毕业设计（论文）某汽车内饰件厂生产废水设计

1、武汉理工大学 毕业设计（论文） 某汽车内饰件厂生产废水设计某汽车内饰件厂生产废水设计 学院（系）： 资环学院 专业班级： 环境工程专业环工 xx 班 学生姓名： x x x 指导教师： 学位论文原创性声明学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成 果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表 或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：xx 2009 年 6 月 5 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并

2、向 有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本 人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1、保密囗，在 年解密后适用本授权书 2、不保密 。 （请在以上相应方框内打“”） 作者签名： 何芬 2009 年 6 月 5 日 导师签名： 年 月 日 本科生毕业设计（论文）任务书本科生毕业设计（论文）任务书 学生姓名：学生姓名： xxx 专业班级：专业班级： 环境工程 0501 指导教师：指导教师： 黄永炳 工作单位：工作单位： 武汉理工大学资环学院 设

3、计（论文）题目：设计（论文）题目：某汽车内饰件厂生产废水设计 设计（论文）主要内容：设计（论文）主要内容： 废水处理站进水的综合设计水量和水质按以下值设计： 水量q：600m3/d，codcr2200 mg/l，bod5 1090mg/l，ss130mg/l,磷酸盐 5mg/l, zn2+20mg/l，ph值为7.6,石油类为15mg/l。 处理出水根据污水综合排放标准(gb89781996)要求，主要指标执行一级标准， 即：ph 6-9 ，codcr100 mg/l，bod5 30mg/l，ss70mg/l,磷酸盐0.5mg/l, zn2+2.0mg/l,石油类为10mg/l。 要求完成的主

4、要任务：要求完成的主要任务： 1、查阅不少于 20 篇的相关资料，其中英文文献不少于 2 篇，完成开题报告。 2、完成不少于 2 万英文（5000 汉字）印刷符，且与选题相关的英文文献翻译。 3、根据某汽车内饰件厂生产提供的水质、水量和处理要求，选择合理的工艺流程， 并按要求设计出污水处理方案。 4、绘制污水处理工艺流程图、平面图、高程图、主要构筑物的平面图、剖面图， 折合不少于 5 张 1#图纸，至少有一张手工绘制图。 5、完成一份 10000 字以上的设计计算说明书。 必读参考资料：必读参考资料： 1 中国市政工程西北设计研究院.给排水设计手册常用设备m.北京:中国建筑工业出 版社,200

5、4. 2 中国市政工程西北设计研究院.给排水设计手册城镇排水m.北京:中国建筑工业出 版社,2004. 3 孙力平.污水处理新工艺与设计计算实例m.北京:科学出版社,2001. 指导教师签名：指导教师签名： 系主任签名：系主任签名： 院长签名（章）院长签名（章） 武汉理工大学武汉理工大学 本科生毕业设计（论文）开题报告本科生毕业设计（论文）开题报告 1、目的及意义（含国内外的研究现状分析） 1.1 国内外研究现状 车内饰件厂的废水源自涂装车间、注塑车间和生活污水，其中涂装是排放废水的 主要工序。涂装工艺一般由漆前表面处理、涂饰和干燥等三个基本工序组成。漆前表 面处理是涂装工艺的基础，包括表面清

6、理（除锈、脱脂）和磷化两部分组成。脱脂一 般用热碱液清洗或有机溶剂清洗。磷化处理是通过化学反应在金属表面形成一层不导 电的磷酸盐薄膜。涂饰系指涂料在被涂物表面的涂装。各工序产生的废水组成见表 1。 废水中主要含有表面活性剂、油类、磷酸盐、醇类、苯类等物质。 表 1 废水组成 工序排放方式废水组成 漂洗废水连续 碱性脱脂剂 脱 脂 清槽废水定期 乳化油、表面活性剂、ss、填料（如钛白粉等） 、溶 剂、ph 等 漂洗废水连续浓度较低的磷化漂洗废水 漆 前 表 面 处 理 磷 化清槽废水定期 磷化液的主要成分是磷酸二氢锌、氧化剂（如硝酸钠） 、催化剂（如亚硝酸钠、氟酸钠）和一些添加剂（如 三聚磷酸钠

7、、氟化钠） ，含有磷酸盐、重金属离子 （如 ni2+、zn2+等） 、ss 去离子洗水连续低浓度有机废水 电 泳超滤液定期 高浓度有机废水，含有水溶性树脂（如环氧树脂、酚 醛树脂等） 、颜料（如炭黑、氧化铁红等） 、填料（如 钛白粉、滑石粉等） 、助溶剂（如三乙醇胺、丁醇等）涂 饰 喷 漆 更换废水定期 低分子有机溶剂，水质取决于所用漆料（硝基漆、氨 基漆、醇酸漆和环氧漆为主） 、溶剂（乙醇、丙醇、 脂类，苯类等）和助溶剂 涂装废水大致具有以下特征： 1）废水种类多、成分复杂。汽车涂装线排放的废水水质由使用的原材料而定，因 此废水种类也各不相同，成分复杂多样。 2）排放无规律。除部分水洗水连续

