汽車制造廠廢水處理工程實例分析

郝雁軍，李曉光，賈明昊

（1.麥王環(huán)保工程技術(shù)（上海）有限公司，上海200135；2.山東泉林紙業(yè)有限責(zé)任公司，山東聊城252800）

由于汽車制造廠所產(chǎn)生的廢水種類較多，并且各種廢水的污染物成分各不相同，本工程采用物化和生化處理主體工藝，運行高效、穩(wěn)定，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益和社會效益。

1 廢水來源及水質(zhì)特性

廠區(qū)廢水來自涂裝車間、底盤車間、總裝車間、沖壓車間、機(jī)修以及配套辦公樓、食堂，種類較多且水質(zhì)不同，將污水分為綜合廢水、磷化廢水、生活污水三個系統(tǒng)進(jìn)行分質(zhì)單獨收集，然后集中處理。

1.1 綜合廢水

綜合廢水來自各車間的脫脂廢水、電泳廢水、純水站廢水。該股廢水COD濃度高，難降解有機(jī)物含量大，可生化性差，水量達(dá)到40 m3/h。具體的水質(zhì)指標(biāo)如表1所示。

表1 綜合廢水的主要水質(zhì)指標(biāo)

1.2 磷化廢水

磷化廢水來自各車間的磷化廢液，考慮到磷化廢水污染物質(zhì)中含國家嚴(yán)格控制的第一類污染物Ni2+，同時含PO43-，在本工程中，磷化廢水進(jìn)行單獨收集、分質(zhì)處理。磷化廢水的水量達(dá)到25m3/h，其水質(zhì)如表2所示。

表2 磷化廢水的主要水質(zhì)指標(biāo)

1.3 生活污水

生活污水來自辦公樓和食堂等排放的生活廢水，可生化性較好。水量為25 m3/h，主要水質(zhì)如表3所示。

表3 生活污水的主要水質(zhì)指標(biāo)

2 廢水處理工藝

2.1 綜合廢水處理工藝

綜合廢水的處理工藝如圖1所示。綜合廢水先進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水量和水質(zhì)調(diào)節(jié)后，提升至兩級混凝反應(yīng)槽投加石灰、PAC和PAM反應(yīng)后，進(jìn)入沉淀池進(jìn)行沉淀，然后自流到氣浮系統(tǒng)去除比重較輕的懸浮物，出水進(jìn)入生化處理系統(tǒng)，進(jìn)一步降低COD后排入中間水池（如COD較低，則可直接排入中間水池），再進(jìn)入過濾單元，進(jìn)一步降低SS，調(diào)節(jié)pH值達(dá)到廢水排放要求。

2.2 磷化廢水處理工藝

磷化廢水處理工藝如圖2所示。磷化廢水先進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水量和水質(zhì)調(diào)節(jié)后提升至兩級混凝反應(yīng)槽，投加石灰、PAC和PAM反應(yīng)，進(jìn)入沉淀池進(jìn)行沉淀，然后自流到氣浮系統(tǒng)去除比重較輕的懸浮物。如果出水COD較低，則可直接排入綜合廢水處理工藝中的中間水池，否則出水進(jìn)入綜合廢水處理工藝中的生化處理系統(tǒng)進(jìn)一步降低COD，同時產(chǎn)生的化學(xué)污泥進(jìn)入污泥濃縮池。

2.3 生活廢水處理工藝

該廠生活污水來自辦公樓、食堂、浴池等設(shè)施，全部匯至生活污水收集池，經(jīng)格柵過濾大顆粒雜質(zhì)后，由提升泵提升輸送至生活污水調(diào)節(jié)池，經(jīng)水量、水質(zhì)調(diào)節(jié)后，提升至后續(xù)生化處理系統(tǒng)，和其他廢水一并處理至達(dá)標(biāo)排放（如圖1所示）。

3 主要處理構(gòu)筑物

廢水處理工藝主要包括5個子系統(tǒng)：調(diào)節(jié)系統(tǒng)、沉淀系統(tǒng)、氣浮系統(tǒng)、生化處理系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)。

3.1 調(diào)節(jié)系統(tǒng)

調(diào)節(jié)系統(tǒng)用于貯存綜合廢液和綜合化廢水以維持后續(xù)單元處理水質(zhì)、水量的穩(wěn)定。系統(tǒng)設(shè)1座綜合廢液貯存池以貯存車涂裝車間間歇排放的各種濃廢液，用潛污泵提升至綜合廢水調(diào)節(jié)池，另設(shè)1座中上涂廢液貯存池，用以貯存車身涂裝車間間歇排放的中上涂廢液。

3.2 沉淀系統(tǒng)

該系統(tǒng)設(shè)1套混凝反應(yīng)槽和1套平流式沉淀池，用于去除水中比重較大的懸浮物、磷酸鹽沉淀等；混凝反應(yīng)槽采用推流式，分三格并設(shè)攪拌器，第一格投加石灰調(diào)節(jié)pH去除磷酸根，第二格投加PAC，第三格投加PAM，使懸浮物通過混凝、絮凝形成更大的絮體以便于沉淀，混凝反應(yīng)槽設(shè)pH計以控制石灰投加量，同時PAC、PAM管道上設(shè)自控閥和調(diào)節(jié)池提升泵連鎖。經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)、混凝絮凝反應(yīng)后的廢水自流進(jìn)入平流式沉淀池進(jìn)行沉淀，出水通過池頂邊緣的V形堰溢流進(jìn)入集水槽，進(jìn)入二級混凝反應(yīng)槽。沉淀污泥沉入污泥斗，通過污泥泵定時送入磷化廢水污泥濃縮池脫水。

