汽車行業涂裝廢水處理工藝改進

    1  汽車涂裝廢水的來源及特點
       在涂裝工藝中產生的廢水主要有前脫脂、酸洗和磷化表調等前處理廢水、電泳涂裝廢水和噴涂底、中、面漆時的噴漆廢水。各股廢水的成分復雜，濃度各不相同，處理難度大。
       此廢水除部分水洗水從水槽連續溢流外，各工序所產生的廢水或廢液多為間歇排放，各股廢水混合后形成高濁度的涂裝廢水，廢水的水量及水質在一天內變化很大，且無規律可循，廢水中污染物成份復雜，含有多種有毒物質，濃度高，可生化性差。經多年的監測，其綜合水質情況為：CODcr濃度1000～2500mg/L，BOD5濃度100～250mg/L，SS濃度400～600mg/L，石油類濃度30～85mg/L，磷酸鹽濃度25～50mg/L，pH 7.0～8.5，Zn2+濃度5.0～20mg/L。
       2  處理工藝的研究
       2.1 單純物化法
       由于汽車涂裝廢水的可生化性差，單純的物化處理工藝流程一般為：調節池——混凝沉淀或氣浮——砂濾——活性炭過濾，也有的工藝是將每個工序的廢水分開，各自加藥反應進行預處理（如含油廢水則加藥破乳）后再進行混凝沉淀或氣浮，通過選擇適當的混凝劑和絮凝劑，在理論上該工藝處理涂裝廢水是可行的，但單純的物化處理后出水水質不穩定，涂裝廢水在混凝沉淀或氣浮后，COD去除率為30％～60％，高80％，即出水COD會在450mg/L左右，而且絕大部分為溶于水的有機物，這部分有機物的去除主要靠活性炭吸附，加大活性炭過濾器的負荷，很快使活性炭失效，從而導致出水不達標。同時工藝流程長，操作維護復雜，運行成本高。
       2.2 物化+生化相的處理方法
       目前處理汽車涂裝廢水具前景的方法之一為物化+生化法，此工藝的核心原理為：以物化法作為預處理，然后采用生化法處理，使廢水穩定達標。
       （1）物化預處理
       由于汽車涂裝廢水中含有大量磷酸鹽等生化不能*去除或難去除的物質，必須依靠物化法來去除。在實際工程中多采用石灰，利用石灰乳將廢水的PH值控制在11.5以上，使磷酸根和鋅離子生成羥基磷灰石和氫氧化鋅沉淀物而去除，使廢水中的磷酸鹽濃度低于5.0mg/L。同時利用Ca2+完成乳化油、高分子樹脂的膠體脫穩、凝聚過程，為混凝反應創造條件。
       （2）生化處理
       廢水經物化法預處理后，水質有所改善，但必須通過生化法處理后才可穩定達標。由于涂裝車間廢水主要污染物質可生化性較差（BOD/COD=0.1），因此，提高原水可生化性是該廢水生化處理的首要條件。其次，由于工業廢水中營養物不均衡，為提高廢水生化性需投加營養源。另一方面，在生化處理前段，首先將廢水進行水解酸化處理，即將厭氧控制在水解酸化階段，利用水解酸化菌將難以降解的合成有機物如環氧樹脂、醚類物質之類的環狀有機物、芳香族有機物等斷鏈，分解成小分子有機物，從而提高了廢水可生化性。
       廢水經水解酸化處理后，再采用好氧工藝進行后續處理。好氧生化段是整個廢水處理工藝的核心部分。在有氧條件下，廢水中的可降解污染物在好氧微生物作用下，一部分合成為微生物細胞，另一部分分解為CO2、H2O，得以*去除，部分多余的微生物有機體通過排泥從系統中排除，從而使水質得到凈化。
       而在工程實踐中用得較多的好氧工藝有SBR法和接觸氧化法。由于汽車涂裝廢水的水質和水量變化很大，接觸氧化法難以穩定運行，出水水質波動較大，需要采用微絮凝過濾或活性炭吸附作為補充，出水才能穩定達標。而SBR工藝的進水、曝氣反應、靜止沉淀、排上清液和閑置階段循環操作，將生物處理和沉淀集于一體，具有運行效果穩定、耐水量和有機負荷沖擊、運行靈活、構造簡單、操作和維護方便等特點[4]，故SBR工藝在汽車涂裝廢水中應用較廣泛。
       2.3 工藝流程
       以湖南某汽車制造公司的涂裝廢水處理為例，設計處理水量：Q=300m3/d，水質如前所述，工藝流程如下：
       由于涂裝預處理中存在不定期的倒槽工序，倒槽廢液間歇排放，水量大，且濃度非常高，必須進行分質分流處理。倒槽濃廢液收集在濃廢液槽中；而其他濃度較低的廢水則進入調節池中，然后用泵將濃廢液定期定量打到調節池中，與其他廢水充分混合均勻；在混凝反應池中投加石灰乳和PAM，充分混合反應后去除大部分磷酸鹽、重金屬和SS，然后經沉淀澄清后，投加鹽酸調節廢水pH。經物化處理后出水經過水解酸化后進入SBR池，在SBR池中進行好氧生化反應，廢水中的有機物被好氧分解，從而使廢水得以凈化，達到*標準排放。