8、溢流排放外，涂装线废水或废液（如预脱脂槽、 脱脂槽、磷化槽等老化液以及喷漆房废水等）多为间歇式排放。 3）水量、水质变化大。由于各种废水成分、浓度各异，且排放无规律，造成汽车 涂装线排水水量、水质变化很大且无规律可循。 汽车涂装工艺排放废水种类多成分复杂,处理有相当难度。根据排入水体的不同， 涂装废水处理一般分物化法和物化+生化法。物化法包括混凝沉淀、絮凝气浮、超滤膜 法和高压脉冲电凝法。 图 1 处理工艺流程 混凝沉淀是目前应用最广泛的一种物化技术，通过投加絮凝剂使污染物絮凝沉淀， 然后经斜板沉淀池装置进行去除。它可有效地去除汽车涂装废水中的油、高分子树脂、 颜料和钛白粉等。典型处理工艺见图

9、 1。吴菊珍等对脱脂废水预先采用加热破乳或酸化 破乳后再采用混凝、絮凝、沉淀、气浮等工艺，使混合后的磷化废水得到深度处理， 从而进行回收利用或排放。适宜的化学药剂以及无机混凝剂与高分子絮凝剂的有机结 合，明显降低了涂装废水中的 codcr、油、ss 含量，试验表明 codcr可从 900mg/l2200 mg/l 降至 50 mg/l 以下，油含量从 300mg/l800mg/l 降至 5mg/l 以下， ss 降低至 45mg/l。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。 絮凝气浮法是在涂装废水中加入有机高分子絮凝剂，使其中油污、乳化剂、悬浮 物及重金

10、属离子凝聚成块，进而利用气浮装置对其进行净化治理。加压絮凝气浮处 理法流程如图 1-2。 超滤膜法超滤的原理为:在静压差推动力的作用下,原料液中的溶剂和小的溶质粒 ph10.511 fecl3+cacl2+naoh+pam ph89.2 pac+cacl2+hcl+pam 泥饼外运 达标排放 pam 斜板沉淀 池 反应池反应池斜板沉淀池 污泥浓缩 池 污泥浓缩池 砂滤池碳滤池 废水调节池 板框压滤机 子(d:0.005m-10m)从高压侧透过具有选择透过性的高分子超滤膜到低压侧，而大 分子(m500)的微粒被筛分，料液逐渐被浓缩而后以浓缩液排出。 加絮凝剂 压缩空气 废水集水池射流器溶气罐浮选

11、池出水 废物 图 2 加压絮凝一气浮处理法流程 高压脉冲电凝法突破传统的低电压、大电流之电解法，而采用高电压小电流。该 方法利用电化学原理，借助外加高电压作用产生电化学反应，把电能转化为化学能， 经单一电凝设备即可对废水中的有机或无机物进行氧化还原反应，进而凝聚气浮将污 染物从水体中分离，有效地去除表面前处理、涂装以及电镀综合废水中的 cr6+、zn2+、ni2+、ca2+、cd2+、cn-、油、磷酸盐以及 cod、ss 与色度。赵济强用该法治 理电镀含铬废水及多镀种综合废水，电凝 20min30min 后与国家排放标准相比，有害 物质含量远远低于有关排放浓度的规定，按电凝时间 30 min，

12、处理成本合计 0.318 元/ 吨废水(按南京工业用电计算)，仅为化学法与其他处理方法的 1/41/15。 国外常采用酸化破乳除油、化学沉淀除磷、超滤或反渗透回收电泳废水漆料、树 脂等方法作预处理。目前国外汽车制造厂大都使用混凝沉淀超滤膜法处理电泳涂漆废 水，所用超滤组件大都是醋酸纤维管式组件，膜寿命可超过两年，对任何电泳涂漆废 水都必须采用 50m 的过滤器进行过滤。国内则因排放条件不同和设备及材料限制， 往往采用混凝沉淀和絮凝气浮相结合的方法。 物化法虽然操作方便，广泛应用于汽车涂装废水中，但存在着出水不能稳定达标、 运行费用高等问题，随着排放标准的提高，物化+生化法将取代纯物化法而成为今

13、后汽 车涂装废水处理的主要方法。目前生化处理工序主要是先对废水进行水解酸化以提高 可生化性，再用生物法处理，物化法作为生化法的预处理工序。国外对涂装废水的生 物降解的研究不多，brown and weintraub 进行了唯一的生物氧化研究，在实验室规模 大小的连续上流式穿流反应器中进行，废水经过阴极电混凝预处理，这样不会对生化 处理产生毒害。目前国内涂装(前处理)废水工艺流程主要有以下几种。 1）第一种工艺流程 废水均和池化学处理沉淀池气浮过滤调整 ph 排放 这种工艺流程的工艺原理是利用石灰或钙盐和混凝剂沉淀去除废水中的重金属、 磷、油和化学需氧量(cod)等。 2）第二种工艺流程 废水均