圖1 綜合廢水的處理工藝流程

圖2 磷化廢水的處理工藝流程

3.3 氣浮系統(tǒng)

該系統(tǒng)設(shè)1套混凝反應(yīng)槽和1套氣浮池，用于去除廢水中油分、SS和有機(jī)物?；炷磻?yīng)槽出水以重力流流入渦凹?xì)飧卧?，通過氣浮手段去除廢水中油份和懸浮固體，混凝反應(yīng)槽內(nèi)設(shè)pH計用于調(diào)節(jié)pH，使CAF氣浮效果達(dá)到最佳。

3.4 生化處理系統(tǒng)

此系統(tǒng)設(shè)1座水解酸化池和1座SBR生化池，用于降解綜合廢水、生活污水及磷化廢水中的COD。水解酸化池用于分解廢水中高分子有機(jī)物和部分SS，從而提高廢水的可生化性，提高后續(xù)生化處理對COD和SS的去除效率。出水進(jìn)入SBR池，共設(shè)3組，包括進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水、閑置五個功能于一體，在SBR池，兼性厭氧、缺氧、好氧狀態(tài)交替進(jìn)行，使各種微生物的生活環(huán)境交替變化，生物相極其豐富，通過以上生化反應(yīng)使水中的有機(jī)物得以去除；系統(tǒng)采用間歇式運行，潷水器設(shè)在反應(yīng)池末端，剩余污泥由泵抽送至綜合污泥濃縮池。

生化處理出水進(jìn)入后處理系統(tǒng)中間水池。

3.5 過濾系統(tǒng)

該系統(tǒng)包括4個子系統(tǒng)：中間水池、砂濾系統(tǒng)、活性炭過濾器系統(tǒng)、出水監(jiān)測排放系統(tǒng)。

中間水池用于收集生化廢水處理出水，由提升泵提升到砂濾系統(tǒng)；砂濾系統(tǒng)采用石英砂過濾，去除廢水中的SS以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。砂濾的工藝步驟包括原水過濾、濾料連續(xù)清洗和再生；活性炭過濾器是為出水達(dá)標(biāo)提供進(jìn)一步保障，如砂濾系統(tǒng)出水達(dá)標(biāo)時可跨越活性炭過濾器直接出水；出水監(jiān)測排放系統(tǒng)設(shè)一座清水池，確認(rèn)廢水最終pH值、濁度、COD、磷、氨氮等指標(biāo)是否達(dá)到工廠排水管的排放標(biāo)準(zhǔn)，不符合排放標(biāo)準(zhǔn)的廢水可回流到調(diào)節(jié)池重新處理。達(dá)標(biāo)廢水重力排放，部分作為砂濾、活性炭過濾器反洗用水，各主要處理系統(tǒng)參數(shù)如表4所示。

表4 主要建、構(gòu)筑物參數(shù)

4 廢水處理效果

連續(xù)（1個月）監(jiān)測了廢水處理工藝進(jìn)出水的主要水質(zhì)指標(biāo)，結(jié)果如圖3～6所示。結(jié)果表明：工藝進(jìn)水COD平均值為523.13 mg/L，出水COD平均值為39.50 mg/L；進(jìn)水SS平均值為123.93 mg/L，出水SS平均值為5.90 mg/L；進(jìn)水NH3-N均值為12.94 mg/L，出水NH3-N平均值為5.43mg/L；進(jìn)水TP均值為12.87mg/L，出水TP平均值為0.42 mg/L。上述結(jié)果表明，該廢水處理系統(tǒng)運行穩(wěn)定，出水符合國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 （GB 8978-1996）一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

圖3 進(jìn)出水COD濃度變化

圖4 進(jìn)出水SS濃度變化

圖5 進(jìn)出水NH3-N濃度變化

圖6 進(jìn)出水TP濃度變化

5 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

本工程主要處理水量90 m3/h；總裝機(jī)容量約323.46 kW，常用工作容量234.1 kW，每日電耗約1 900 kW·h/d×0.6元/kW·h=1 140元；每天投加藥劑約1 400元，每天按16 h運行；噸水運行成本（1 100+1 400）/16/90≈1.6元/t。

6 結(jié)論

（1）汽車制造行業(yè)廢水種類繁雜，可按綜合廢水、磷化廢水、生活污水三種水質(zhì)，分別設(shè)置廢水收集及處理系統(tǒng)，使系統(tǒng)能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運行。

（2） 磷化廢水主要污染物質(zhì)為PO43-、Ni2、Zn2+等無機(jī)鹽類，經(jīng)混凝沉淀和氣浮物化處理后，可據(jù)出水COD處理情況，通過閥門靈活切換至后續(xù)生化系統(tǒng)或者過濾系統(tǒng)，操作靈活。

（3）汽車制造行業(yè)廢水不僅種類繁多，且排放波動很大，采用間歇式運行的SBR生化處理工藝，具有很強(qiáng)的耐水量和抗擊有機(jī)負(fù)荷的沖擊，能保證出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)；其組合式構(gòu)造方法有利于將來的擴(kuò)建。

（4）采用混凝沉淀物化處理和SBR生化處理主體工藝可以有效處理汽車制造行業(yè)污水，穩(wěn)定達(dá)到國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 （GB 8978-1996）一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

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