杨 洋 薛 磊
(1浙江环耀环境环境建设有限公司 浙江杭州 310000 2浙江卓锦环保科技股份有限公司 浙江杭州 310000)
中水属于经过处理并达到规定水质标准的排放水,它能够一定范围内进行重复使用,是一种非饮用杂用水,水质介于上水与下水之间,中水回用是实现水资源有效回收利用的一种重要表现形式。水资源作为一种有限资源,随着全球性水资源紧缺问题的日益显著,中水回用在解决水资源紧缺问题以及缓解社会经济发展与水资源短缺矛盾上具有非常积极的作用意义。中水回用作为可重复利用第二水源的首选,主要在农业灌溉以及工业、市政杂用、生活回用等方面得到有效回收利用,其中,工业用水是水资源消耗产生的主要原因,中水回用技术在工业领域的应用研究也受到较深的重视。
汽车涂装工艺产生的中水是由工业废水与生活废水经过加工处理后得到的水体,汽车涂装工艺中废水来源包括汽车涂装生产的冲压、焊装以及涂装等工艺循环冷却废水、涂装生产车间空调废水、生活废水等,在废水处理中通过水质类型进行分别处理后,达到城市污水再生利用等有关水质标准,并且能够在市政杂用、农业灌溉、工业或生活回用等领域得到回收利用。如下表1所示,即为某汽车涂装厂废水站进出水水质参数对照,其中,进水为该汽车涂装厂涂装生产工业废水,出水水质按照该地区城市污水再生利用工业用水水质标准。
表1 某汽车涂装厂进出水水质参数对照(mg/L)
需要注意的是,汽车涂装工艺产生废水量较多,因此,中水量也较大,有研究显示,年产20万辆汽车的涂装厂废水排放量约为80m3/h,经处理后符合要求中水量为80m3/h,如果厂区市政杂用回收涌水量为20m3/h,那么只占到整个汽车涂装厂中水量的25%左右,由此可见,汽车涂装中水回用价值意义十分显著。
结合中水回用技术及其研究应用现状,根据汽车涂装工艺中水产生实际情况,通过在汽车涂装加工中引进中水回用技术工艺,对提升中水回用效率,促进水资源循环与有效回收利用,对缓解社会经济发展与水资源紧缺矛盾、推进社会经济发展提升等,都有着十分积极的作用和意义。为此,根据汽车涂装的废水处理排放情况,从提升中水回用效益以及促进水资源循环利用、减少水资源回用成本等方面综合考虑,某汽车涂装厂针对中水回用提出如下图1所示的废水处理应用方案。该方案中,通过采用中水深度处理与回收利用技术,在进一步提升汽车涂装废水处理后的水质标准情况下,将处理废水实现全部的综合回收利用,从而达到较好的中水回用效率,提高汽车涂装中水回用的技术效益,减少中水回用技术成本。
图1 汽车涂装中水深度处理回收利用技术方案
根据上述中水回用技术方案,以某年生产量约为20万辆整车的汽车涂装企业为例,该企业进行汽车涂装加工生产中进行处理并符合有关水质标准的中水量假设为80m3/h,在进行汽车涂装中水回用设计中,将其中约20m3/h的中水以水泵连接,通过恒压供水用于厂区市政杂用,包括冲洗厕所以及厂区绿化灌溉、道路保洁等,以满足厂区生产中的基本用水需求,此外,针对汽车涂装的另外60m3/h中水,采用进一步净化处理模式,通过将经废水排放处理符合标准的中水进行化学药剂添加以及过滤、净化等进一步深化处理后,在达到汽车涂装用水水质标准后,回用于汽车涂装生产支持,或者是达到支持生产的水质标准,用于循环生产利用中,促进汽车涂装中水回用效率提升。如下所示,即为针对汽车涂装中水的进一步深化处理工艺流程:
首先,在经处理符合有关水质标准的汽车涂装中水中加入Al盐或者是Fe盐等药剂,实现中水中悬浮以及胶态有机物或有关杂质去除;
其次,在汽车涂装工业废水处理系统中增加石英砂过滤装置,以进一步实现中水中絮凝络合物以及有关杂质去除;
再次,在汽车涂装工业废水处理工艺中增加活性炭过滤装置,对汽车涂装涨水中的溶解态有机物以及有关游离态C1进行有效去除;
此外,在汽车涂装工业废水处理工艺系统中增加中空纤维超滤膜,以实现汽车涂装中水中较大分子的有机物或者是蛋白质、有关菌类等有效去除;
最后,通过在汽车涂装工业废水处理工艺系统中配置反渗透膜组,在实现中水相对分子质量低于100道尔顿的离子去除基础上,达到中水的进一步净化处理,满足中水深化处理后的生产或支持生产水质标准,实现汽车涂装中水回用效率提升。需要注意的是,上述汽车涂装中水深化处理工艺流程中,各工艺之间通过设置定量加药装置进行对药剂添加使用量进行控制,以确保中水深化处理效果,同时在各工艺流程中设置保证不同工艺流程水质及水量标准的控制程序,以确保最终深化处理后中水电导率在45μs·cm以下,满足相应的中水深化处理要求。
根据上述汽车涂装中水回用技术方案以及中水深化处理回用工艺流程,该汽车涂装厂进行汽车涂装加工中产生的80 m3/h,在有效填补汽车涂装生产中传统纯水制取对自来水消耗使用情况基础上,有效减少了汽车涂装加工生产的成本,促进汽车涂装中水回用效率,促进汽车涂装厂生产加工综合效益提升。
总之,对中水回用技术在汽车涂装中应用研究,有利于促进汽车涂装中水回用效率提升,提高汽车涂装中水回用技术效益,对缓解工业发展与水资源矛盾,推动工业生产中水资源循环利用,减少水资源浪费有着非常积极的作用和意义。