14、和池化学处理沉淀池气浮过滤活性炭吸附调整 ph 排放 第二种工艺流程与第一种基本一致，只不过加了一道活性炭吸附工艺。 3）第三种工艺流程 废水均和池一级化学处理沉淀池二级化学处理沉淀池过滤排放 其中一级化学处理沉淀主要采用铝盐来去除磷，二级化学处理沉淀主要去除锌。 4）第四种工艺流程 废水均和池化学处理沉淀池生化池生化后沉淀过滤排放 这种工艺流程的工艺原理是利用石灰或钙盐和混凝剂去除废水中的重金属、磷、 油和 cod 等，加生化工艺主要为了加强去除 cod、生物需氧量(bod)等。目前国内较为 流行的生化工艺是生物接触氧化法和间歇式活性污泥法（sbr 法） 。生物接触氧化法的 主要特点是具有较

15、高的容积负荷，耐负荷冲击力强，不存在污泥膨胀现象，运行管理 方便。sbr 法是二十世纪 80 年代发展起来的活性污泥运行方式。与连续性活性污泥法 相比，它不设二次污泥池和污泥回流设备，污泥沉淀性能好，运行管理易于实现自动 化，因此它的应用前景广阔。 以上四种工艺流程在涂装废水处理时经常应用到，其他工艺流程也都与上述四种 工艺流程大同小异。 1.2 目的和意义 本设计是 600 吨/天汽车内饰件厂生产废水设计。通过此工艺设计，可保证汽车内 饰件厂不对周边的环境造成不良影响，对保护区域水环境质量具有积极的作用，对改 善人们的生活环境有明显的促进作用，促进当地环境与经济社会持续、稳定、协调发 展，同

16、时也树立了环保企业的形象。污水经过处理后可以达到污水综合综合排放标 准一级标准的水质要求，将处理后的水回用，不仅可以减少日常冲洗、水洗工序的 自来水的消耗，节约经费开支和宝贵的水资源，而且也减少了厂区废水排入市政管网 的数量，既有经济效益，也有环境效益和社会效益。 2、基本内容和技术方案 该汽车内饰件厂提供废水设计水量和水质如下： 涂装车间混合排放废水：ph 7.6，codcr3556mg/l ，bod51090mg/l，ss130mg/l ，石油类15mg/l ，磷酸盐（以 p 计）5mg/l ， 总锌20mg/l。 注塑车间排放的废水：ph 为 7.9，cod 为 175 mg/l，废水水

17、量为 270m3/d。 生活污水：主要污染物 codcr为 400mg/l，bod5为 250 mg/l，ss 为 220 mg/l，ph 为 7.5，废水水量为 30m3/d。 处理出水根据污水综合排放标准(gb89781996)要求，主要指标执行一级标 准，即：ph 69，codcr100 mg/l，bod5 30mg/l，ss70mg/l,磷酸盐0.5mg/l, zn2+2.0mg/l,石油类为10mg/l。 由于排放废水总类比较多，污染指标各不相同，为了使所有指标都能够达到排放 标准要求，设计将处理分为涂装废水处理系统、注塑废水处理系统及综合废水处理系 统，涂装废水的处理技术我们一般选

18、用物理化学法，其操作简单、运行可靠、可根据 废水的污染程度来调整投药量以保证去除率。所有经过预处理后的废水都汇集到综合 废水处理系，再与生活污水一起进行生化处理。 涂装废水中主要污染物是 codcr、zn2+、石油类。含油废水处理的方法有膜分离法、 粗颗粒化法、絮凝法、高级氧化法、浮选法和吸附法。含油废水常采用酸化法破乳或 盐析-凝聚混合法破乳，然后沉淀或气浮。锌镊的去除采取的方法有调整 ph 值生成氢 氧化物沉淀、投加硫化物生成硫化物沉淀并过滤、电解、隔膜电解和反渗透。综合考 虑油和锌、磷酸盐的去除要求及去除条件，优化组合各污染物处理技术后，采取两级 混凝处理汽车涂装废水。混凝后形成大部分为

19、金属絮体，比重较大，均采用斜管沉淀。 所有经过预处理后的废水生化性不好，先水解酸化增加废水可生化性后进行生物 降解。考虑到 sbr 法对 codcr、bod5出去率较高，污泥沉淀性能好，运行管理易于实现 自动化以及节省占地，采用 sbr 反应池。 综上，采用处理工艺见图 2。在涂装废水处理系统中： 在处理前期设置调节池可以起到调节水量和均和水质的作用，使得后续工艺的处 理负荷基本在相同的水平，有利于处理工艺的连续、稳定、可靠运行。 一级混凝沉淀池的作用是出去绝大多数 po43-、漆膜、部分有机物。化学沉淀除磷 过程对水体的 ph 值要求较高。石灰沉淀法去除磷过程中，ph 值在 10.5 左后才

20、能使沉 淀池中所行成的磷酸钙溶解度降到较低的水平，ph 值在 13 左右，可以达到除磷的最佳 效果，去除率可达到 95%。考虑到 ph 值过高会对中和池中和水质时增加负荷，因此将 ph 值控制在 11 左右。 二级混凝沉淀池的作用主要是去除绝大多数锌离子，进一步去除漆膜和部分有机物。 关键是控制 ph。投加部分助凝剂 pam，使得生成的氢氧化物絮体网捕架桥。同时，在 两级混凝中，均利用 ca2+置换表面活性剂中的钠、胺，起到破乳、析油、分层作用， 完成乳化油、高分子树脂的胶体脱稳。絮凝剂的架桥作用，使微粒油珠结合成聚合体。 这样混凝处理可以有效的去除废水中的大部分乳化油、高分子树脂、表面活性剂

