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摘 要汽车制造行业产生的废水具有成分复杂、水质波动大,污染物浓度高,可生化性差的特点.天津某汽车制造工厂的生产污水处理站选用对于化成废水单独进行除镍的预处理,主体采用一级反应--混凝沉淀—--二级反应--气浮的物化工艺,经监测,水质可以稳定的达到GB8978-1996《污水综合排放标准》中的排放标准.
关 键 词废水；镍；混凝；气浮
中图分类号U46文献标识码A文章编号1674-6708（2013）84-0150-02
0引言
汽车行业的生产过程中,车身本体及其零部件的喷涂工艺中产生的工业废水是汽车产业过程中废水产生的主要源头.涂装工艺废水中很有很多污染物,例如国家严格控制的重金属离子镍,表面活性剂LAS、油分、磷酸盐-、化学稀料以及有机溶剂等污染因子.这种混合的涂装废水具有COD浓度高的特点,如果不能妥善将废水进行处理,就会对环境产生严重污染.目前,汽车制造业废水处理的最主要办法分为镍处理、混凝沉淀处理和生化处理的方法.由于镍属于国家严格控制的第一类污染物,因此需要单独对于含镍的废水进行处理,达到国家排放标准后,再与其他废水混合,进行混凝沉淀处理.混凝沉淀处理主要去除废水中的油、SS和胶体等直接影响COD数值的物质.
天津某整车制造厂所产生的工业废水,主要是涂装车间及其它小部品涂装在生产过程中产生的废水.还包括成型车间及装焊车间产生的废水.目前污水处理后要求达到GB8978-1996《污水综合排放标准》中的排放标准.
1废水的源头
1.1废水的源头及成份
生产废水的水源包括预处理和中上涂废水.其中,预处理包括脱脂废水、磷化废水和电泳废水；中上涂的废水包括喷漆废水、粕池废水等.主要污染因子为有机物、有机溶剂、磷酸盐、重金属离子、氨氮、油脂、固体悬浮物等污染物.
1.2废水水质情况及处理水量
生产产生的涂装废水一部分为生产时产生的连续的清扫水和连续的溢流水,其他均为周期性排放的废水及废液.
2012年该工厂生产废水折算平均流量为2200吨/日.污泥产生量折算平均为4吨/日（污泥含水率为62%～75%）.
2生产废水的处理工艺
通过对进水水质的实验分析可知,污染物主要以镍、总磷、有机的化学污染物及悬浮物为主；其他的还有金属离子污染物,包括：锌、锰、油脂、氨氮等.
针对涂装废水的特点,该工厂采用物化处理方法进行处理.首先对于国家严格控制的一类污染物--镍进行物化的预处理,之后再与其他废水混合,采用混凝沉淀的方法.
现有废水处理工艺及设备说明：
1）化成废水处理
由车间排入污水处理站的化成废水进入化成（磷化）废水池,采用间歇处理方式.平均处理水量为600t/日,镍的浓度受入基准为小于25mg/L,目前最高受入实际为24.3mg/L.经水质调节后一般为10mg/L～15mg/L.后由潜水泵提升进入预处理水池,通过加入碱液及絮凝剂和助凝剂,废水中的Ni2+与OH-结合生成Ni（OH）2沉淀,并将废水的PH值调整到9左右,因为PH值在9的时候镍的溶解度达到最小.Ni（OH）2沉淀通过与絮凝剂FeSO4、助凝剂PAM结合,通过曝气搅拌,形成矾花,沉淀一定的时间,产生污泥,可以去除大部分的含Ni污染物.通过此项处理程序,废水中镍的浓度可以降至1mg/L以下,达到国家的排放标准.
2）废水间歇预处理-水质调节
因为脱脂工艺废水、粕池工艺废水、电泳工艺废水等进水的COD浓度非常高,水质也不稳定,因此对后段处理的冲击较大,因此,设立了单独的源水池,先将车间的排水受入到此调节水池,待混合,将水质均匀后,再经提升泵定量打入调节水池.调节池内设置空气搅拌器,充分混合废水的水质,再进行下一步的处理.混合废水的COD控制在1000mg/L以下.之后进入混凝沉淀和混凝气浮的连续处理系统.
3）混凝沉淀、气浮
在混凝沉淀的处理中,分成一级混凝、沉淀、二级混凝、气浮的反应系统.一级混凝反应槽采用推流式反应槽,分为3格.第1格加入聚合FeSO4,第2格加入硫酸或碱来调节PH值,将污水调整到中性,第3格加入助凝剂PAM,反应后进入沉淀池,根据水质情况,设计废水的停留时间,进行固液分离沉淀.3格的停留时间分别为10、10、7.5min一级反应及沉淀的COD去除率约为30%～40%
二级混凝反应槽也采用推流式反应槽,分为3格.第1格加入PAC,第2格加入硫酸或碱来调节pH值,将污水调整到中性,第3格加入助凝剂PAM,反应后进入气浮设备,将质量较轻的污染物浮起,进行固液分离.二级反应槽3格的停留时间分别为10、10、7.5min.二级气浮反应COD的去除率为20%左右,油脂去除率为80%左右.
4）污泥的处置
化成预处理、沉淀水池、气浮槽排出的污泥中含有重金属离子和油脂,属于危险废弃物.需要将这种污泥排入污泥浓缩池,后经污泥提升泵进入板框式污泥脱水机,脱水后（脱水后含水率为65%～75%）外运到有资质处理危险废弃物的厂家进行填埋处理.2012年该工厂平均每日的污泥产生量约为4t.
污泥脱水方式采用板框式污泥脱水机,由于板框式污泥脱水机产生的污泥含水率相对较低,可以递减污泥危险处理的费用.自污泥脱水方式由滤带脱水改善为板框脱水后,2011～2012年每年污泥脱水后产生的危险废弃物的处理费用平均每年可以递减约8万元.
3运行费用分析
2012年此工厂污水处理平均费用主要有：电费：0.5元/t；自来水费用：0.2元/t；药剂费：3.68元/t；污泥处理费：2.44元/t.总运行费用约为：6.82元/t.
4结论
磷化废水中重金属镍为国家控制的一类污染物,根据国家环保部门规定,此工厂设置预处理系统,将金属镍离子浓度处理到1.0mg/L以下,从而达到国家的要求.
此工厂为了递减药品处理费用,在原水水质稳定的情况下,减少二级气浮处理的药量,可以减少PAC及PAM药品的投入,只自动调节PH.这样可以节省一部分药品费用.平均一年可以节省药品费用约7.6万元.
由于板框式污泥脱水机产生的污泥含水率相对较低,污泥脱水方式由滤带脱水改善为板框脱水后,2011年～2012年每年污泥脱水后产生的危险废弃物的处理费用平均每年可以递减约8万元.
2012年此工厂污水处理平均费用约为：6.82元/t.
该工厂污水站运行成本合理、处理工艺稳定,作业员维护运行简单.可以满足汽车制造行业环保设施的要求,从而创造企业良好的环保形象.