談汽車工業涂裝生產廢水處理實踐

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[摘要]針對汽車涂裝廢水組分復雜、可生化性差等特點，采用芬頓氧化混凝+溶氣氣浮+水解酸化+接觸氧化組合工藝對涂裝廢水進行處理。運行結果表明，該組合工藝對涂裝廢水處理效果好，系統運行穩定，處理出水COD、BOD5、TP和SS等各項指標均達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級標準。

[關鍵詞]汽車工業；涂裝生產廢水；芬頓氧化；水解酸化；接觸氧化

1工程概況

某汽車企業涂裝車間在涂裝前處理工藝和涂裝工藝等生產過程中會產生大量的涂裝廢水，這類廢水中含有大量難降解有機物、重金屬和懸浮物等污染物，廢水組成復雜、污染物種類多、水質水量波動大、可生化性差，目前常用的生處理工藝很難實現這類廢水的穩定達標排放，且系統運行不穩定[1-3]。芬頓氧化法是一種高級氧化水處理技術，在反應過程中能夠產生大量具有高活性和強氧化能力的羥基自由基，進而實現廢水中難降解有機物的有效降解，進一步提高廢水的可生化性，可為出水水質穩定達標提供重要保障[4-8]。因此經綜合考慮，該企業采用芬頓氧化混凝+溶氣氣浮+水解酸化+接觸氧化組合工藝對汽車生產廢水進行處理，廢水處理設計規模為300m3/d，處理后出水水質達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級標準。設計進出水水質見表1所示。

2廢水處理工藝流程

涂裝車間生產廢水處理工藝流程見圖1所示。涂裝廢水進入調節池均衡水質水量后，由污水泵提升進入芬頓氧化混凝池。芬頓氧化混凝池前端進行芬頓氧化反應，廢水中有機物在反應體系生成的大量羥基自由基強氧化作用下得到有效降解，廢水可生化性提高，后端在絮凝劑助凝劑作用下使廢水中細小懸浮物等聚結成大的絮體，在溶氣氣浮作用下實現泥水分離[9-13]。氣浮出水進入中間調節池調整水質水量后，由污水泵提升進入水解酸化池，廢水中有機物進一步得到降解，之后廢水進入接觸氧化池經好氧生物處理后，出水進入二沉池實現泥水分離，污泥由污泥泵提升進入污泥濃縮池處理。

3主要構筑物及設計參數

3.1調節池

調節池用于調整涂裝廢水的水質水量，池底安裝有水力攪拌用的穿孔曝氣系統。調節池1座，鋼筋混凝土結構，尺寸為7.5m×6m×5.5m，有效容積為225m3，有效水深為5m，水力停留時間為18h，池內做防滲防腐處理。池內配置污水自吸提升泵2臺(1用1備)，Q=20m3/h，H=100kPa，液位計2套，穿孔曝氣系統1套，氣水比為4∶1。

3.2芬頓氧化混凝池

進行涂裝廢水芬頓高級氧化處理和絮凝處理，使廢水中有機物得到有效降解，提高廢水的可生化性，降低后續工藝處理負荷。芬頓氧化混凝池1座3格，鋼筋混凝土結構，尺寸為4.5m×1.5m×2m，有效容積為10m3，有效水深為1.5m，水力停留時間為0.8h。配置機械攪拌器3套，pH在線檢測儀2套(芬頓氧化、混凝各1套)，加藥裝置5套，分別用于投加水處理劑H2SO4、FeSO4、H2O2、NaOH和PAM。

3.3溶氣氣浮池

混凝處理后的涂裝廢水中含有大量懸浮絮凝體，在加壓溶氣氣浮作用下，這些絮凝體將會與溶氣微氣泡接觸，進而上浮至水面，實現泥水分離。溶氣氣浮池1座，碳鋼材質，尺寸為2.5m×1.8m×2.5m，有效容積為9m3。配備加壓溶氣裝置和掛泥系統各1套，溶氣回流比為30%。

3.4中間調節池

調節氣浮處理出水，便于廢水中殘留多余空氣逸散完全，避免對后續水解酸化處理處理造成影響。中間調節池1座，鋼筋混凝土結構，尺寸為6m×5m×5.5m，有效容積為150m3，有效水深為5m，水力停留時間為12h。配置潛水攪拌器1套，廢水自吸提升泵2臺(1用1備)，Q=20m3/h，H=100kPa，液位計2套。

3.5水解酸化池

進一步降解廢水中有機物，提高廢水可生化性，為出水穩定達標提供保障。水解酸化池1座3格，鋼筋混凝土結構，尺寸為12m×5m×5.5m，有效容積為300m3，有效水深為5m，水力停留時間為24h。池內設置潛水攪拌器，制造缺氧環境，懸掛彈性纖維填料。配備pH和ORP在線檢測儀，用于控制污泥回流量。池底設排泥放空裝置。

3.6接觸氧化池

對水解酸化出水進行好氧生物處理，進一步降解去除廢水中的有機物，保證出水水質的穩定性。接觸氧化池1座，鋼筋混凝土結構，尺寸為10m×3m×5.5m，有效容積為150m3，有效水深為5m，水力停留時間為12h。池內懸掛彈性纖維填料，填料高度為3m，池底設微孔曝氣器，氣水比為20:1，配備溶解氧在線檢測儀，用于控制鼓風機運行參數。池底設排泥放空裝置。

3.7二沉池

對接觸氧化處理出水進行泥水分離。二沉池1座，鋼筋混凝土結構，尺寸為8m×3m×5.5m，有效水深為5m。設有污泥泵2臺(1用1備)，Q=10m3/h，H=150kPa。

3.8污泥濃縮池

對氣浮分離污泥、二沉池剩余污泥、水解酸化池和接觸氧化池放空污泥等進行濃縮處理，降低污泥含水率。污泥濃縮池1座，鋼筋混凝土結構，尺寸為3m×3m×7.5m，有效容積為42m3，有效深度為7m。配置疊螺式污泥脫水機1臺。

4工程運行情況

經過3個多月的的滿負荷調試運行，該企業涂裝廢水處理工程運行穩定，出水水質良好，滿足《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級標準。

5結論

采用芬頓氧化混凝+溶氣氣浮+水解酸化+接觸氧化組合工藝處理汽車涂裝車間生產廢水，處理效果好，系統運行穩定，操作簡便。該涂裝廢水處理工程總投資約370萬元，其中，土建和設備采購投資約290萬元，工程設計、現場安裝調試等費用約80萬元。廢水處理直接運行成本約4.48元/m3。經過3個多月滿負荷運行調試，出水水質能夠滿足《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級標準，達到設計要求。

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作者：張亮 單位：中冶賽迪上海工程技術有限公司