21、和金 属离子。 hcl ph10.511 fecl3+cacl2+naoh+pam ph89.2 pac+cacl2+hcl+pam 泥饼外运 注塑车间废水 斜板沉淀池反应池反应 池 斜板沉淀池 污泥浓缩池污泥浓缩池 格栅水解调节池sbr 池达标排放 pam 废水调节池 板框压滤机 消毒池 生活污水 图 3 废水处理工艺流程图 经预处理后的涂装废水和注塑车间废水、生活污水混合，经过机械阁栅处理后排 入水解调节池进行混合调节并水解酸化。水解酸化可有效去除有机污染物并使其矿化， 它将大分子复合链的有机物氧化为小分子单链的有机物，把小分子有机物转变为甲烷 和二氧化碳，并进一步提高废水的 b/c 比。

22、具有能耗低、污泥量小及营养物需求低等 优点。为保证生化反应池中的污泥浓度，在池中内置生物填料，可大大降低活性污泥 的流失率，也为后续的好氧生化作好前提准备。废水再流入 sbr 池，进行曝气好氧反 应。 该工艺有以下优点：工艺简单、运行管理方便，处理效果好，出水水质好，占地 面积少，建设费用和运行费用省等。 3、进度安排 第 4 周：查阅相关文献资料，明确研究内容，完成英文翻译。 第 56 周：查阅并收集与论文相关的资料，确定方案，完成开题报告。 第 712 周：完成设计，完成毕业论文初稿。 第 1314 周：修改初稿、完成论文终稿，打印、装订并准备论文答辩。 4、指导教师意见 指导教师签名：

23、年 月 日 目 录 摘 要 .1 abstract .2 1 绪论 .4 1.1 废水的产生及特征 .4 1.2 国内外的研究现状分析 .5 1.3 设计目的和内容 .7 2 废水处理工艺的选择与说明 .8 2.1 项目概况 .8 2.2 设计依据、原则和范围 .8 2.2.1 设计依据及标准 .9 2.2.2 设计原则及范围 .9 2.3 废水水质及水量 .9 2.3.1 原水水量、水质 .9 2.3.2 处理后水质 .10 2.4 处理技术 .11 2.4.1 涂装废水处理工艺 .11 2.4.2 注塑废水处理工艺 .13 2.4.3 综合废水处理工艺 .13 2.4.4 污泥处理工艺 .

24、16 2.4.5 工艺流程 .18 2.5 主要设备及建（构）筑物 .18 2.5.1 涂装废水处理系统 .18 2.5.2 综合废水处理系统 .19 2.5.3 污泥处理系统 .21 2.5.4 控制系统 .22 3 计算说明书 .23 3.1 构筑物及设备 .23 3.1.1 涂装废水调节池 .23 3.1.2 涂装废水投药系统 .23 3.1.3 一级混凝沉淀池 .24 3.1.4 二级混凝沉淀池 .26 3.1.5 回转格栅 .27 3.1.6 水解调节池 .29 3.1.7 sbr 池 .29 3.1.8 氯接触池 .34 3.1.9 污泥脱水系统 .34 3.2 水头损失计算 .3

25、5 3.3 高程计算 .39 3.4 平面布置 .39 4 经济分析 .40 5 结论 .42 参考文献 .44 致 谢 .45 摘 要 汽车内饰件厂的废水源自涂装车间、注塑车间和生活污水，其中注塑车间废水污染 物少，涂装是排放废水的主要工序。涂装工艺一般由漆前表面处理、涂饰和干燥等三个 基本工序组成。废水中含有大量的表面活性剂、油类、磷酸盐、醇类、苯类等物质，排 放到水体中不仅影响美观，还妨碍光线穿透，降低水体的水质，也许对食物链中的有机 体和水生物有毒。因此，在废水排入环境前进行治理是必要的。 本设计是 600 吨/天汽车内饰件厂生产废水设计。首先，通过提供资料确定废水水量 水质。然后，通

26、过分析治理原理，比较各种治理方法，结合废水水质和排放要求，确定 设计方案。再次，根据以往设计经验（相关设计人员）确定设计参数，设计构筑物尺寸 结构，选定附属设备。最后，进行水力损失计算及高程计算，进行平面布置。本设计采 用两级混凝预处理涂装废水，这样对生物氧化处理无害，然后与注塑废水、生活污水混 合后进行生物氧化处理，即水解加 sbr 法处理。 设计表明设计工艺能有效去除污染物。涂装废水预处理采取两级混凝沉降法。在第 一级混凝反应器中，加入氯化钙、碱、feso4和聚丙烯酰胺（pam） ，使 ph 值升到 10.511，有效去除磷酸盐和部分石油类；在第二级混凝反应器中，加入氯化钙、硫酸、 pac

