汽车行业涂装废水处理工艺改进

    1  汽车涂装废水的来源及特点
       在涂装工艺中产生的废水主要有前脱脂、酸洗和磷化表调等前处理废水、电泳涂装废水和喷涂底、中、面漆时的喷漆废水。各股废水的成分复杂，浓度各不相同，处理难度大。
       此废水除部分水洗水从水槽连续溢流外，各工序所产生的废水或废液多为间歇排放，各股废水混合后形成高浊度的涂装废水，废水的水量及水质在一天内变化很大，且无规律可循，废水中污染物成份复杂，含有多种有毒物质，浓度高，可生化性差。经多年的监测，其综合水质情况为：CODcr浓度1000～2500mg/L，BOD5浓度100～250mg/L，SS浓度400～600mg/L，石油类浓度30～85mg/L，磷酸盐浓度25～50mg/L，pH 7.0～8.5，Zn2+浓度5.0～20mg/L。
       2  处理工艺的研究
       2.1 单纯物化法
       由于汽车涂装废水的可生化性差，单纯的物化处理工艺流程一般为：调节池——混凝沉淀或气浮——砂滤——活性炭过滤，也有的工艺是将每个工序的废水分开，各自加药反应进行预处理（如含油废水则加药破乳）后再进行混凝沉淀或气浮，通过选择适当的混凝剂和絮凝剂，在理论上该工艺处理涂装废水是可行的，但单纯的物化处理后出水水质不稳定，涂装废水在混凝沉淀或气浮后，COD去除率为30％～60％，高80％，即出水COD会在450mg/L左右，而且绝大部分为溶于水的有机物，这部分有机物的去除主要靠活性炭吸附，加大活性炭过滤器的负荷，很快使活性炭失效，从而导致出水不达标。同时工艺流程长，操作维护复杂，运行成本高。
       2.2 物化+生化相的处理方法
       目前处理汽车涂装废水具前景的方法之一为物化+生化法，此工艺的核心原理为：以物化法作为预处理，然后采用生化法处理，使废水稳定达标。
       （1）物化预处理
       由于汽车涂装废水中含有大量磷酸盐等生化不能*去除或难去除的物质，必须依靠物化法来去除。在实际工程中多采用石灰，利用石灰乳将废水的PH值控制在11.5以上，使磷酸根和锌离子生成羟基磷灰石和氢氧化锌沉淀物而去除，使废水中的磷酸盐浓度低于5.0mg/L。同时利用Ca2+完成乳化油、高分子树脂的胶体脱稳、凝聚过程，为混凝反应创造条件。
       （2）生化处理
       废水经物化法预处理后，水质有所改善，但必须通过生化法处理后才可稳定达标。由于涂装车间废水主要污染物质可生化性较差（BOD/COD=0.1），因此，提高原水可生化性是该废水生化处理的首要条件。其次，由于工业废水中营养物不均衡，为提高废水生化性需投加营养源。另一方面，在生化处理前段，首先将废水进行水解酸化处理，即将厌氧控制在水解酸化阶段，利用水解酸化菌将难以降解的合成有机物如环氧树脂、醚类物质之类的环状有机物、芳香族有机物等断链，分解成小分子有机物，从而提高了废水可生化性。
       废水经水解酸化处理后，再采用好氧工艺进行后续处理。好氧生化段是整个废水处理工艺的核心部分。在有氧条件下，废水中的可降解污染物在好氧微生物作用下，一部分合成为微生物细胞，另一部分分解为CO2、H2O，得以*去除，部分多余的微生物有机体通过排泥从系统中排除，从而使水质得到净化。
       而在工程实践中用得较多的好氧工艺有SBR法和接触氧化法。由于汽车涂装废水的水质和水量变化很大，接触氧化法难以稳定运行，出水水质波动较大，需要采用微絮凝过滤或活性炭吸附作为补充，出水才能稳定达标。而SBR工艺的进水、曝气反应、静止沉淀、排上清液和闲置阶段循环操作，将生物处理和沉淀集于一体，具有运行效果稳定、耐水量和有机负荷冲击、运行灵活、构造简单、操作和维护方便等特点[4]，故SBR工艺在汽车涂装废水中应用较广泛。
       2.3 工艺流程
       以湖南某汽车制造公司的涂装废水处理为例，设计处理水量：Q=300m3/d，水质如前所述，工艺流程如下：
       由于涂装预处理中存在不定期的倒槽工序，倒槽废液间歇排放，水量大，且浓度非常高，必须进行分质分流处理。倒槽浓废液收集在浓废液槽中；而其他浓度较低的废水则进入调节池中，然后用泵将浓废液定期定量打到调节池中，与其他废水充分混合均匀；在混凝反应池中投加石灰乳和PAM，充分混合反应后去除大部分磷酸盐、重金属和SS，然后经沉淀澄清后，投加盐酸调节废水pH。经物化处理后出水经过水解酸化后进入SBR池，在SBR池中进行好氧生化反应，废水中的有机物被好氧分解，从而使废水得以净化，达到*标准排放。