汽車制造企業(yè)中水回用研究

魏暄力

（天津某汽車制造廠設備管理部天津300457）

汽車制造企業(yè)中水回用研究

魏暄力

（天津某汽車制造廠設備管理部天津300457）

隨著我國經濟的快速發(fā)展，我國工業(yè)用水存在很多新的問題。跟隨發(fā)展的腳步，許多工業(yè)企業(yè)適時擴張，工業(yè)用水量也隨之大量增加，但與此同時，工業(yè)用水重復利用和再生利用程度卻提高的不夠快，人們對非傳統(tǒng)水資源的概念還不夠清楚，導致非傳統(tǒng)水資源利用量低。這就自然而然的造成了水資源的浪費和短缺。因此，水資源再利用就在水資源短缺的今天扮演著非常重要的角色。尤其是污水回用會增加補充水的儲蓄資源，這在降雨有限的地區(qū)會成為非常重要的儲水手段。本文主要闡述了汽車制造企業(yè)中水回用的應用現(xiàn)狀，以期為其他企業(yè)中水回用提供參考。

汽車制造企業(yè)；廢水特點；中水回用

近幾年我國工業(yè)用水量穩(wěn)定在1400×108m3/a左右，由于廢水排放量大，2014年達到716×108m3/a，且仍將以年平均3.84%的速度增長，導致我國城市缺水問題更嚴峻。另外由于我國水資源時空地理分布不均勻，結構性缺水問題嚴重，導致城市用水供需矛盾更加突出。

中水回用不但能夠緩解城市水資源短缺的壓力，而且還可以減少污染物向水體的排放、節(jié)約資源，經濟效益、社會效益和環(huán)境效益十分明顯。汽車行業(yè)在生產過程中，會產生大量的噴漆廢水，如果直接排放，不僅會造成環(huán)境污染，而且水資源的利用率也很低。如果能將這部分水重新利用作為工業(yè)循環(huán)冷卻水，一方面可減少工業(yè)用水對自來水的需求量，降低企業(yè)的成本；同時，也降低了處理出水對水體環(huán)境的污染，對建設資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會、完成節(jié)能減排目標、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的經濟社會和人與自然的和諧發(fā)展，具有非常重大的現(xiàn)實意義。

1 汽車制造企業(yè)廢水水質及特點

1.1 汽車噴漆廢水水質

1.1.1 脫脂廢水：基件表面油污的組成主要為，礦物油、皂類、脂肪酸、凡±林、除銹添加劑及鋼材零部件加工轉運過程中的吸附的灰塵等。脫脂工藝包括脫脂槽浸潰和二道水洗，其中為增加水洗的效果提高水的利用率，水洗一般采用逆流水洗，使水重復使用，減少廢水排放量，使脫脂清洗水連續(xù)排放。脫脂槽液在連續(xù)使用一段時間后，所含油污量不斷增多會嚴重影響脫脂效果。為延長槽液使用時間，常常采用油水分離器或熱油分離器＋超濾器等連續(xù)或間歇操作除去脫脂液中的油污。所以脫脂廢水的特征污染物為：石油類、COD、表面活性劑、懸浮物等。

1.1.2 磷化廢水：磷化工藝是在基件表面噴漆前的化學覆膜處理，形成磷酸鹽轉化膜，提高涂層的附著力和防護性能。磷化劑的主要成分為酸式磷酸鹽。影響磷化質量的因素很多，有磷化工藝參數（總酸度、游離酸度、酸比、溫度等）、促進劑、磷化工藝和被處理的材料表面等。當其中的某一或某些指標出現(xiàn)異常時，都會對磷化質量產生影響。另外由于磯化液使用一段時間后須徹底更換槽液，會排出大量污染物含量很高的磷化廢液。磷化后需要對基件進行水洗和純水噴洗，才能進入后面的電泳工序。磷化廢水中的特征污染物主要有：COD、懸浮物、PO43-（大量）、NO3-、Zn2+、Ni2+（少量）等。

1.1.3 電泳廢水：陰極電泳包括電泳噴漆和噴漆后用水清洗等環(huán)節(jié)。沉積在基件表面的電泳涂膜不會溶解在水中，故可用水將附著在基件表面的槽液水洗下來。由于電泳工藝對槽液的電導率、污染物沉淀含量及小分子樹脂濃度等要求嚴格，因此需要定期排放更換槽液。排放的電泳廢水中COD值很高，難去除，而且還含有少量的金屬離子和大量的小分子的有機物和大分子樹脂。

1.1.4 面漆廢水：噴漆過程中將漆霧廢氣與循環(huán)水充分混合，通過多次轉換空氣流速、擋水板和風向的運行參數，來分離水和漆渣團與空氣，噴漆廢水流到循環(huán)水槽過濾后再循環(huán)使用。循環(huán)水一般使用半年后須全部進行更換。更換的循環(huán)水中含有大量的溶解性有機物：漆料（主要為硝基漆、氨基漆醇酸漆和環(huán)氧樹脂漆）、溶劑乙醇、助溶劑和漆渣等。

1.2 汽車噴漆廢水的特點

如上所述，汽車噴漆廢水主要分為脫脂廢水、磷化廢水、電泳廢水、中涂廢水和面漆循環(huán)廢水。汽車噴漆廢水的主要污染物主要有；油類、COD、SS、LAS、NO3-、NO2-、Fe2＋、Zn2+和其它溶劑等。汽車噴漆廢水的主要特點有：