27、 和聚丙烯酰胺（pam） ，使 ph 值降到 8.59.2，有效去除锌及部分石油类。混凝后， 各污染物去除率分别是 codcr80%，bod550%，ss80%，磷酸盐98%，总锌90%，石 油类40%。综合处理中采用 sbr 生物法，主要污染物去除率 codcr70%，bod590%。废 水经综合处理后，达到国家污水综合排放标准 （gb8978-1996）中一级标准。 本设计的特色在于通过参考相关文献和借鉴设计人员工程实践认识，合理选取设计 参数。此外，本着节省占地原理，部分构筑物采取地下砼式，sbr 池 24 小时连续运行以 减少池容。本设计对国内常用涂装废水处理工艺的分析及设计参数能为同

28、类设计提供参 考。 关键词：涂装废水；混凝絮凝；沉降；sbr abstract the wastewater of cars interior trim factory is mainly generated from the coating workshop, injection workshop and domestic sewage. injection wastewater contains little pollutants while coating is the main process to produce wastewater. coating process general

29、ly consists of paint surface treatment, finishing treatment and drying treatment. the wastewater contains considerable concentrations of surfactants, oils, phosphate, alcohols, benzene and etc. the discharge of such wastewater into the environment is not only aesthetically displeasing，but impedes li

30、ght penetration，damages the quality of the receiving streams and may be toxic to food chain organisms and to aquatic life. for these reasons ，the effluent treatment is necessary before their discharge into the environment. this design is 600 t/d wastewater of cars interior trim factory treatment pla

31、nt design. the effluent quality is defined through material. then, by analyzing the control principle, common paint wastewater disposal technology in addition to the effluent quality and discharge standard , the design process of the wastewater is determined. third, according to former experience (r

32、elated wastewater treatment designer), design parameters is defined, fabric and size of structures are designed, sludge disposal is defined and accessory equipment is selected. finally, the hydraulic losses calculation and height computation is carried out and the total plane arrangement of structur

33、es is fixed. this design adopts the two-stage coagulation sedimentation method to pretreatment coating wastewater before being mixed with injection wastewater and domestic sewage. then the bio-oxidation was adopted hydrolytic acidification combination sbr process，using the mixed wastewater, which wa

34、s not toxic at all to the microorganisms in activated sludge process. this design indicated that the designed wastewater disposal technology is efficient for the removal of pollutants. coating wastewater pretreatment is used two-stage coagulation sedimentation method: in the first coagulation sedime

35、ntation stage, calcium chloride, alkali, feso4 and pam are sequentially added with optimum ph range at 10.5-11, which is efficient for the removal of phosphate and part of petroleum. in the second coagulation sedimentation stage, calcium chloride, sulfuric acid, the pac and pam are sequentially adde

36、d with optimum ph range at 8.5-9.2, which is efficient for the removal of zinc and part of petroleum. in the case of two-stage coagulation sedimentation method the codcr, bod5, ss, phosphate, zinc ,petroleum removal efficiency are as 80%, 50%, 80%, 98% ,90%and 40%, respectively. in the case of hydro

37、lytic acidification combination sbr process, the removal efficiency of main pollutants codcr and bod5 as 70%and 90%, respectively, with effluent meeting national integrated wastewater discharge standard of class i. this design selected proper design parameters through some reference or the experienc

38、e of engineering designers practice. in addition, in principle of save land, parts of concrete structures are underground. sbr is continuously operated in order to reduce volume. the analysis of the common coating wastewater treatment process design in domestic provides a reference for similar desig

39、n. key worlds: coating wastewater; coagulation-flocculation; precipitation treatment; sequencing batch reactor 1 绪论 1.1 废水的产生及特征 汽车内饰件厂的废水源自涂装车间、注塑车间和生活污水，其中涂装是排放废水的 主要工序。涂装工艺分为钢件流程线、塑料流程线和铝件流程线1。各工艺流程线如下： 钢件线工艺流程：脱脂活化磷化水洗烘干喷漆烘干 塑料件线工艺流程：脱脂表调水洗烘干喷漆烘干 铝件线工艺流程：脱脂铬化水洗烘干喷漆烘干 涂装工艺一般由漆前表面处理、涂饰和干燥等三个基本工序组成

40、。漆前表面处理是 涂装工艺的基础，包括表面清理（除锈、脱脂）和磷化两部分组成。脱脂一般用热碱液 清洗或有机溶剂清洗。磷化处理是通过化学反应在金属表面形成一层不导电的磷酸盐薄 膜。涂饰系指涂料在被涂物表面的涂装2。各工序产生的废水组成见表 1。 表 1-1 废水组成 工序排放形式废水组成 漂洗废水连续碱性脱脂剂 脱 脂清槽废水定期 乳化油、表面活性剂、ss、填料（如钛白粉等） 、溶 剂、ph 等 漂洗废水连续浓度较低的磷化漂洗废水 漆 前 表 面 处 理 磷 化清槽废水定期 磷化液的主要成分是磷酸二氢锌、氧化剂（如硝酸钠） 、催化剂（如亚硝酸钠、氟酸钠）和一些添加剂（如 三聚磷酸钠、氟化钠） ，

