CN113045116A

CN113045116A - 一种汽车涂装车间生产废水处理方法

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Publication number: CN113045116A
Application number: CN202110278189.0A
Authority: CN
Inventors: 罗茂蜀; 李宴军; 张思烈
Original assignee: Chongqing Lebang Environmental Protection Dynamo Electric Institute Co ltd
Current assignee: Chongqing Lebang Environmental Protection Dynamo Electric Institute Co ltd
Priority date: 2021-03-15
Filing date: 2021-03-15
Publication date: 2021-06-29
Anticipated expiration: 2041-03-15
Also published as: CN113045116B

Abstract

本发明公开了一种汽车涂装车间生产废水处理方法，其特征在于：包括间歇磷化废水预处理工序、连续磷化废水预处理工序、间歇脱脂废水预处理工序、连续脱脂废水预处理工序、间歇涂装废水预处理工序、连续涂装废水预处理工序以及生化处理工序。本发明的汽车涂装车间生产废水处理方法设计合理、处理效率高，处理效果好，排水能达到国家《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级限值要求。

Description

一种汽车涂装车间生产废水处理方法

技术领域

本发明涉及一种汽车涂装车间生产废水处理方法，属于水处理领域。

背景技术

汽车涂装车间产生的工业废水，包括磷化废水、脱脂废水、涂装废水，这三种废水主要特点都是：水质复杂、水质水量变化大、污染物种类多、浓度高；但不同种类的废水又有各自的特点。其中，磷化、脱脂、涂装倒槽废水液浓度较高。

1、磷化废水

磷化废水来源于涂装车间的磷化工艺段，包含污染物浓度较高的磷化倒槽液、洗槽液以及浓度较低的连续流清洗水等，其主要污染物是Ni²⁺、Zn²⁺、Mn²⁺、等重金属离子以及PO₄ ^3-等非金属盐离子，pH值在4-6之间呈酸性。

磷化污水中重金属污染物对环境有着较大的危害，特别是其中的Ni²⁺是国家一类控制的污染物，其能在环境和动植物体内长期存在并累积，对环境有着长期严重的影响，必需单独处理严格控制排放浓度，并且验收取样必需在车间或车间处理设施排口取样，在没达标前严禁与其它污水混合。

2、脱脂废水

脱脂废水主要来源于脱脂及清洗工段，以及纯水再生，及表调阶段，废水中含有矿物油及一定的磷酸盐，废水污染物浓度相对较高，呈一定的乳化状态，且含有一定量的表面活性剂。

3、涂装废水

涂装废水主要来自于废漆循环水槽，以及纯水、超滤导槽废液，废水成分相对单一，但污染物浓度较高。水质情况参见下表一。

表一

如何将这些废水处理达到排放标准，成为每个汽车生产厂家均需要解决的问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种汽车涂装车间生产废水处理方法，处理效率高，出水能达到国家《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级排放标准。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种汽车涂装车间生产废水处理方法，其特征在于：包括间歇磷化废水预处理工序、连续磷化废水预处理工序、间歇脱脂废水预处理工序、连续脱脂废水预处理工序、间歇涂装废水预处理工序、连续涂装废水预处理工序以及生化处理工序；其中：

所述间歇磷化废水预处理工序包括依次相连的间隙磷化调节池、间隙磷化pH调节罐、间隙磷化絮凝反应池、间隙磷化混凝反应池和间隙磷化沉淀池；

所述连续磷化废水预处理工序包括依次相连的连续磷化调节池、第一连续磷化pH调节罐、第一连续磷化絮凝反应池、第一连续磷化混凝反应池、第一连续磷化斜管沉淀池、第二连续磷化pH调节罐、螯合反应罐、第二连续磷化絮凝反应池、第二连续磷化混凝反应池、第二连续磷化斜管沉淀池和过滤罐，所述间隙磷化沉淀池的清水进入连续磷化调节池；

