系统的产水做为补水源，该清洗废水处理后的中水水质难以满足轴瓦原材料和成品清洗生产线清洗水的用水要求，该工业园区对该企业的工业废水排污总量又有严格限制，如果超量超标排放将直接影响该企业的生产经营，故急需新建1套废水深度回用系统，处理后的水质能够满足轴瓦原材料和成品清洗水水质要求，水量不够时可用原纯水系统产水做适量补充，该经过清洗生产线的清洗废水不断经过新建的废水深度回用系统即本发明汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统进行循环回用，即减少了原纯水系统的产水补水，又减少了工业废水的排放。

新建清洗废水深度处理回用系统(即本发明汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统)处理能力约为8000m³/年，包括依次流体连通的混凝沉淀装置010、混凝气浮装置020、蒸发器装置030、膜过滤装置040、MBR生化装置050、第一炭滤装置060、反渗透装置070、臭氧氧化装置080、第二炭滤装置090、混床离子交换装置100、杀菌装置110和过滤装置120。废水处理工艺即本发明汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用方法包括如下步骤：混凝沉淀+混凝气浮→蒸发→膜过滤→膜生化处理→炭滤处理→反渗透膜处理→臭氧氧化处理→炭滤处理→混床离子交换处理→杀菌处理→过滤处理→终产水，满足轴瓦原材料和成品清洗生产线清洗水的用水水质要求。