41、含有磷酸盐、重金属离子 （如 ni2+、zn2+等） 、ss 去离子洗水连续低浓度有机废水 电 泳超滤液定期 高浓度有机废水，含有水溶性树脂（如环氧树脂、酚 醛树脂等） 、颜料（如炭黑、氧化铁红等） 、填料（如 钛白粉、滑石粉等） 、助溶剂（如三乙醇胺、丁醇等）涂 饰 喷 漆 更换废水定期 低分子有机溶剂，水质取决于所用漆料（硝基漆、氨 基漆、醇酸漆和环氧漆为主） 、溶剂（乙醇、丙醇、 脂类，苯类等）和助溶剂 废水中主要含有表面活性剂、油类、磷酸盐、醇类、苯类等物质，其综合水质污染 指标如表 1-2 所示。 涂装废水大致具有以下特征： 1）废水种类多、成分复杂。汽车涂装线排放的废水水质由使用的

42、原材料而定，因此 废水种类各不相同，成分复杂多样。 2）排放无规律。除部分水洗水连续溢流排放外，涂装线废水或废液（如预脱脂槽、 脱脂槽、磷化槽等老化液以及喷漆房废水等）多为间歇式排放。 3）水量、水质变化大。由于各种废水成分、浓度各异，且排放无规律，造成汽车涂 装线排水水量、水质变化很大且无规律可循3。 表 1-2 汽车涂装废水水质 ph codcr（mg/l）bod5（mg/l）po43-（mg/l）石油类（mg/l） zn2+（mg/l ） 510200200050601050103026 1.2 国内外的研究现状分析 汽车涂装工艺包括脱脂、表调、磷化、电泳、面漆等工序,排放废水种类多成分

43、复杂,处 理有相当难度。根据排入水体的不同，涂装废水处理一般分物化法和物化+生化法。物化 法包括混凝沉淀、絮凝气浮、超滤膜法和高压脉冲电凝法。 图 1-1 处理工艺流程 混凝沉淀是目前应用最广泛的一种物化技术，通过投加絮凝剂使污染物絮凝沉淀， 然后经斜板沉淀池装置等进行去除。它可有效地去除汽车涂装废水中的油、高分子树脂、 颜料和钛白粉等。典型处理工艺见图 1-1。吴菊珍等对脱脂废水预先采用加热破乳或酸化 破乳后，再采用混凝、絮凝、沉淀、气浮等工艺，使混合后的磷化废水得到深度处理， 从而进行回收利用或排放。适宜的化学药剂以及无机混凝剂与高分子絮凝剂的有机结合， 明显降低了涂装废水中的 codcr

44、、油、ss 含量，试验表明 codcr可从 900mg/l2200 mg/l 降至 50 mg/l 以下，油含量从 300mg/l800mg/l 降至 5mg/l 以下，ss 降低至 45mg/l。 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4。 絮凝气浮法是在涂装废水中加入有机高分子絮凝剂，使其中油污、乳化剂、悬浮物 ph10.511 fecl3+cacl2+naoh+pam ph89.2 pac+cacl2+hcl+pam 泥饼外运 斜板沉淀池反应池反应池斜板沉淀池 污泥浓缩池污泥浓缩池 砂滤池碳滤池达标排放 pam 废水调节池 板框压滤机 及重金属离子凝

45、聚成块，进而利用气浮装置对其进行净化治理。加压絮凝-气浮处理法流 程如图 1-25。气浮法和混凝沉淀都是利用沉淀原理，比重小的絮体采用气浮法，比重大 的絮体采用混凝沉淀法。 加絮凝剂 压缩空气 废水集水池射流器溶气罐浮选池出水 废物 图 1-2 加压絮凝一气浮处理法流程 超滤膜法超滤的原理为：在静压差推动力的作用下，原料液中的溶剂和小的溶质粒 子(d:0.005m10m)从高压侧透过具有选择透过性的高分子超滤膜到低压侧，而大分 子(m500)及微粒被筛分，料液逐渐被浓缩而后以浓缩液排出。 高压脉冲电凝法突破传统的低电压、大电流之电解法，而采用高电压小电流。该方 法利用电化学原理，借助外加高电压

46、作用产生电化学反应，把电能转化为化学能，经单 一电凝设备即可对废水中的有机或无机物进行氧化还原反应，进而凝聚气浮将污染物从 水体中分离，有效地去除表面前处理、涂装以及电镀综合废水中的 cr6+、zn2+、ni2+、ca2+、cd2+、cn-、油、磷酸盐以及 cod、ss 与色度。赵济强用该法治理 电镀含铬废水及多种综合废水，电凝 20min30min 后与国家排放标准相比，有害物质含 量远远低于有关排放浓度的规定，按电凝时间 30 min，处理成本合计 0.318 元/吨废水 (按南京工业用电计算)，仅为化学法与其他处理方法的 1/41/156。 国外常采用酸化破乳除油、化学沉淀除磷、超滤或反

