國內(nèi)外汽車涂裝廢水處理技術(shù)進(jìn)展

鄭州日產(chǎn)汽車有限公司乘用車分公司 孫彬

國內(nèi)外汽車涂裝廢水處理技術(shù)進(jìn)展

鄭州日產(chǎn)汽車有限公司乘用車分公司 孫彬

汽車涂裝有美觀、防腐和特殊的作用。涂裝一般有3道工序組成：前表面處理、涂飾和干燥處理。具體工藝流程如下：脫脂→ 水洗 → 酸洗 → 水洗 → 磷化 → 水洗 → 電泳→ 水洗 → 涂漆→ 烘干。在汽車涂裝過程中會(huì)產(chǎn)生大量的涂裝廢水，包括脫脂廢水、磷化廢水、電泳廢水、噴漆廢水等。汽車涂裝廢水含有大量污染物，具有污染物濃度高、成分復(fù)雜多樣、流量變化比較大的特點(diǎn)，所以廢水處理的工藝設(shè)備和其操作管理要求都比較高。

一、涂裝廢水的特點(diǎn)

涂裝廢水主要來自于車體前處理工序（預(yù)脫脂、脫脂、表調(diào)、磷化、鈍化等）、陰極電泳工序和中涂、噴面漆工序脫脂劑、磷化劑、表面調(diào)節(jié)劑和磷酸等是汽車涂裝廢水的主要污染物。汽車涂裝各工序所產(chǎn)生的廢水經(jīng)過混合后形成高濁度的涂裝廢水，具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：濁度高，廢水的水量及水質(zhì)變化大，水質(zhì)污染種類多、成分復(fù)雜，COD濃度高和BOD5/COD值較小、可生化性較差。據(jù)統(tǒng)計(jì)，其綜合水質(zhì)指標(biāo)為：BOD5 為180～350mg/L，COD為1 000～2 000mg/ L，SS為400～ 600mg/L，石油類質(zhì)量濃度為60 ～85mg /L，磷酸鹽質(zhì)量濃度為2 035mg/ L ，pH為7.0 ～7.5。

二、涂裝廢水的處理技術(shù)

1．單獨(dú)物化法。

（1）混凝沉淀法。混凝沉淀是目前常用的一種物化技術(shù)，通過廢水中投加絮凝劑使污染物形成大顆粒的絮體，然后經(jīng)斜管（板）沉淀池進(jìn)行沉淀把污染物加以去除。汽車涂裝廢水中的油、高分子樹脂、顏料和鈦白粉等可以通過混凝沉淀法得到有效的去除。

混凝沉淀法的基本原理是:鐵鹽、鋁鹽或金屬鹽類的聚合物(如 PAC)投入涂裝廢水后，可形成絮體，絮體帶正電荷基團(tuán)，它們能夠中和乳化油或高分子樹脂的電位，使污染物脫穩(wěn)；又具有吸附架橋作用，吸附水中脫穩(wěn)后乳化油、高分子樹脂、顏料、鈦白粉等污染物。選擇適宜的化學(xué)藥劑，采用無機(jī)混凝劑與高分子助凝劑的有機(jī)結(jié)合方法，可以明顯降低了涂裝廢水中油類物質(zhì)、CODCr、和SS的含量，據(jù)試驗(yàn)表明，油類物質(zhì)的去除率可達(dá)95%左右，CODCr的去除率可達(dá)到98.5%，SS可降低至45mg/L以下。處理后的各項(xiàng)指標(biāo)均可達(dá)到污水綜合排放國家標(biāo)準(zhǔn)(GB8978 -1996)的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

混凝處理可以去除部分陰離子表面活性劑，但是難以去除非離子表面活性劑和溶劑以及各種助劑。他們形成的COD可以通過生化或吸附的方法去除，所以混凝沉淀法在大量的工程中常被作為涂裝廢水的預(yù)處理技術(shù)。

（2）絮凝氣浮法。涂裝廢水投機(jī)絮凝劑后，廢水中油污、乳化劑、懸浮物及重金屬離子等污染物凝聚成塊形成絮體后，但是有些絮體比重較小，難易沉淀，所以采用氣浮裝置將其加以去除。

