新能源汽車生產(chǎn)廢水處理工藝探討

姚 波

（ 上海清浥環(huán)保科技有限公司，上海201800）

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展， 綠色環(huán)保的交通方式越發(fā)收到社會各界的認(rèn)可。 新能源汽車的環(huán)保技術(shù)就此背景下取得了飛速的發(fā)展。 新能源汽車的環(huán)保核心在于通過汽車電池或者混合動力取代了原先的石化燃料，可較大程度緩解原先汽車對于環(huán)境的危害， 而且交通耗費(fèi)更具經(jīng)濟(jì)性。 新能源汽車雖然在動力上較為環(huán)保，但在車輛制造環(huán)節(jié)上相比傳統(tǒng)化石燃料的車輛生產(chǎn)，工藝的改變，勢必也會造成一定的環(huán)保問題出現(xiàn)，故而需要改進(jìn)生產(chǎn)過程中的廢水處理方案。

1 項(xiàng)目概況

以新能源汽車生產(chǎn)廢水改造項(xiàng)目為研究案例， 通過對具體項(xiàng)目的建設(shè)分析， 探討新能源汽車生產(chǎn)線的廢水處理工藝。 本文是建立某新能源汽車生產(chǎn)廢水處理項(xiàng)目上而開展的，該項(xiàng)目的主要難點(diǎn)是汽車安裝工程項(xiàng)目中的500t/d 新能源汽車生產(chǎn)線廢水處理問題。 該新能源汽車生產(chǎn)廢水主要含鋅、鎳、錳等元素。 對生產(chǎn)線的廢水處理中， 針對消除廢水中的重金屬進(jìn)行凈化，達(dá)到最終污水驗(yàn)收的要求。

2 廢水組成分析

2.1 廢水來源及主要污染物

污染物的來源主要是新能源汽車生產(chǎn)中各工段所產(chǎn)生的廢氣廢水，主要包含有：沖壓車間的模具清洗廢水、油漆車間工業(yè)制劑、總裝車間清洗劑以及作業(yè)機(jī)油等。

沖壓車間在鈑金件沖壓時會用到?jīng)_壓模具， 而模具往往需要連續(xù)性等清洗作業(yè)，故而在清洗過程中就會融雜有重金屬的廢渣或者金屬，也就是廢水的主要污染物，具體包括COD、SS、油等。 在油漆車間因?yàn)樯婕暗诫娪竟に嚕?脫脂工序會連續(xù)排放清洗廢水及硅烷處理后的清洗廢水，電泳工藝連續(xù)排放電泳清洗廢水以及連續(xù)排放的全廠生活污水。 在廢水污染物成分中：（ 1）油漆車間，會因?yàn)槊撝ば蚨a(chǎn)生大量廢液，廢水中主要污染物為COD、石油類、TN、磷酸鹽、SS 等；（ 2）硅烷處理工序廢液及廢水中主要污染物為COD、Zr2+、Mn2+、F-、TN、Cu2+等；（ 3）電泳廢液及電泳廢水中主要污染物為COD、SS 等；（ 4）打磨廢水主要污染物為SS；（ 5）噴漆廢水中主要污染物為COD、SS、TN 等；（ 6）總裝車間淋雨線清洗廢水中主要污染物為COD、石油類、SS 等；（ 7）全廠生活污水主要污染物為COD、SS、TN、PO43-等。

2.2 廢水水質(zhì)分析

根據(jù)廢水的主要來源， 經(jīng)分析可知主要的污染物主要是COD、SS、油、磷酸鹽、總鋅、總鎳等，所以分析歸納可知廢水水質(zhì)較為復(fù)雜，這是因?yàn)閺U水中含有PVC 樹脂、油、磷酸鹽及鋅、鎳等重金屬元素具有較大的生物毒性。 其次， 水質(zhì)的可生化性較差，廢水BOD/COD 值很低，一般在0.25 左右。 因此需采取措施,提高BOD/COD 值,以便利于生化處理。廢水中含大量油脂，除了難生物降解并污染水體外，在生物處理曝氣時，還會產(chǎn)生泡沫，阻礙充氧。 最后，水量水質(zhì)變化大，生產(chǎn)倒槽時廢水的產(chǎn)生量大而且呈間斷性， 所以廢水排放量極不均勻， 因此必須設(shè)置集水（ 液）池收集廢水，然后定期投加。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用

對于汽車生產(chǎn)中的主要污染物是水中富含重金屬， 對于本項(xiàng)目污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB8978-1996）三級標(biāo)準(zhǔn)，主要指標(biāo)如表1 所示。