47、渗透回收电泳废水漆料、树脂 等方法作预处理。目前国外汽车制造厂大都使用混凝沉淀超滤膜法处理电泳涂漆废水， 所用超滤组件大都是醋酸纤维管式组件，膜寿命可超过两年，对任何电泳涂漆废水都必 须采用 50m 的过滤器进行过滤5。国内则因排放条件不同和设备及材料限制，往往采 用混凝沉淀和絮凝气浮结合的方法。 物化法虽然操作方便，广泛应用于汽车涂装废水中，但存在着出水不能稳定达标、 运行费用高等问题，随着排放标准的提高，物化+生化法将取代纯物化法而成为今后汽车 涂装废水处理的主要方法7。目前生化处理工序主要是先对废水进行水解酸化以提高可 生化性，再用生物法处理，物化法作为生化法的预处理工序。国外对涂装废水

48、的生物降 解的研究不多，brown and weintraub 进行了唯一的生物氧化研究，在实验室规模大小的 连续上流式穿流反应器中进行，废水经过电阴极混凝处理，这样不会对活性污泥过程微 生物产生毒害8。目前国内涂装(前处理)废水工艺流程主要有以下几种，分别为物化或 物化+生化法： 1）第一种工艺流程 废水均和池化学处理沉淀池气浮过滤调整 ph 排放 这种工艺流程的工艺原理是利用石灰或钙盐和混凝剂沉淀去除废水中的重金属、磷、 油和化学需氧量(cod)等。 2）第二种工艺流程 废水均和池化学处理沉淀池气浮过滤活性炭吸附调整 ph 排放 第二种工艺流程与第一种基本一致，只不过加了一道活性炭吸附工艺

49、。 3）第三种工艺流程 废水均和池一级化学处理沉淀池二级化学处理沉淀池过滤排放 其中一级化学处理沉淀主要采用铝盐来去除磷，二级化学处理沉淀主要去除锌。 4）第四种工艺流程 废水均和池化学处理沉淀池生化池生化后沉淀过滤排放 这种工艺流程的工艺原理是利用石灰或钙盐和混凝剂去除废水中的重金属、磷、油 和 cod 等，加生化工艺主要为了加强去除 cod、生物需氧量(bod)等。目前国内较为流行 的生化工艺是生物接触氧化法和间歇式活性污泥法（sbr 法） 。生物接触氧化法的主要特 点是具有较高的容积负荷，耐负荷冲击力强，不存在污泥膨胀现象，运行管理方便；sbr 法是二十世纪 80 年代发展起来的活性污泥

50、运行方式。与连续性活性污泥法相比，它不设 二次污泥池和污泥回流设备，污泥沉淀性能好，运行管理易于实现自动化，因此它的应 用前景广阔。 以上四种工艺流程在涂装废水处理时经常应用到，其他工艺流程也都与上述四种工 艺流程大同小异9。 1.3 设计目的和内容 本设计 600 吨/天汽车内饰件厂生产废水设计，通过此工艺设计，可保证汽车内饰件 厂不对周边的环境造成不良影响，对保护区域水环境质量具有积极的作用，对改善人们 的生活环境有明显的促进作用，促进当地环境与经济社会持续、稳定、协调发展，同时 也树立了环保企业的形象。污水经过处理后可以达到污水综合综合排放标准一级标 准的水质要求，将处理后的水回用，不仅

51、可以减少日常冲洗、水洗工序的自来水的消耗， 节约经费开支和宝贵的水资源，而且也减少了厂区废水排入市政管网的数量，既有经济 效益，也有环境效益和社会效益。 设计内容包括从污水处理站纳污口至污水处理后排放口之间的设备、构筑物、管道 等。 设计图纸包括污水处理站工艺流程图、平面图、高程图、主要构筑物的平面图、剖 面图以及必要土建构筑物及附属构筑物的设计、管道等设计。 2 废水处理工艺的选择与说明 2.1 项目概况 某汽车内饰件厂位于某某市。厂内有涂装车间和注塑车间，一期工程已投产，二期 工程土建部分将建成。 涂装车间生产废水处理与循环回用设施状况见图 2-1。 q=300m3/d 气浮 前处理废水絮

52、凝剂 a、b 排出 回用水 q=300m3/d 涂装车间 爱 集水池泵丝网过滤器 滤罐 图 2-1 涂装车间生产废水处理与循环回用设施状况 注塑车间现有处理与回用设施状况见图 2-2。 注 塑 车 间 集水池 泵 气 浮 池 冷 却 塔回用水池 泵 排入综合废水调节池 0m3/d 收集水 渗漏水 q=270m3/d 图 2-2 注塑车间现有处理与回用设施状况 涂装车间混合排放废水：ph 7.6，codcr3556mg/l ，bod51090mg/l，ss130mg/l ，石油类15mg/l ，磷酸盐（以 p 计）5mg/l ，总 锌20mg/l，废水水量为 300m3/d。 注塑车间排放的废水

53、：ph 为 7.9，cod 为 175 mg/l，废水水量为 270m3/d。 生活污水：主要污染物 codcr为 400mg/l、bod5为 250 mg/l，ss 为 220 mg/l、ph 为 7.5，废水水量为 30m3/d。 方案设计投药及处理系统采用自动/手动运行模式，可以切换。处理后出水达到国家 污水综合排放标准 （gb8978-1996）中一级标准的要求。 回用水 2.2 设计依据、原则和范围 2.2.1 设计依据及标准 a.污水综合排放标准 （gb8978-1996） b.给水排水工程结构设计规范 （gbj79-87） c.室外排水设计规范 （gbj14-87） d.中华人民