（1）廢水種類多、成分復雜：在汽車噴漆工藝中產生的廢水主要為基件前處理廢水、電泳廢水和噴漆廢水。在脫脂、磷化和面漆等噴涂工藝中，各槽液濃度須在一定范圍內使用，超過一定限值后需進行更換，更換周期根據生產負荷和工藝特點確定。汽車噴漆廢水中含有多種打分子樹脂、LAS、乳化油和有機溶劑等，這些污染物濃度均較高。（2）水質、水量變化大、排放無規(guī)律：除部分水洗水連續(xù)溢流排放外，噴漆生產中的廢水多為間歇集中排放，對廢水處理系統(tǒng)沖擊負荷大。

1.3 汽車噴漆廢水處理工藝

由于汽車工業(yè)廢水主要污染物為COD、PO43-及金屬離子Zn2+和Ni2+等，污染物種類多，成分復雜不易生化降解，排放無規(guī)律，且水質水量變化大。當前汽車噴漆廢水的主要處理思路為：預處理后進行物化/生化、沉淀/過濾。

2 汽車企業(yè)中水回用現(xiàn)狀

美國、英國和南非等國家污水回用的經驗說明再生水回用于冷卻水系統(tǒng)在技術上是可行的，經濟上也是可行的。雖然我國在城市污水回用方面起步較晚，但是最近十幾來，由于我國經濟快速發(fā)展及人民生活水平不斷提高所產生的推動力，使得水資源短缺問題也逐漸成為人們廣泛關注討論的話題，因此加強污水回用勢在必行。隨著經濟的快速發(fā)展和人們不斷提高的環(huán)保意識，二級處理出水經深度處理后回用作工業(yè)生產用水，己成為目前污、廢水資源化利用的主要形式。近年來北京、鞍山、青島、大連等城市相繼投產建設了城市工業(yè)污、廢水再生利用工程。

李韻等介紹了汽車工業(yè)廢水經過石英砂過濾＋活性炭吸附＋二氧化氯消毒的深度處理工藝后回用作循環(huán)水補水，運行穩(wěn)定可靠。吳恬和馬熙惜結合上海通用東岳汽車有限公司工業(yè)廢水綜合處理后的中水各項指標，探討了中水回用的可行性。陸寧等介紹了某大型汽車廠采用的多級過濾系統(tǒng)處理汽車工業(yè)廢水，處理后出水回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是完全可行的。陸寧和王春冬介紹國內某汽車廠采用膜過濾技術對達標排放的廢水進行深度處理，回用作為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補充水。中水回用于循環(huán)冷卻水中，腐蝕、污垢和微生物滋長是系統(tǒng)穩(wěn)定運行的主要障礙。腐蝕產物及微生物滋長會形成污垢，污垢反過來又會加劇腐蝕過程，污垢和腐蝕產物關系密切又能相互影響，需要綜合考慮腐蝕、污垢和微生物的影響。

3 結語

為使企業(yè)低能耗、高效率地長期穩(wěn)定運行，工業(yè)用水達到零排放、降低循環(huán)水外排對環(huán)境造成的污染，汽車噴漆中水回用需繼續(xù)在以下幾個方面做的更好。

污水深度處理：對污水處理廠（站）的二級出水進行深度處理，主要是物化法處理，可大大降低水中各種離子或有機物的含量，可有效確保冷卻水系統(tǒng)的用水水質。目前技術成熟較常見的深度處理工藝，有電吸附技術、離子交換樹脂法、MBR法、活性炭吸附等，同時新的處理方法也在不斷被用于循環(huán)冷卻水處理中，如臭氧處理、膜處理技術和電磁協(xié)同處理技術等，特別是在膜性能不斷提高和成本不斷下降的趨勢下，膜處理技術正不斷被廣泛應用。

水處理劑的發(fā)展方向：冷卻水處理技術的主要內容仍然是使用合適的緩蝕劑、阻垢劑和殺生劑組成的配方，并確定適宜的工藝控制條件進行日常的運行管理。在緩蝕阻垢劑方面，新的發(fā)展趨勢為：要求對多種金屬都有緩蝕作用；低磷或無磷，無毒無害；對多種成垢粒子有更高的容忍度和分散性能；化學性質更穩(wěn)定。在殺菌滅藻劑方面，發(fā)展趨勢為：殺滅效果更好，特別是在較復雜的水質情況下；對生物黏泥的剝離效果好。

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運行管理：循環(huán)冷卻水的運行管理＂三分藥劑，七分管理＂，循環(huán)冷卻水達到一定的濃縮倍數后，再提高運行濃縮倍數對節(jié)水作用有限，且會增加藥劑使用和管理成本，需要提高循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的藥劑管理和系統(tǒng)運行監(jiān)測，使其穩(wěn)定運行。

[1]王中華.城市污水再生回用優(yōu)化研究[D].合肥工業(yè)大學,2012.

[2]五永強.膜集成技術在廢水資源化中的利用[D].濟南大學,2012.

[3]張顥川.長春客車廠廢水處理工藝改進及效果對比研究[D].吉林農業(yè)大學,2013.

圖5 系統(tǒng)管理界面

3 結語

基于Web的物資流轉監(jiān)控系統(tǒng)通過監(jiān)控物資流轉過程，收集并分析物資流轉過程中產生的數據，有效提高了物資流轉的效率，簡化了物資生命周期中的管理，為物資流轉計劃提供了非常準確的數據。通過Web平臺構建的C/S架構，大大方便了管理員和用戶使用各類設備訪問和管理系統(tǒng)。

參考文獻

[1]StephenRitchie.NET最佳實踐[M].機械工業(yè)出版社,2014.

[2]MatthewCarver.響應式Web[M].電子工業(yè)出版社,2016.

[3]陳暢亮吳一晴.SQLServer性能調優(yōu)實戰(zhàn)[M].機械工業(yè)出版社, 2015.