（3）超濾膜法。超濾膜法常用于電泳生產(chǎn)線廢水處理，它不僅穩(wěn)定電泳槽液，又可以降低電泳廢液的排放濃度。是目前電泳生產(chǎn)線廢水處理效果良好、回收率較高的方法之一。

涂漆廢水經(jīng)過超濾法處理后，截留的涂料可以回收重復(fù)利用，膜透過液可以回用再作噴淋水使用。清洗水循環(huán)使用，鹽分或其他雜質(zhì)濃度會(huì)逐漸升高，所以濾液必須有一部分得到補(bǔ)充更新。

（4）高壓脈沖電凝法。高壓脈沖電凝法是采用高電壓小電流的電解法。該方法是借助附加高電壓的作用產(chǎn)生一系列電化學(xué)反應(yīng)，只經(jīng)過一套電凝設(shè)備將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，就可以完成對(duì)廢水中的污染物進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，然后凝聚、浮除，最終將污染物從水體中去除。高壓脈沖電凝法可以有效地去除涂裝工藝中表面前處理、涂裝以及電鍍綜合廢水中的金屬離子、油類物質(zhì)、磷酸鹽以及 COD、SS與色度。

2．物化—生化法。汽車涂裝廢水采用物化法時(shí)，存在一些不可避免的缺陷，如出水不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)、處理費(fèi)用相對(duì)比較高等，隨著廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的逐漸提高，物化—生化法將替代單獨(dú)物化法而成為今后汽車涂裝廢水處理的主流工藝。物化—生化法尤其適用于工廠自身或鄰近工廠有其他廢水需進(jìn)行生化處理的情況。生化處理段一般包括水解酸化段和好氧生化段。

（1）水解酸化段。污廢水BOD5/CODcr值是判斷污水可生化性的最簡便易行和最常用的方法。一般認(rèn)為BOD5/CODcr＞0.45可生化性較好，BOD5/CODcr＜0.3較難生化，BOD5/CODcr＜0.25不易生化。汽車涂裝廢水BOD5/CODcr值較小，不宜直接生化，所以一般在生化前設(shè)置水解酸化池以提供其可生化性。利用水解酸化，將涂裝廢水中好氧條件下微生物難以降解的大分子物質(zhì)分解成小分子有機(jī)物，以便于后續(xù)的好氧菌對(duì)其去除。所以，在水解酸化段的溶解氧條件為控制在水解酸化階段而不進(jìn)入到產(chǎn)甲烷階段。

（2）好氧生化段。好氧生化段是整個(gè)廢水處理工藝的核心，運(yùn)行好壞直接影響出水是否達(dá)標(biāo)排放。好氧微生物將廢水中的可生化有機(jī)物質(zhì)吸收利用，一部分合成為自身的細(xì)胞，另一部分分解為CO2和H2O，從而得以徹底降解。多余的微生物是通過排泥的方式加以去除。該工藝通過上述微生物反應(yīng)及排泥過程將水中的有機(jī)物加以去除。

三、 結(jié)論

汽車涂裝過程中產(chǎn)生的廢水中含有多種高分子樹脂、表面活性劑、乳化油及有機(jī)溶劑等，具有水量、水質(zhì)波動(dòng)大，成分復(fù)雜、COD含量高但可生化性差等特點(diǎn)。研究和工程實(shí)踐表明，采用物化—生化相結(jié)合的方法處理汽車涂裝廢水，預(yù)處理階段采用物化處理，選擇投加合適的混凝劑，大部分的污染物通過絮凝作用得以去除。在生化階段，通過設(shè)置水解酸化以增加廢水的可生化性，最后通過好氧生化處理，微生物能有效地降解廢水中的污染物。采用物化—生化相結(jié)合處理汽車涂裝廢水，該法具有處理效果穩(wěn)定、運(yùn)行成本低和操作管理方便等特點(diǎn)，能有效地去除汽車涂裝廢水中的污染物，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。