3 廢水處理工藝設(shè)計(jì)

3.1 處理工藝流程

根據(jù)廢水的種類以及特點(diǎn)， 廢水在處理上首先要根據(jù)水體的特征進(jìn)行PH 值平衡， 對此可通過增加化工原料實(shí)現(xiàn)連續(xù)反應(yīng)，調(diào)節(jié)廢水中各段的pH 和加藥量，具體指標(biāo)為CaCl2反應(yīng)段pH 控制在10.5，PAC 混凝段pH 控制在7.5-8，加藥量控制主要參考?xì)飧∠到y(tǒng)出水各檢測指標(biāo)來調(diào)節(jié)：COD 在1200mg/L 左右、鋅含量≤2mg/L、鎳、錳含量≤1mg/L；同時增加馴化增加菌種來進(jìn)行廢水處理。

處理廢水還需注意量的使用配比， 確保廢水站設(shè)計(jì)處理水量可以達(dá)到500t/d，物化段調(diào)試主要是控制進(jìn)水量為30t/h、連生化段調(diào)試過程務(wù)必要保證整個流程的供水量滿足廢水供應(yīng)的要求，在廢水水量控制上，如果廢水量少就無法滿足菌種充分繁殖的需求，而如果生產(chǎn)線所產(chǎn)生的廢水量較大，也會使得供應(yīng)菌種因水體營養(yǎng)稀疏而使得養(yǎng)分不足， 對于營養(yǎng)不足的問題需要及時根據(jù)菌種的生長建設(shè)需要，持續(xù)性的向好氧池內(nèi)添加C、N、P 等元素， 這樣的話可有效保持整個菌種的連續(xù)性生長所需的養(yǎng)分，而在馴化過程中，通過間歇進(jìn)水、間歇曝氣、遞增進(jìn)水量的方法采用可實(shí)現(xiàn)菌種的快速繁殖， 并使得馴化的菌種更好的適應(yīng)廢水水質(zhì)，達(dá)到系統(tǒng)處理要求。

在廢水工藝處理上，要注重非連續(xù)高濃度脫脂廢液、薄膜廢液、電泳廢液水量的使用；且含有油、懸浮物較多，分別進(jìn)入各自調(diào)節(jié)池， 在間歇反應(yīng)池中進(jìn)行混凝沉淀反應(yīng)后上清液進(jìn)入綜合廢水池與其它生產(chǎn)廢水混合。 綜合廢水池中生產(chǎn)廢水采用混凝沉淀處理后，進(jìn)入混合調(diào)節(jié)池與生活污水混合，混和調(diào)節(jié)池中的綜合廢水，隨后進(jìn)行水解酸化，并在結(jié)合好氧接觸氧化和沉淀處理達(dá)標(biāo)后，進(jìn)行排放。

混凝沉淀和生化二沉池中產(chǎn)生的污泥排入污泥池， 經(jīng)過調(diào)理反應(yīng)濃縮后由板框壓濾機(jī)脫水，脫水污泥外運(yùn)處理處置，濾液回到混合調(diào)節(jié)池。

表1 主要污染物類型、含量及國家標(biāo)準(zhǔn)

表2 污水處理的檢測記錄元素含量統(tǒng)計(jì)表

3.2 間歇性預(yù)處理

對于間歇性廢水的預(yù)處理主要包括：薄膜廢水處理、脫脂處理廢水和電泳處理廢水處理三個方面。

薄膜廢水處理采用物化間歇式處理方式， 采用“ 反應(yīng)+凝集＋沉淀”工藝。 薄膜廢水在薄膜廢水池中收集，經(jīng)過廢水提升泵提升至間歇反應(yīng)槽中，往反應(yīng)槽中投加氫氧化鈉、PAC、CaCl2、PAM，之后沉淀，經(jīng)過固液分離后，污泥排入污泥池，上清液排入綜合廢水池。

脫脂廢水處理采用物化間歇式處理方式， 采用“ 反應(yīng)+凝集＋沉淀”工藝。 薄膜廢水在薄膜廢水池中收集，經(jīng)過廢水提升泵提升至間歇反應(yīng)槽中， 往反應(yīng)槽中投加氫氧化鈉、PAC、PAM，之后沉淀，經(jīng)過固液分離后，污泥排入污泥池，上清液排入綜合廢水池。