54、共和国环境保护法和水污染防治法 f.建筑给排水设计规范(gbj125-89) e.污水泵站设计规程(dbj08-23-91) g.地下工程防水技术规程(gbj108-87) h.工业建筑防腐蚀设计规范(gb50064-95) i.低压配电设计规范(gb50054-95) j.电动装置的继电保护和自动装置设计规范(gb50060-92) k.供配电系统设计规范(gb50052-92) l.工业自动化仪表工程施工及验收规范(gbj93-86) m.电子计算机房设计规范(gb50174-93) n.污水排入城市下水道水质标准(cj3082-1999) o.城市污水水质检验方法标准(cj26.1-29

55、-91) p.城镇污水厂污染物排放标准(gb18918-2002) q. 同类污水处理工程的实际参数 r. 业主提供的相关资料及设计要求 2.2.2 设计原则及范围 a.严格按照国家关于污水处理的有关设计规范的要求进行设计，采用先进、成熟的 处理工艺及设备，本着安全可靠、管理简便、经济合理的原则，力求做到管理方便、运 行费用低、易于操作、便于维修、处理运行稳定可靠。 b.设计范围：从污水处理站纳污口至污水处理后排放口之间的设备、构筑物、管道。 c.设计图纸：包括污水处理站工艺流程图、平面图、高程图、主要构筑物的平面图、 剖面图以及必要土建构筑物及附属构筑物的设计、管道等设计。 2.3 废水水质

56、及水量 2.3.1 原水水量、水质 由于该汽车内饰件厂排放废水总类比较多，污染指标各不相同，为了使所有指标都 能够达到排放标准要求、处理系统能够稳定运行、又最大限度的节省投资成本，设计将 处理系统分为三个部分，即涂装废水处理系统、注塑车间废水处理系统及综合废水处理 系统，其中涂装废水处理系统、注塑车间废水处理系统均为预处理，所有经过该处理后 的废水都汇集到综合废水处理系，再与生活污水一起进行生化处理。分别简述如下： a.涂装废水：涂装废水进入涂装废水调节池，通过提升泵抽到涂装废水处理系统。 考虑到一般工厂的排放机制，变化系数 k 取 1.2。 设计流量 q=22.5m3/h，每天 16h。ph

57、 7.6，codcr3556mg/l ，bod51090mg/l，ss130mg/l ，石油类15mg/l ，磷酸盐（以 p 计）5mg/l ，总 锌20mg/l。 经处理后，出水（综合废水处理系统进水）水质见表 2-1。 表 2-1 污染物去除率 codcr(mg/l)bod5(mg/l)ss(mg/l) po43- （mg/l） 锌(mg/l)石油类(mg/l) 进水 3556109013052015 去除率 80%50%80%98%90%40% 出水 712545260.129 b.注塑车间废水：直接进入综合废水处理系统。考虑到一般工厂的排放机制，变化 系数 k 取 1.2。 设计流量：

58、324m3/d，每天 16h。ph 为 7.9，cod 为 175 mg/l。 c.综合废水：包括以上所有经过预处理后的废水及厂区生活污水。在以上废水进入 综合废水处理系统之前，必须保证废水中的重金属离子、ph 值及石油类等指标满足生化 处理要求，否则生化系统中微生物将受到抑制或死亡，从而影响出水效果。 生活污水变化系数按以下公式确定： (1) 11 . 0 7 . 2 p z q k 其中：qp为平均日平均时污水流量（l/s） 。 qp为 30 m3/d，则计算出 ks 为 3。设计流量 q=90m3/d，每天 16h。生活污水 tn 为 2085 mg/l ，tp 为 415mg/l，设计

59、水质为：codcr为 400mg/l、bod5为 250 mg/l，ss 为 220 mg/l、ph 为 7.5，tn 为 85 mg/l，tp 为 15mg/l。 综合废水处理系统的设计水量： q=q生活+ q涂装+ q注塑=360+324+90=774 m3/d (2) 设计流量 50 m3/h，每天 16 个小时。 设计水质： codcr为 455mg/l，bod5为 285 mg/l，ss 为 24 mg/l，tn 为 4.25 mg/l，tp 为 0.8mg/l。 2.3.2 处理后水质 处理后达到国家污水综合排放标准 （gb8978-1996）中一级标准。主要指标如下： codcr

60、100mg/l bod530mg/l ss70mg/l 石油类10mg/l 磷酸盐（以 p 计）0.5mg/l 总锌2mg/l ph 69 综合废水处理系统对污染物去除率见表 2-2。 表 2-2 综合废水处理系统对污染物去除率 codcr (mg/l) bod5 (mg/l) ss (mg/l) po43- （mg/l） 总锌 (mg/l) tn (mg/l) 石油类 (mg/l) 进水 455285240.8 达标达标达标 出水 10030700.1- 去除率 78%90%-38%- 2.4 处理技术 由于排放废水总类比较多，污染指标各不相同，为了使所有指标都能够达到排放标 准要求，设计将