清洗废水深度处理回用系统(即本发明汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统)如图1所示。清洗生产线排放废水经废水池收集后由进水泵输送，进水泵共2台，1用1备，每台水泵流量1.5m³/h。由原水泵将废水输送至混凝沉淀装置010与混凝剂混凝然后进行沉淀，所述混凝沉淀装置010包括依次流体连通的第一混凝反应单元011和沉淀单元012，所述第一混凝反应单元011设有凝聚池和絮聚池，所述沉淀单元012为斜板沉淀池，所述第一混凝反应单元011包括混凝加药部件，在第一混凝反应单元011中凝聚池设置聚合氯化铝PAC投加点1个，采用聚合氯化铝PAC加药计量泵2台实施投加聚合氯化铝PAC(1用1备)，投加量约为50～100mg/L，在第一混凝反应单元011中絮聚池设置聚丙烯酰胺PAM投加点1个，采用聚丙烯酰胺PAM加药计量泵2台实施投加聚丙烯酰胺PAM(1用1备)，投加量约为5～10mg/L，使得废水经过混凝反应后，进入斜板沉淀池进行沉淀处理。投加聚合氯化铝PAC的目的是通过它或者它的水解产物的压缩双电层、电性中和、卷带网捕以及吸附桥连等四个方面的作用完成的，将COD颗粒物质和SS沉淀下来，使微小颗粒生产较大的颗粒物质。投加聚丙烯酰胺PAM的目的是使颗粒间形成更大的絮体以使絮体便于沉降。斜板沉淀的出水进入混凝气浮装置，进一步去除水中的有机物质和SS,重要的是去除原水中的石油类物质，所述混凝气浮装置020包括依次流体连通的第二混凝反应单元021和气浮单元022，所述第二混凝反应单元021设有凝聚池和絮聚池，所述第二混凝反应单元021包括混凝加药部件，分别投加聚合氯化铝PAC(投加量约为50～100mg/L)和聚丙烯酰胺PAM药剂(投加量约为5～10mg/L)，作用同混凝沉淀装置；PAC和PAM的药剂投加量会低于前者。气浮出水进入蒸发器装置030进行蒸发处理，所述蒸发器装置030为低温真空蒸发浓缩装置，蒸发温度范围为：37℃～45℃，设置1套蒸发器，处理量为1.3m³/h，蒸发后的浓缩液约为5％，该浓缩液委外做为危废处理，蒸馏水进入陶瓷膜过滤装置进行膜过滤处理后再进入MBR生化装置进行生化处理，陶瓷膜过滤装置主要是尽可能去除蒸馏水中的石油类指标，以保证进MBR生化装置的水质要求、降低生化处理负荷，所述陶瓷膜过滤装置包括膜清洗加药单元；蒸馏水温度约为39℃，进入MBR生化装置前需要换热装置130对蒸馏水进行降温处理，温度降至30℃左右；蒸发后的废水中CODcr指标大大降低，约<500mg/l；蒸馏水经MBR生化装置进行生化处理的作用主要是进一步降解水中的有机物质，降低CODcr；但蒸发后的蒸馏水中N、P含量较少，需要额外补充N、P等营养物质，配置营养剂投加装置各1套，将营养物质加到MBR生化装置，培养生物污泥，不要让微生物缺少营养，加药泵2台(1用1备)。MBR生化装置的产水(可缓存于产水箱)中CODcr将降至小于150mg/l；MBR生化装置产水经产第一炭滤装置进水泵输送进第一炭滤装置060吸附过滤处理，主要是进一步降解水中的有机物质，降低CODc至小于100mg/l；第一炭滤装置060分别设置2台，并联运行(1用1备)，每台过滤流量为2m³/h，按过滤流速8～16m/h流速设计，滤层高度为1～1.2m。第一炭滤装置060出水进入反渗透装置070进行反渗透处理，反渗透装置070前面设置滤芯式保安过滤器140，过滤精度为5um，过滤流量为2m³/h，防止大颗粒杂质，如泄漏的活性炭等杂质进入反渗透装置070导致膜堵塞或损伤。保安过滤器滤芯式保安过滤器140出水进入反渗透装置070。由于反渗透装置070能够去除分子量大于100的有机物，同时起到脱出盐分、降低电导率的作用，故能部分滤除溶解性有机物；因此采用反渗透装置070在降低电导率的同时，能进一步降低水中的CODcr，为了避免进水对反渗透的氧化和污染，在保安过滤器140和反渗透装置070前第一炭滤装置060后设置非氧化杀菌剂和还原剂投加装置即在连接第一炭滤装置060与保安过滤器140的管道上设置；反渗透装置070的出水中的CODcr降至约为50mg/l；电导率小于7us/cm。反渗透装置070的出水进入臭氧氧化装置080，所述臭氧氧化装置080包括臭氧发生单元081和臭氧反应单元082，所述臭氧反应单元082设于所述反渗透装置070和所述第二炭滤装置090之间，所述臭氧发生单元081与所述臭氧反应单元082流体连通，用于向所述臭氧反应单元082输送臭氧，在所述臭氧发生单元081进行臭氧氧化处理，进一步降解有机物，使臭氧氧化后出水中CODcr降至小于30mg/l；臭氧氧化装置080臭氧氧化处理后的出水经水泵提升至后续的第二炭滤装置090进行炭滤处理，第二炭滤装置分别设置2台，并联运行(1用1备)，每台过滤流量为2m³/h，按过滤流速8～16m/h流速设计，滤层高度为1～1.2m，活性炭过滤是为了进一步降低水中的CODcr、把其降至约为20mg/l；第二炭滤装置的产水进入混床离子交换装置100进行混床离子处理，混床离子交换装置分别设置2台，并联运行(1用1备)，每台过滤流量为2m³/h，按过滤流速20～40m/h流速设计，滤层高度为1～1.2m，其作用是进一步降低水中的电导率，使电导率小于5us/cm；混床离子交换装置的产水经杀菌装置110如紫外杀菌装置处理，目的为杀灭水中滋生的细菌类；杀菌装置110杀菌处理后的水经过滤装置120进行过滤处理，目的是去除细菌类残余物和剩余SS；最终的产水(可储存于终产水箱)用终端送水泵送往生产线做清洗水使用。混凝沉淀装置中沉淀池产生的污泥进行脱水处理，混凝气浮装置中气浮产生的浮渣和污泥进行脱水处理，MBR生化装置中膜生化处理产生的污泥进行脱水处理，上述浮渣和污泥可置于污泥槽，然后通过污泥调理加药装置加药后，通过污泥泵输送进入污泥脱水机进行脱水。

MBR生化装置050运行一段时间后需要定时进行反洗和在线化学清洗，反洗泵配置1台，流量为2m³/h，配置次氯酸钠加药装置和柠檬酸加药装置，加药泵1用1备。反渗透装置070在运行了一段时间后，由于各类被截留的污染物不断累积，而导致流通量逐渐变小，因此需要定时对膜进行恢复性化学清洗，配置膜化学清洗装置1套，化学清洗水箱500L、化学清洗泵1台、流量为8m³/hx30m，清洗过滤器1台：滤芯式、流量为8m³/h，过滤精度为5um。MBR生化装置050反洗用水采用MBR生化装置050的产水，反渗透装置070的化学清洗水采用反渗透的产水。本实施例中清洗废水深度处理回用系统(即本发明汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统)所涉及的主要设备归纳如下表2所示。

