汽车涂装废水治理工艺研究

牛丽萍

摘 要：涂装废水是汽车及零部件生产制造行业的主要废水类型，具有废水成分复杂、污染物浓度较高、排放无明显规律、水质水量变化较大等特点。河南某汽车零部件制造企业采用“混凝沉淀+气浮+水解酸化+生物接触氧化”的污水处理方案对涂装废水及生活污水进行处理。根据处理效果分析，该污水处理工艺对涂装废水处理具有良好的处理效果，处理工艺可行。

关键词：涂装废水;混凝沉淀;水解酸化;接触氧化

中图分类号：X787文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）26-0147-03

1 涂装废水水质情况

涂装是汽车保护和装饰的重要手段，是汽车及零部件生产制造中的主要工艺之一，同时，也是产生废水量最大的环节，废水类型主要包括工件预处理过程中产生的脱脂清洗废水、硅烷清洗废水;喷漆过程中产生的喷漆废水;电泳工艺中产生的电泳清洗废水等。

根据生产过程中物料使用情况及工艺特征可知，涂装废水具备以下特征[1，2]。①废水种类多、成分复杂。涂装废水中含有多种高分子树脂、乳化油、表面活性剂及有机溶剂等，这些污染物浓度较高，成分各异。②排放无明显规律，涂装废水大部分为间歇排放，仅部分水洗水连续溢流排放。③水质、水量变化大。各种汽车涂装废水浓度、成分各异、COD含量高、可生化性差，排放无规律，造成涂装废水排放的水质、水量变化较大。汽车涂装废水的主要水质情况见表1。

2 涂装废水主要处理工艺

目前，汽车涂装废水处理工艺主要有物理法、化学法和生物法等多种处理方法[2]。

物化法一般采用混凝沉淀，通过在废水中投加混凝剂，使污染物形成大颗粒的团聚物，经过沉淀、过滤加以去除。物化法原理简单、投资少、占地少。但是，仅采用物化方法不能满足高标准出水水质要求，只可用于废水排放要求不高的污水处理。生物处理方法是用微生物降解水中的有机物。该方法运行费用低，有机物去除率高，处理过程消耗的能量少。但是，微生物对环境条件要求较高，处理运行周期较长[3]。

由于汽车涂装废水具有成分复杂、水量波动大、排放无规律的特征，当采用单一的物化法或生物法处理废水时，存在出水不稳定达标、处理费用较高等特点。随着国家对工业废水排放要求日益提高，物化-生物法联合处理成为汽车涂装废水处理的主要方法。该方法具有处理效果稳定、运行成本低和操作管理方便等特点，能有效去除汽车涂装废水中的污染物，具有较好的经济效益和社会效益。物化-生化法尤其适用于工厂自身有其他废水需进行生化处理的情况。

3 某企业涂装废水治理工艺方案

3.1 废水排放水质目标

河南安阳某重工企业是国内重点汽车零部件制造企业，主要生产重、中、轻型商用车（货车、客车）、挂车等高端主机厂配套驱动桥和挂车桥总成以及桥壳、制动鼓、轮毂、制动器、悬挂系统等汽车部件。目前，在建有50万套载重汽车整体车桥及总成项目。项目生产过程中产生的废水主要为涂装工段废水，包括脱脂清洗废水、硅烷清洗废水、电泳清洗废水和喷漆废水，同时厂区员工日常生活排放一定量的生活污水。项目拟自建污水处理站，经污水站处理后废水进入所在产业集聚区污水处理厂进一步处理后排放，厂区污水站要求出水水质符合《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）表4中的三级标准，同时满足产业集聚区污水处理厂收水水质要求。具体目标见表2。

3.2 废水处理工艺方案

根据项目废水产生情况和目前涂装废水处理工艺现状，本次评价采用物化-生物法联合处理方式作为废水处理工艺。其中，物化法主要对喷漆废水、脱脂废水、硅烷废水进行预处理，经过物化手段处理后，可将废水中大部分乳化油、高分子树脂、表面活性剂等悬浮和胶体等有机物分离去除，水质实现均衡稳定，污染负荷大大降低。生化法主要对物化预处理废水和厂区生活污水进行进一步的处理。

