浅析报废汽车拆解厂废水循环处理技术的应用现状

2012-09-18 03:22陈清后余海军李长东
再生资源与循环经济 2012年8期
关键词:极板浊度电解

陈清后,余海军,李长东

(佛山市邦普循环科技有限公司,广东南海528244)

浅析报废汽车拆解厂废水循环处理技术的应用现状

陈清后,余海军,李长东

(佛山市邦普循环科技有限公司,广东南海528244)

报废汽车的回收拆解处理在我国已经逐渐兴起,但由于该产业尚处于发展初期,环保技术手段和可持续性发展意识还不够,因此在回收拆解过程中会产生大量的废水和其他污液。针对某汽车回收拆解厂的废水特性进行实验研究,形成“电荷凝集过滤-活性炭吸附”组合工艺,对报废汽车回收拆解企业的废水处理提供了一定的参考价值。

报废汽车;循环回用;电荷聚凝

随着国民经济稳定、持续发展,汽车更新速度加快,报废汽车的数量正在逐渐增多,参与报废汽车拆解的企业如雨后春笋遍布全国各地[1]。2010年12月底,全国报废汽车回收拆解企业已近500家。据统计,每一辆小轿车,每次洗车用水为150~200 L,汽车拆解厂一般每天处理50~100辆,全国拆解企业近500家,每天处理水量约150~300万t/d,年排污水54 000~102 000万t,但由于各地汽车拆解企业受资金、规模、技术水平和从业人员素质等因素的影响,拆解报废汽车所造成的资源浪费和环境污染一直无法得到有效控制。特别是预处理清洗和零部件拆解时的洗涤废水、含油废液、洗涤剂的各项污染指标(CODcr,BOD,SS,浊度)较高。如不经处理直接排放,不仅浪费水资源,而且势必对水体造成二次污染。而国内现行的报废汽车拆解厂废水回用处理工艺回用率低,处理效果并不理想,在研究与应用上,还有大量的问题需要解决。

我国的废旧汽车回收拆解产业正处于发展初期的关键时期,尽快解决上述问题,将是对报废汽车回收拆解产业的巨大促进,不仅可以缩小与发达国家的差距,而且对我国汽车工业的可持续发展起到积极的推动作用。

1 实验材料与方法

1.1 实验水质

汽车使用达到一定期限后,各个系统和零部件大部分已完成使命,再进行维护或修理已无法保障汽车的行驶安全,这时应当及时报废更新[2]。报废汽车一般是较为老旧的汽车或者事故车,回收后,车体和玻璃所粘附的污垢主要是尘埃和燃料燃烧不完全的油烟在空气中漂浮的各种微小颗粒,底盘与车轮粘附的污垢主要是泥沙、发动机油污等,甚至一些事故车污染更为严重。经过检验,报废汽车拆解厂废水水质如表1表示。

表1 实验用水水质与检测方法

1.2 工艺流程图

本实验工艺采用一体化高效处理综合废水技术,核心在于利用电荷聚凝原理来处理废水,流程图如图1所示。

原水经过调节池,用泵提升进入电荷凝集反应器进行电解,电解时产生的亚铁氢氧化物具有较好吸附性能和一定的疏水性。为了加强铁的絮凝作用,电荷聚凝装置设有电极板,电极板上层网格放适量的石英砂和陶粒,以滤除水中的没有在混凝沉淀中去除的悬浮物、油物等。极之间加入穿孔板,形成微闭合的环形电流,使铁的聚合物更好地吸附水中的胶体颗粒和细小悬浮物,电荷凝集由一系列平行的极板组成,极板的外侧两块与直流稳压稳流电源联结,其余中间的极板均不联结,使在电场内中间极板极化而产生溶解。经过电荷聚凝装置初步处理后,废水由泵传输进入油水分离反应器,投入适量的药物(NaCl),利用油的密度小于水的原理,注水让油漂浮在上层后自流进入废油收集罐中。再进入浮渣池和活性炭吸附塔进行深度处理。

2 结果与讨论

2.1 电荷聚凝原理

电荷聚凝技术是通过自耗电极向水体提供的正电荷离子,从而形成一系列化学、物理的反应。主要包括3个阶段[3-4]:首先通过“牺牲阳极”的电解氧化作用产生混凝剂,再进行污染物质、悬浮颗粒的脱稳及乳状液的破乳,最后达到脱稳胶体聚集形成絮凝体。在电荷聚凝工艺中,铝或铁作为金属阳极材料的优选,通过施加电压于电极两端而产生电解过程。