表2回用系统所涉及的主要设备

该清洗废水深度处理回用系统(即本发明汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统)投入运行后，出水水质稳定，各项指标如下表3：

表3：废水进出水水质处理效果指标

该清洗废水深度处理回用工艺系统在该汽车零部件制造厂清洗生产线运行后，各工艺段设备运行良好，经该回用水做清洗水上生产线冲洗的零部件表面无白斑、水迹，外观感官优异；保证产品的品质和客户满意度。同时，减少该企业的危废委外处置总量和费用，最大限度降低该企业的工业废水排放总量；为节能减排做出贡献，树立良好的企业形象。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统，其特征在于，包括依次流体连通的混凝沉淀装置(010)、混凝气浮装置(020)、蒸发器装置(030)、膜过滤装置(040)、MBR生化装置(050)、第一炭滤装置(060)、反渗透装置(070)、臭氧氧化装置(080)、第二炭滤装置(090)、混床离子交换装置(100)、杀菌装置(110)和过滤装置(120)。

2.如权利要求1所述的汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)所述混凝沉淀装置(010)包括依次流体连通的第一混凝反应单元(011)和沉淀单元(012)；

2)所述混凝气浮装置(020)包括依次流体连通的第二混凝反应单元(021)和气浮单元(022)；

3)所述蒸发器装置(030)为真空蒸发浓缩装置；

4)所述汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统还包括换热装置(130)，所述换热装置(130)设于所述膜过滤装置(040)和所述MBR生化装置(050)之间；

5)所述膜过滤装置(040)为陶瓷膜过滤装置；

6)所述MBR生化装置采用超滤膜，所述超滤膜为平板膜或中空纤维膜，孔径为0.001-0.02微米；

7)所述反渗透装置(070)之前设有保安过滤器(140)；

8)所述反渗透装置(070)中反渗透膜材质为芳香聚酰胺；

9)所述反渗透装置(070)采用抗污染型反渗透膜芯；

10)所述反渗透装置(070)中反渗透膜采用卷式反渗透膜组件或DTRO蝶管式膜组件；

11)所述臭氧氧化装置(080)包括臭氧发生单元(081)和臭氧反应单元(082)，所述臭氧反应单元(082)设于所述反渗透装置(070)和所述第二炭滤装置(090)之间，所述臭氧发生单元(081)与所述臭氧反应单元(082)流体连通，用于向所述臭氧反应单元(082)输送臭氧；

12)所述混床离子交换装置(100)为阴阳混床离子交换装置或抛光混床离子交换装置；

13)所述混床离子交换装置(100)为串联的阴离子交换床单元和阳离子交换床单元；

14)过滤装置(120)的滤芯精度为0.1～0.2μm；

15)过滤装置(120)为折叠式滤芯过滤装置；

16)所述汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统还包括间歇破乳槽处理装置(150)，所述间歇破乳槽处理装置(150)设于所述混凝沉淀装置(010)之前；

17)所述汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统还包括污泥脱水装置，所述混凝沉淀装置(010)、混凝气浮装置(020)和MBR生化装置(050)与所述污泥脱水装置连通，用于对混凝沉淀装置产生的污泥、混凝气浮装置产生的浮渣和污泥和MBR生化装置产生的污泥进行脱水处理；

18)所述汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统还包括营养剂投加装置，用于向MBR生化装置(050)投加营养剂；

19)所述汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统还包括非氧化杀菌剂和还原剂投加装置，用于向所述第一炭滤装置(060)和反渗透装置(070)连通的管道投加非氧化杀菌剂和还原剂。

3.如权利要求2所述的汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统，其特征在于，特征2)中，所述气浮单元(022)为溶气气浮或涡凹气浮。

4.如权利要求2所述的汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统，其特征在于，特征5)中，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)所述陶瓷膜过滤装置中陶瓷膜选自氧化铝、氧化锆、氧化钛和碳化硅中的至少一种；

2)所述陶瓷膜过滤装置为平板陶瓷膜过滤装置、管式陶瓷膜过滤装置或多通道陶瓷膜过滤装置。

5.如权利要求2所述的汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统，其特征在于，特征6)中，超滤膜的材质选自聚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯和陶瓷膜中的一种。