所述间歇脱脂废水预处理工序包括依次相连的间歇脱脂调节池、间歇脱脂pH调节破乳罐、间歇脱脂絮凝反应池、间隙脱脂混凝反应池和间歇脱脂沉淀池；

所述连续脱脂废水预处理工序包括依次相连的连续脱脂调节池、第一连续脱脂pH调节破乳罐、第一连续脱脂絮凝反应池、第一连续脱脂混凝反应池、连续脱脂气浮罐、第二连续脱脂pH调节罐、第二连续脱脂絮凝反应池、第二连续脱脂混凝反应池和连续脱脂斜管沉淀池，所述间歇脱脂废水沉淀池的清液去连续脱脂调节池；

所述间歇涂装废水预处理工序包括依次相连的间歇涂装调节池、间歇涂装pH调节罐、间歇涂装混凝反应池、间歇涂装絮凝反应池和间歇涂装斜管沉淀池；

所述连续涂装废水预处理工序包括依次相连的连续涂装调节池、连续涂装pH调节罐、连续涂装絮凝反应池、连续涂装混凝反应池和连续涂装沉淀池；所述间隙涂装斜管沉淀池的废水进入连续涂装调节池；

所述过滤罐、连续脱脂斜管沉淀池、连续涂装沉淀池的清液均进入中间水池，所述中间水池的出水去生化处理工序；

所述生化处理工序包括依次相连的综合调节池、水解酸化池、接触氧化池、第一二级沉淀池、加药池、第二二级沉淀池、储存池，所述储存池的水去合格水暂储池；

或从所述接触氧化池出来的水直接进入MBR膜反应池，经过MBR膜反应后的水进入合格水暂储池。

上述方案中，在所述间隙磷化pH调节罐中加入氢氧化钙调节pH8-9，同时加入氯化钙，与废水中的磷酸根、锌离子和其它重金属离子、表面活性剂反应，形成难溶盐颗粒。

上述方案中，在所述第一连续磷化pH调节罐中加石灰乳调节pH为8-9，同时加入氯化钙，与废水中的磷酸根、锌离子和其它重金属离子、表面活性剂反应，形成难溶盐颗粒；在第二连续磷化pH调节罐加石灰乳调节pH为9-10。

上述方案中，在所述间歇脱脂pH调节破乳罐和第一连续脱脂pH调节破乳罐中分别加入硫酸调节pH2-3以达到破乳的效果，在第二连续脱脂pH调节罐中加石灰乳调节PH为8-9，同时加入氯化钙，与废水中的磷酸根、锌离子和其它重金属离子、表面活性剂反应，形成难溶盐颗粒。

上述方案中，废水在所述间歇涂装pH调节罐中均调节pH8-9，在连续涂装pH调节罐中调节pH9-10。

间歇磷化废水指倒槽液，经调节池匀质匀量、pH调节、絮凝、混凝、沉淀等工序物化处理，去除磷酸盐、磷化渣及重金属离子等后进入连续磷化调节池。

连续磷化废水经过调节池匀质匀量，再经两级(pH调节、混凝、絮凝、沉淀、螯合、过滤等)物化处理，逐级去除总磷、锌、镍等离子，处理后进入中间水池。磷化线含重金属锌、镍、锰。当重金属以离子形式在水中存在时在pH调节罐投加Ca(OH)₂可以形成氢氧化物沉淀达到去除目的。当重金属以络合态形式存在时仅通过加碱无法去除。剩余的这部分污染物在螯合反应罐中与螯合剂发生螯合反应形成细小的螯合物再通过后面的混凝反应达到去除的效果。

间隙脱脂废水也指倒槽液，经pH调节、破乳、絮凝、混凝、沉淀等工序物化处理，去除磷酸盐、油污、COD等，处理后进入脱脂连续废水调节池。在pH调节破乳罐中投加硫酸调节pH2-3。使乳化剂中的高级脂肪酸皂析出脂肪酸，这些高级脂肪酸不溶于水而溶于油，从而使脱脂废液破乳析油。另外，加酸后使脱脂废液中的阴离子表面活性剂在酸性溶液中易分解而失去稳定性，失去了原有的亲油和亲水的平衡，从而达到破乳效果。