电荷凝集在电解过程中,极板之间存在电场中产生的Fe2+,部分Fe2+被电解产生的氧和水中溶有的氧气氧化为 Fe3+,原理如下:

2.2 电荷聚凝技术对浊度和出水总铁的影响

当Fe2+(Fe3+)量较高时,还会发生沉淀卷扫的作用,再经过沉淀和过滤,即可去除水中的悬浮物和浊度。气动搅拌作用电解过程中产生大量的氢气泡和少量的氧气泡,这些气泡在由水中向大气运动的过程中,使水上下紊动,对铁离子和悬浮物粒子的混合有着积极的作用[5-6]。在电流强度分别为 0.2 A,0.4 A,0.6 A,0.8 A,1.0 A时,测试电荷聚凝在不同时间,对废水COD和浊度的去除效果的影响,结果如图1和表1所示。

表2 过滤前/后出水浊度和出水总铁含量(电解40 min)

从表1和图2可以看出,当电流强度在0.45~0.98 A时,出水COD和浊度的去除率达到约80%和95%,最佳电流强度为0.8 A,这时COD和浊度的去除率都能达到90%左右。

2.3 工艺分段处理作用

汽车报废拆解后,针对不同的零部件清洗工段而选择不同的处理路线。从本实验的工艺流程图(图1)可以看出,A段处理是根据一般含油量少、含泥量较多的废水(车身部件、保险杠等部件清洗),不经过油水分离装置处理。而B段处理(主要针对发动机、空调、车齿轮、差速器输出轴、燃料胶管等)。油水分离后的水通过提升泵进入气浮池和活性炭柱进行吸附作用,将水中的各种颜色、气味、肥皂、洗涤剂及其油水乳液等吸附去除处理,同时用进水泵和沙滤前提升泵从处理后的贮水池中吸水,流经各自吸水泵,最后在活性炭柱底部管路合并,从底部向上反冲洗,反冲洗水从活性炭柱体测管路流入处理前贮水池中,达到理想的处理效果。

3 结论

本实验在同一套设备中可处理多种废水。多次的实验表明,报废部件旧车清洗液含有多种成分的电解质溶液,具有一定的导电性,在外接电流的情况下,废水中的化学成分、不溶性物质发生变化。当电流时间为0.8 A时,COD和浊度的去除率都能达到90%左右。

本实验工艺适用于各种中小型的废水处理,更适用于汽车拆解厂的废水处理。根据不同的拆解工段对不同水质分析的结果和产水水质要求,原水中浊度、硬度、溶解性固体、含油量、微生物等指标达到排放标准和处理工段的要求而进行A处理或者B处理。

[1]范跃华,刘满.乡镇水厂净水设施一体化研究.中国给水排水[J].1989(2):31-34.

[2]崔福义,唐利,徐晶,等.洗车废水回用处理工艺的试验研究[J].哈尔滨工业大学学报,2005,37(3):310-313.

[3]Peter K Holt,Geoffrey W Barton,Cynthia A Mitchell.The future.forelectrocoagulation as a localized water treatment technology[J].Chemosphere,2005,59:355-367.

[4]杨宗政,孙永军,庞金钊.生物强化膜生物反应器处理洗车废水[J].天津大学学报,2005,38(7):640-643.

[5]Tsouris C,DePaoli D W,Shor J T,et al.Electrocoagulation formagnetic seeding ofcolloidal particles[J].Colloids and Surfaces A:Phisicochemical and EngineeringAspects,2001,177:223-233.

[6]甘莉,甘光奉.电凝聚水处理技术的新进展[J].工业水处理,2002(5):5-7.

Application of reuse technology of sewage in scrapped car disassembling factory

CHEN Qinghou,YU Haijun,LI Changdong
(Foshan Brunp Recycling Technology Co.,Ltd.,Nanhai 528244,China)

Scrapped car disassembling is rising in China.Because the industry is still in the early stage of development,the advanced technology and strong environmental awareness has not formed.A large amount of untreated sewage is discharged from the recycling and disassembling process.A study was made on the sewage from a scrapped car disassembling factory,and a combined technique with charge agglomeration filtering and activated carbon absorption was formed,so as to provide some references for the sewage treatment in scrapped car disassembling factory.

scrapped car;recycling;charge agglomeration

X703

A

1674-0912(2012)08-0028-03

2012-05-30)

陈清后(983-),女,越南河内人,工程师,研究方向:水处理与资源循环利用。

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