6.如权利要求2所述的汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统，其特征在于，特征7)中，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)保安过滤器的滤芯精度为0.1μm～100μm；

2)保安过滤器为滤芯式过滤器或滤袋式过滤器。

7.如权利要求2所述的汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统，其特征在于，特征11)中，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)所述臭氧反应单元(082)为微纳米气泡发生器、微孔曝气盘曝气反应器、多点投加推流式管式反应器、射流器溶气曝气反应器或溶气泵循环反应器；

2)还包括双氧水管道或者设于紫外照射单元，所述双氧水管道与臭氧反应单元(082)连通，所述紫外照射单元设于所述臭氧反应单元(082)内。

8.一种汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用方法，其特征在于，使用权利要求1至权利要求7任一项所述的汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用系统，包括如下步骤：

a)汽车零部件成品和/或原材料清洗废水与混凝剂混凝，然后进行沉淀；

b)步骤a)得到的水体与混凝剂混凝，然后进行气浮；

c)步骤b)得到的水体进行蒸发；

d)步骤c)得到的水体进行膜过滤处理；

e)步骤d)得到的水体进行膜生化处理；

f)步骤e)得到的水体进行炭滤处理；

g)步骤f)得到的水体进行反渗透膜处理；

h)步骤g)得到的水体进行臭氧氧化处理；

i)步骤h)得到的水体进行炭滤处理；

j)步骤i)得到的水体进行混床离子交换处理；

k)步骤j)得到的水体进行杀菌处理；

l)步骤k)得到的水体进行过滤处理。

9.如权利要求8所述的汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用方法，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)步骤a)中，汽车零部件成品和/或原材料清洗废水：pH值<12、CODcr<10000mg/L、石油为350～500mg/L、悬浮物<800mg/L、电导率<3000us/cm，氯离子<60mg/l，T-N<108mg/l，T-P<5mg/l；

2)步骤a)中，所述混凝剂包括聚合氯化铝和聚丙烯酰胺；

3)步骤a)中，汽车零部件成品和/或原材料清洗废水先进行间歇破乳处理，然后再与混凝剂混凝；

4)步骤a)中，混凝和沉淀产生的污泥进行脱水处理；

5)步骤b)中，所述混凝剂包括聚合氯化铝和聚丙烯酰胺；

6)步骤b)中，混凝和气浮产生的浮渣和污泥进行脱水处理；

7)步骤c)中，蒸发温度为37℃～45℃或80℃～90℃；

8)步骤e)中，步骤d)得到的水体经降温后再进行膜生化处理；

9)步骤e)中，膜生化处理产生的污泥进行脱水处理；

10)步骤f)中，炭滤速度为5～16m/h；

11)步骤g)中，步骤f)得到的水体经过滤后再进行反渗透膜处理；

12)步骤h)中，在进行臭氧氧化处理时，通入臭氧、通入臭氧同时通入双氧水、或者通入臭氧同时增加紫外照射；

13)步骤i)中，炭滤速度为5～16m/h；

14)步骤l)得到的水体返回至汽车零部件成品单元和/或原材料清洗单元，作为汽车零部件成品清洗水和/或原材料清洗水体使用。

10.如权利要求9所述的汽车零部件成品和/或原材料清洗废水处理回用方法，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)特征2)和特征5)中，每升汽车零部件成品和/或原材料清洗废水中投加50～100mg的聚合氯化铝；

2)特征2)和特征5)中，聚合氯化铝配置成溶液与汽车零部件成品和/或原材料清洗废水混凝；

3)特征2)和特征5)中，聚合氯化铝配置成溶液中聚合氯化铝浓度为10～20wt％；

4)特征2)和特征5)中，每升汽车零部件成品和/或原材料清洗废水中投加5～10mg的聚丙烯酰胺；

5)特征2)和特征5)中，聚丙烯酰胺配置成溶液与汽车零部件成品和/或原材料清洗废水混凝；

6)特征2)和特征5)中，聚丙烯酰胺配置成溶液中聚丙烯酰胺浓度为0.1～0.5wt％；

7)特征3)中，加入氯化钙和石灰乳进行间歇破乳处理；

8)特征8)中，降温至25～30℃后再进行膜生化处理。

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