连续脱脂废水经pH调节、絮凝、混凝、气浮、除磷、沉淀等工序物化处理，去除磷酸盐、油污、COD等，处理后进入中间水池。

脱脂废水中含有的表面活性剂等物质对厌氧菌有强烈的抑制作用。阴离子表面活性剂在厌氧反应过程中，对产酸菌和产甲烷菌都会产生强烈的抑制作用。

脱脂废液采用酸化法进行破乳预处理，在第一连续脱脂pH调节破乳罐，向脱脂废液中投加硫酸将pH调至2～3，使乳化剂中的高级脂肪酸皂析出脂肪酸，这些高级脂肪酸不溶于水而溶于油，从而使脱脂废液破乳析油。另外，加酸后使脱脂废液中的阴离子表面活性剂在酸性溶液中易分解而失去稳定性，失去了原有的亲油和亲水的平衡，从而达到破乳效果。

水连续脱脂气浮罐抽到第二连续脱脂pH调节罐，在罐中投加石灰乳调节pH为8-9。同时加入氯化钙，与废水中的磷酸根、锌离子和其它重金属离子、表面活性剂反应，形成难溶盐颗粒。

间歇涂装废水(倒槽液)经过调节池匀质匀量后经过PH调节、絮凝、混凝、沉淀等工序物化处理，去除COD、SS等，处理后进入连续涂装收集池。投加石灰乳或硫酸调节pH值。在加药管道预留切换阀，石灰乳计量泵可切换为氢氧化钠。

连续涂装废水经过调节池匀质匀量后经pH调节、絮凝、混凝、沉淀等工序物化处理，去除COD、SS等，处理后进入中间水池。投加石灰乳或硫酸调节pH值9-10。

物化处理后的磷化、涂装、脱脂三种废水进入综合调节池，调节pH。然后经过水解酸化，将废水中不能被好氧微生物直接分解和处理的大分子、长链有机物分解成小分子及短链有机物，提高好氧微生物的分解能力。然后在接触氧化池中，让活性污泥进行有氧呼吸，进一步把有机物分解成无机物达到去除污染物的功能。

MBR系统是结合生物学的处理工程和膜分离工程的处理方法。生物学的处理，利用输入水内存在的有机物为营养源的微生物，把水中存在的胶质性及溶存性有机物转换成多种气体和细胞组织的工程。或者是经过二级沉淀，加药池中加入PAC、PAM药剂后再次沉淀得到合格水。

磷化废水预处理效果见表二所示：

表二磷化废水预处理效果

由上表可知，磷化间歇废水污染因子总去除率为：总磷95％、锌85％、COD30％、SS90％、镍85％、锰85％。磷化连续废水污染因子总去除率为：总磷99.75％、锌98％、COD51％、SS 92％、镍99.1％、锰90.25％；出水口总镍排放浓度为0.08mg/l≤0.5mg/l。

脱脂废水预处理效果见表三

表三脱脂废水预处理效果

由上表可知，脱脂间歇废水污染因子总去除率为：总磷95％、COD 30％、SS 70％。脱脂连续废水污染因子的总去除率为：总磷99％、COD 70％、SS 91％、石油90％。

涂装废水处理效果见表四

表四涂装废水预处理效果

由上表可知，涂装间歇废水污染因子总去除率为：总磷90％、COD 95％、SS 50％。涂装连续废水污染因子的总去除率为：总磷90％、COD80％、SS90％。

各条线汇合进入综合调节池后各指标如下：

(1)COD平均＝(32.1×10+161.1×7.5+206.4×7.5)/(10+7.5+7.5)＝123.09mg/L

(2)NH3-N平均＝(8.49×10+11.06×7.5+11.1×7.5)/(10+7.5+7.5)＝10.04mg/L

(3)TP平均＝(0.25×10+0.09×7.5+0.9×7.5)/(10+7.5+7.5)＝0.4mg/L

(4)SS平均＝(2.52×10+10.8×7.5+2×7.5)/(10+7.5+7.5)＝4.85mg/L

(5)石油类平均＝(4.07×10+2.07×7.5+15×7.5)/(10+7.5+7.5)＝6.75mg/L

(6)Zn2+平均＝0.05×10/(10+7.5+7.5)＝0.02mg/L

(7)Mn2+平均＝0.73×10/(10+7.5+7.5)＝0.29mg/L

(8)Ni2+平均＝0.08×10/(10+7.5+7.5)＝0.03mg/L

生化处理效果见表五

表五生化处理效果预测表

废水各项排放指标达到国家《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级限值要求，其中COD、氨氮等排放指标按下表执行；磷化废水与其它废水混合之前，总镍必须达到表六要求。