涂装废水物化处理常用方法有混凝沉淀法、絮凝气浮法、超滤膜法和高压脉冲电凝法等。废水的生物法处理常用方法有好氧生物法、厌氧生物法、厌氧-好氧组合生物法和生物强化法等[4，5]。结合目前涂装废水常用的物化法和生化法处理工艺，本次物化预处理采用“混凝沉淀+气浮”工艺，生化处理采用“水解酸化+生物接触氧化”的工艺。废水处理工艺路线见图1。

生产过程中，脱脂、硅烷、电泳等工段清洗废水和喷漆废水等进入调节池，进行pH调节，然后进入反应池，投加混凝剂，将废水中溶解态污染物质与小颗粒物质凝聚成大颗粒物质，然后进行沉淀实现泥水分离，出水进入气浮池，进一步去除不易沉淀的油污及悬浮物等物质。物化预处理后的废水和生活污水一起进入调节池，之后进入水解酸化池，提高废水的可生化性，出水进入接触氧化池通过微生物进一步降解有机物，再经过沉淀池沉淀后达标排放。

3.3 废水处理效果分析

国内汽车行业部分企业的涂装废水采用了和本项目废水处理工艺一致或相近的废水处理工艺，均达到了较好的处理效果。根据环保部发布的《污水混凝与絮凝处理工程技术规范》（HJ 2006—2010）、《污水气浮处理工程技术规范》（HJ 2007—2010）、《水解酸化反应器污水处理工程技术规范》（HJ 2047—2015）和《生物接触氧化法污水处理工程技术规范》（HJ 2009—2011）等相关技术规范，结合《三废处理工程技术手册：废水卷》（化学工业出版社）等有关资料，本项目污水处理站主要构筑物对各污染物的去除效果为：①混凝沉淀：COD 15%～25%、BOD5 10%～20%、SS 40%～50%、石油类40%～50%;②气浮：COD 40%、BOD5 30%、SS 70%、石油类80%;③水解酸化：COD 10%～30%、BOD5 10～20%、SS 30%～50%;④生物接触氧化：COD 60%～90%、BOD5 70%～95%、SS 70%～90%、NH3-N 50%～80%。

根据各个处理工段废水处理的实际效果，评价各工段去除效率及出水水质情况，详见表3。

项目废水经“混凝沉淀+气浮+水解酸化+生物接触氧化”的污水主体处理工艺处理后，厂区排水口水质浓度为：COD 154mg/L、BOD5 58mg/L、SS 147.6mg/L、NH3-N 3.6mg/L、石油类1.4mg/L;满足项目排水水质目标要求。国内汽车行业部分企业的涂装废水采用了和本项目废水处理工艺一致或相近的废水处理工艺，均达到了较好的处理效果。

4 結论

涂装废水是汽车及零部件生产制造行业的主要废水类型，具有废水成分复杂、污染物浓度较高、排放无明显规律、水质水量变化较大等特点。目前，国内主要采用物化-生物法联合工艺对涂装废水进行处理。河南某汽车零部件制造企业采用“混凝沉淀+气浮+水解酸化+生物接触氧化”的污水处理工艺对涂装废水及生活污水进行处理，根据处理效果分析，经处理后的废水能满足《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）表4中三级要求和产业集聚区污水处理厂收水水质要求，该污水处理工艺处理效果良好，可作为同类汽车涂装废水处理的参考工艺。

参考文献：

[1]王献平，陶冶，李韧，等.汽车工业涂装废水水质特征及治理措施探讨[J].郑州轻工业学院学报（自然科学版），2007（4）：38-40.

[2]刘绍根.汽车涂装废水处理技术[J].工业用水与废水，2001（2）：11-13.

[3]杨晓伟，代青华，汪洋，等.浅谈汽车涂装废水的处理工艺[J].能源与环境，2016（4）：79-80.

[4]梁国宇.汽车涂装废水处理工艺综述[J].广东化工，2016（4）：96-97.

[5]赵风云，陈国军，刘欣，等.汽车涂装废水处理工程实例[J].广东化工，2017（12）：230-231.