国内外汽车涂装废水处理技术进展

郑州日产汽车有限公司乘用车分公司 孙彬

国内外汽车涂装废水处理技术进展

郑州日产汽车有限公司乘用车分公司 孙彬

汽车涂装有美观、防腐和特殊的作用。涂装一般有3道工序组成：前表面处理、涂饰和干燥处理。具体工艺流程如下：脱脂→ 水洗 → 酸洗 → 水洗 → 磷化 → 水洗 → 电泳→ 水洗 → 涂漆→ 烘干。在汽车涂装过程中会产生大量的涂装废水，包括脱脂废水、磷化废水、电泳废水、喷漆废水等。汽车涂装废水含有大量污染物，具有污染物浓度高、成分复杂多样、流量变化比较大的特点，所以废水处理的工艺设备和其操作管理要求都比较高。

一、涂装废水的特点

涂装废水主要来自于车体前处理工序（预脱脂、脱脂、表调、磷化、钝化等）、阴极电泳工序和中涂、喷面漆工序脱脂剂、磷化剂、表面调节剂和磷酸等是汽车涂装废水的主要污染物。汽车涂装各工序所产生的废水经过混合后形成高浊度的涂装废水，具有以下几个特点：浊度高，废水的水量及水质变化大，水质污染种类多、成分复杂，COD浓度高和BOD5/COD值较小、可生化性较差。据统计，其综合水质指标为：BOD5 为180～350mg/L，COD为1 000～2 000mg/ L，SS为400～ 600mg/L，石油类质量浓度为60 ～85mg /L，磷酸盐质量浓度为2 035mg/ L ，pH为7.0 ～7.5。

二、涂装废水的处理技术

1．单独物化法。

（1）混凝沉淀法。混凝沉淀是目前常用的一种物化技术，通过废水中投加絮凝剂使污染物形成大颗粒的絮体，然后经斜管（板）沉淀池进行沉淀把污染物加以去除。汽车涂装废水中的油、高分子树脂、颜料和钛白粉等可以通过混凝沉淀法得到有效的去除。

混凝沉淀法的基本原理是:铁盐、铝盐或金属盐类的聚合物(如 PAC)投入涂装废水后，可形成絮体，絮体带正电荷基团，它们能够中和乳化油或高分子树脂的电位，使污染物脱稳；又具有吸附架桥作用，吸附水中脱稳后乳化油、高分子树脂、颜料、钛白粉等污染物。选择适宜的化学药剂，采用无机混凝剂与高分子助凝剂的有机结合方法，可以明显降低了涂装废水中油类物质、CODCr、和SS的含量，据试验表明，油类物质的去除率可达95%左右，CODCr的去除率可达到98.5%，SS可降低至45mg/L以下。处理后的各项指标均可达到污水综合排放国家标准(GB8978 -1996)的二级排放标准。

混凝处理可以去除部分阴离子表面活性剂，但是难以去除非离子表面活性剂和溶剂以及各种助剂。他们形成的COD可以通过生化或吸附的方法去除，所以混凝沉淀法在大量的工程中常被作为涂装废水的预处理技术。

（2）絮凝气浮法。涂装废水投机絮凝剂后，废水中油污、乳化剂、悬浮物及重金属离子等污染物凝聚成块形成絮体后，但是有些絮体比重较小，难易沉淀，所以采用气浮装置将其加以去除。

（3）超滤膜法。超滤膜法常用于电泳生产线废水处理，它不仅稳定电泳槽液，又可以降低电泳废液的排放浓度。是目前电泳生产线废水处理效果良好、回收率较高的方法之一。

涂漆废水经过超滤法处理后，截留的涂料可以回收重复利用，膜透过液可以回用再作喷淋水使用。清洗水循环使用，盐分或其他杂质浓度会逐渐升高，所以滤液必须有一部分得到补充更新。

（4）高压脉冲电凝法。高压脉冲电凝法是采用高电压小电流的电解法。该方法是借助附加高电压的作用产生一系列电化学反应，只经过一套电凝设备将电能转化为化学能，就可以完成对废水中的污染物进行氧化还原反应，然后凝聚、浮除，最终将污染物从水体中去除。高压脉冲电凝法可以有效地去除涂装工艺中表面前处理、涂装以及电镀综合废水中的金属离子、油类物质、磷酸盐以及 COD、SS与色度。

2．物化—生化法。汽车涂装废水采用物化法时，存在一些不可避免的缺陷，如出水不能稳定达标、处理费用相对比较高等，随着废水排放标准的逐渐提高，物化—生化法将替代单独物化法而成为今后汽车涂装废水处理的主流工艺。物化—生化法尤其适用于工厂自身或邻近工厂有其他废水需进行生化处理的情况。生化处理段一般包括水解酸化段和好氧生化段。

（1）水解酸化段。污废水BOD5/CODcr值是判断污水可生化性的最简便易行和最常用的方法。一般认为BOD5/CODcr＞0.45可生化性较好，BOD5/CODcr＜0.3较难生化，BOD5/CODcr＜0.25不易生化。汽车涂装废水BOD5/CODcr值较小，不宜直接生化，所以一般在生化前设置水解酸化池以提供其可生化性。利用水解酸化，将涂装废水中好氧条件下微生物难以降解的大分子物质分解成小分子有机物，以便于后续的好氧菌对其去除。所以，在水解酸化段的溶解氧条件为控制在水解酸化阶段而不进入到产甲烷阶段。

（2）好氧生化段。好氧生化段是整个废水处理工艺的核心，运行好坏直接影响出水是否达标排放。好氧微生物将废水中的可生化有机物质吸收利用，一部分合成为自身的细胞，另一部分分解为CO2和H2O，从而得以彻底降解。多余的微生物是通过排泥的方式加以去除。该工艺通过上述微生物反应及排泥过程将水中的有机物加以去除。

三、 结论

汽车涂装过程中产生的废水中含有多种高分子树脂、表面活性剂、乳化油及有机溶剂等，具有水量、水质波动大，成分复杂、COD含量高但可生化性差等特点。研究和工程实践表明，采用物化—生化相结合的方法处理汽车涂装废水，预处理阶段采用物化处理，选择投加合适的混凝剂，大部分的污染物通过絮凝作用得以去除。在生化阶段，通过设置水解酸化以增加废水的可生化性，最后通过好氧生化处理，微生物能有效地降解废水中的污染物。采用物化—生化相结合处理汽车涂装废水，该法具有处理效果稳定、运行成本低和操作管理方便等特点，能有效地去除汽车涂装废水中的污染物，具有较好的经济效益和社会效益。