表六出水水质

序号	项目	设计标准	国家标准(mg/L)
				1	pH	6～9	6～9
2	COD	≤60	≤100
				3	BOD5	≤20	≤30
4	SS	≤50	≤70
				5	总镍	≤0.5	≤1.0
6	氨氮	≤10	≤15
				7	磷酸盐	≤0.5	≤0.5
8	石油类	≤4	≤10
				9	总锌	≤2	≤2
10	总锰	≤2	≤2

上述方案中：所述间隙磷化沉淀池、第一连续磷化斜管沉淀池和第二连续磷化斜管沉淀池的污泥进入第一污泥浓缩罐，然后经过板框压滤机压滤后外运。

上述方案中：所述间歇脱脂沉淀池、连续脱脂气浮罐、连续脱脂斜管沉淀池、间歇涂装斜管沉淀池和连续涂装沉淀池的污泥进入第二污泥浓缩罐，然后经过板框压滤机压滤后外运。

上述方案中：所述第一二级沉淀池的污泥部分回流到接触氧化池，剩余污泥去第二污泥浓缩罐。

上述方案中：所述MBR膜反应池的污泥部分回流到接触氧化池，剩余污泥去第二污泥浓缩罐。

有益效果：本发明的汽车涂装车间生产废水处理方法设计合理、处理效率高，处理效果好，排水能达到国家《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级限值要求。

附图说明

图1是本发明的系统流程图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：

实施例1

本发明的汽车涂装车间生产废水处理方法由间歇磷化废水预处理工序、连续磷化废水预处理工序、间歇脱脂废水预处理工序、连续脱脂废水预处理工序、间歇涂装废水预处理工序、连续涂装废水预处理工序以及生化处理工序组成。

间歇磷化废水预处理工序包括依次相连的间隙磷化调节池1、间隙磷化pH调节罐2、间隙磷化絮凝反应池3、间隙磷化混凝反应池4和间隙磷化沉淀池5。间隙磷化pH调节罐2中加入氢氧化钙和氯化钙调节调节pH为8-9左右。同时加入氯化钙，与废水中的磷酸根、锌离子和其它重金属离子、表面活性剂反应，形成难溶盐颗粒。然后进入絮凝反应池3，在絮凝反应池3中加入絮凝剂PAC，反应完后进入混凝反应池4，在混凝反应池4中加入混凝剂PAM然后进入沉淀池5，沉淀池沉淀后，上清液进入连续磷化调节池6，污泥进入第一污泥浓缩罐51，然后经过板框压滤机52压滤后外运。

连续磷化废水预处理工序包括依次相连的连续磷化调节池6、第一连续磷化pH调节罐7、第一连续磷化絮凝反应池8、第一连续磷化混凝反应池9、第一连续磷化斜管沉淀池10、第二连续磷化pH调节罐11、螯合反应罐12、第二连续磷化絮凝反应池13、第二连续磷化混凝反应池14、第二连续磷化斜管沉淀池15和过滤罐16。在第一连续磷化pH调节罐7中加入氢氧化钙和氯化钙，pH为8-9，同时加入氯化钙，与废水中的磷酸根、锌离子和其它重金属离子、表面活性剂反应，形成难溶盐颗粒。