電泳不含油廢水主要為油漆電泳槽、電泳后水洗，電泳廢水和排入電泳高濃度廢水槽的電泳高濃度廢水進(jìn)入電泳廢水池，池內(nèi)設(shè)置空氣攪拌裝置，對廢水進(jìn)行攪拌，防止污染物質(zhì)沉入池底。 電泳廢水采用“ 反應(yīng)+凝集＋沉淀”工藝。 廢水經(jīng)過廢水提升泵提升至間歇反應(yīng)槽中， 往反應(yīng)槽中投加氫氧化鈉、PAC、PAM，之后沉淀，經(jīng)過固液分離后，污泥排入污泥池，上清液排入綜合廢水池。

3.3 連續(xù)性處理

連續(xù)性廢水在該項(xiàng)目實(shí)踐中主要是綜合廢水、 生化預(yù)處理系統(tǒng)和生活污水處理系統(tǒng)三個方面。

車間連續(xù)排放的濃度較低廢水和經(jīng)過間歇反應(yīng)沉淀處理后的薄膜廢水、脫脂廢水、電泳廢水及事故排水、雨水等排入綜合廢水池。 綜合廢水采用“ 反應(yīng)+凝集＋沉淀”工藝。 廢水經(jīng)過廢水提升泵提升至連續(xù)反應(yīng)槽中， 往反應(yīng)槽中投加氫氧化鈉、PAC，往凝集槽中投加PAM，之后沉淀，經(jīng)過初步固液分離后，污泥排入污泥池，上清液自流到氣浮設(shè)備，加入PAC、PAM 混凝絮凝攪拌，進(jìn)一步進(jìn)行固液分離后，在氣浮機(jī)末端將其pH 值調(diào)節(jié)至6-9，隨后排入混合廢水池。

經(jīng)過格柵處理后的生活污水，進(jìn)入混合污水池，混合污水池內(nèi)設(shè)空氣攪拌，廢水隨后進(jìn)入生化處理系統(tǒng)。 本項(xiàng)目生化處理系統(tǒng)主要由水解酸化池、好氧接觸氧化池、二沉池等組成。

上清液流入清水池，清水池內(nèi)設(shè)在線監(jiān)測系統(tǒng)，檢測不合格的污水通過回流管閥回流至混合污水池重新處理，檢測合格的污水排放至市政管網(wǎng)。

3.4 污泥處理

污泥是由不溶于水的廢渣或經(jīng)系統(tǒng)處理后的沉淀經(jīng)過堆積而產(chǎn)生，對此污泥處理系統(tǒng)需要根據(jù)物化污泥與生化污泥的特性來進(jìn)行區(qū)別處理。 對于融合性較大、 不易進(jìn)行泥水分離的污泥，可通過底排閥排至污泥池，然后經(jīng)過污泥泵提升進(jìn)入污泥反應(yīng)池和污泥濃縮槽，濃縮后，便可與融合性較小的污泥一起由壓濾泵加壓進(jìn)入綜合污泥壓濾機(jī)中。 經(jīng)壓濾后的固體污泥存放在固體物存放間，交由有危廢處理資質(zhì)單位進(jìn)行處置。 污泥濃縮池上清液和污泥脫水機(jī)壓濾液返回混合廢水池。

4 處理效果分析

在完成上述步驟的污泥處理流程后， 需要進(jìn)行最終的污泥處理效果檢驗(yàn)，以而確保整個系統(tǒng)中的污水污泥在經(jīng)調(diào)試后出水穩(wěn)定后達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，在此處理效果主要是參照《 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB8978-1996）中的三級排放標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)要求出水口的COD≤500、pH6-9、SS≤400、鋅含量≤2mg/L、鎳、錳含量≤1mg/L，在該生產(chǎn)線的污水中，氨氮、磷含量也是重要的檢驗(yàn)指標(biāo)，對此檢驗(yàn)指標(biāo)符合《 工業(yè)企業(yè)廢水氮、磷污染物間接排放限值》（ DB33/887-2013）， 標(biāo)準(zhǔn)要求氨氮含量≤35mg/L、 磷含量≤8mg/L，具體結(jié)果如表2 所示。

經(jīng)檢驗(yàn)后，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，污水處理效果達(dá)到了最后的驗(yàn)收要求及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)論

隨著國內(nèi)新能源汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展需求， 人們在關(guān)注新能源汽車動力環(huán)保的同時，也更關(guān)注新能源汽車行業(yè)生產(chǎn)中的廢水處理。 本文針對某新能源汽車生產(chǎn)中廢水處理流程展開分析與凈水方案探討，最終對處理流程進(jìn)行效果評價，證實(shí)了方案應(yīng)用有效性。 綜上所述，本文在明確廢水成分的基礎(chǔ)上，闡述了廢水處理工藝流程，為今后相關(guān)項(xiàng)目提供了參考和依據(jù)。