第一连续磷化絮凝反应池8与PAC反应，再进入第一连续磷化混凝反应池9与混凝剂PAM反应，然后进入第一连续磷化斜管沉淀池10去除沉淀，上清液进入第二连续磷化pH调节罐11投加石灰乳调节pH到9-10，同时加入化学药剂氯化钙，与废水中的磷酸根、镍离子和其它重金属离子，形成难溶盐颗粒。磷化线含重金属锌、镍、锰。当重金属以离子形式在水中存在时投加Ca(OH)2可以形成氢氧化物沉淀达到去除目的。当重金属以络合态形式存在时仅通过加碱无法去除。剩余的这部分污染物在螯合反应罐12中与螯合剂发生螯合反应形成细小的螯合物再通过后面的混凝反应达到去除的效果。然后再依次经过絮凝、混凝沉淀、过滤后进入中间水池41。没有完全沉淀的细小悬浮物在过滤罐被截留，以达到完全去除重金属，磷酸盐的目的。出水设磷化废水重金属取样口，通过总镍在线监测仪控制总镍达标，然后进入中间水池。

间歇脱脂废水预处理工序包括依次相连的间歇脱脂调节池17、间歇脱脂pH调节破乳罐18、间歇脱脂絮凝反应池19、间隙脱脂混凝反应池20和间歇脱脂沉淀池21。

废水从间歇脱脂调节池17经泵抽到间歇脱脂pH调节破乳罐18，在罐中投加硫酸pH2-3，使乳化剂中的高级脂肪酸皂析出脂肪酸，这些高级脂肪酸不溶于水而溶于油，从而使脱脂废液破乳析油。另外，加酸后使脱脂废液中的阴离子表面活性剂在酸性溶液中易分解而失去稳定性，失去了原有的亲油和亲水的平衡，从而达到破乳。经pH调节、絮凝、混凝、沉淀等工序物化处理，去除磷酸盐、油污、COD等，处理后进入连续脱脂调节池22。

连续脱脂废水预处理工序包括依次相连的连续脱脂调节池22、第一连续脱脂pH调节破乳罐23、第一连续脱脂絮凝反应池24、第一连续脱脂混凝反应池25、连续脱脂气浮罐26、、第二连续脱脂絮凝反应池28、第二连续脱脂混凝反应池29和连续脱脂斜管沉淀池30。

连续脱脂废水经pH调节、絮凝、混凝、气浮、除磷、沉淀等工序物化处理，去除磷酸盐、油污、COD等，处理后进入综合调节池。第一连续脱脂pH调节破乳罐23中，脱脂废水中含有的表面活性剂等物质对厌氧菌有强烈的抑制作用。阴离子表面活性剂在厌氧反应过程中，对产酸菌和产甲烷菌都会产生强烈的抑制作用。脱脂废液采用酸化法进行破乳预处理，向脱脂废液中投加硫酸将pH调至2～3，使乳化剂中的高级脂肪酸皂析出脂肪酸，这些高级脂肪酸不溶于水而溶于油，从而使脱脂废液破乳析油。另外，加酸后使脱脂废液中的阴离子表面活性剂在酸性溶液中易分解而失去稳定性，失去了原有的亲油和亲水的平衡，从而达到破乳。

第二连续脱脂pH调节罐27中，在罐中投加石灰乳调节pH为8-9。同时加入氯化钙，与废水中的磷酸根、锌离子和其它重金属离子、表面活性剂反应，形成难溶盐颗粒。

间歇涂装废水预处理工序包括依次相连的间歇涂装调节池31、间歇涂装pH调节罐32、间歇涂装混凝反应池33、间歇涂装絮凝反应池34和间歇涂装斜管沉淀池35。经pH调节、絮凝、混凝、沉淀等工序物化处理，去除COD、SS等，处理后进入连续涂装调节池36。废水从间歇涂装调节池31经泵抽到间歇涂装pH调节罐32，在罐中投加石灰乳或硫酸调节pH8-9。在加药管道预留切换阀，石灰乳计量泵可切换为氢氧化钠。

连续涂装废水预处理工序包括依次相连的连续涂装调节池36、连续涂装pH调节罐37、连续涂装絮凝反应池38、连续涂装混凝反应池39和连续涂装沉淀池40。经pH调节、絮凝、混凝、沉淀等工序物化处理，去除COD、SS等，处理后进入中间水池41。废水从连续涂装调节池36经泵抽到连续涂装pH调节罐37，在罐中投加石灰乳或硫酸调节pH值9-10。

所有混凝反应池中加入混凝剂PAM，絮凝反应池中加入絮凝剂PAC。

过滤罐16、连续脱脂斜管沉淀池30、连续涂装沉淀池40的清液均进入中间水池41，中间水池41的出水去生化处理工序。

生化处理工序包括依次相连的综合调节池42、水解酸化池43、接触氧化池44、第一二级沉淀池45、加药池46、第二二级沉淀池47、储存池48，储存池48的水去合格水暂储池50。加药池46中加入絮凝剂PAC和混凝剂PAM。

或从接触氧化池44出来的水直接进入MBR膜反应池49，经过MBR膜反应后的水进入合格水暂储池50。

间隙磷化沉淀池5、第一连续磷化斜管沉淀池10和第二连续磷化斜管沉淀池15的污泥进入第一污泥浓缩罐51，然后经过第一板框压滤机52压滤后外运。

间歇脱脂沉淀池21、连续脱脂气浮罐26、连续脱脂斜管沉淀池30、间歇涂装斜管沉淀池35和连续涂装沉淀池40的污泥进入第二污泥浓缩罐53，然后经过第二板框压滤机54压滤后外运。

第一二级沉淀池45的污泥部分回流到接触氧化池44，剩余污泥去第二污泥浓缩罐53。

MBR膜反应池49的污泥部分回流到接触氧化池44，剩余污泥去第二污泥浓缩罐53。

本发明不局限于上述实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种汽车涂装车间生产废水处理方法，其特征在于：包括间歇磷化废水预处理工序、连续磷化废水预处理工序、间歇脱脂废水预处理工序、连续脱脂废水预处理工序、间歇涂装废水预处理工序、连续涂装废水预处理工序以及生化处理工序；其中：

2.根据权利要求1所述汽车涂装车间生产废水处理方法，其特征在于：所述间隙磷化沉淀池、第一连续磷化斜管沉淀池和第二连续磷化斜管沉淀池的污泥进入第一污泥浓缩罐，然后经过第一板框压滤机压滤后外运。

3.根据权利要求1所述汽车涂装车间生产废水处理方法，其特征在于：所述间歇脱脂沉淀池、连续脱脂气浮罐、连续脱脂斜管沉淀池、间歇涂装斜管沉淀池和连续涂装沉淀池的污泥进入第二污泥浓缩罐，然后经过第二板框压滤机压滤后外运。

4.根据权利要求3所述汽车涂装车间生产废水处理方法，其特征在于：所述第一二级沉淀池的污泥部分回流到接触氧化池，剩余污泥去第二污泥浓缩罐。

5.根据权利要求3所述汽车涂装车间生产废水处理方法，其特征在于：所述MBR膜反应池的污泥部分回流到接触氧化池，剩余污泥去第二污泥浓缩罐。

6.根据权利要求1所述汽车涂装车间生产废水处理方法，其特征在于：在所述间隙磷化pH调节罐中加入氢氧化钙调节pH8-9，同时加入氯化钙，与废水中的磷酸根、锌离子和其它重金属离子、表面活性剂反应，形成难溶盐颗粒。

7.根据权利要求6所述汽车涂装车间生产废水处理方法，其特征在于：在所述第一连续磷化pH调节罐中加石灰乳调节pH为8-9，同时加入氯化钙，与废水中的磷酸根、锌离子和其它重金属离子、表面活性剂反应，形成难溶盐颗粒；在第二连续磷化pH调节罐加石灰乳调节pH为9-10。

8.根据权利要求7所述汽车涂装车间生产废水处理方法，其特征在于：在所述间歇脱脂pH调节破乳罐和第一连续脱脂pH调节破乳罐中分别加入硫酸调节pH2-3以达到破乳的效果，在第二连续脱脂pH调节罐中加石灰乳调节PH为8-9，同时加入氯化钙，与废水中的磷酸根、锌离子和其它重金属离子、表面活性剂反应，形成难溶盐颗粒。

9.根据权利要求8所述汽车涂装车间生产废水处理方法，其特征在于：废水在所述间歇涂装pH调节罐中均调节pH8-9，在连续涂装pH调节罐中调节pH9-10。