发动机制造废水处理 毕业设计

1、毕业设计（论文）材料之二（1） 安徽工程大学本科生 毕业设计（论文）专 业： 环 境 工 程 题 目：发动机制造工艺废水处理站设计 作 者 姓 名： 导师及职称： 导师所在单位：安徽工程大学生物化学工程学院 2011年6月13日 安徽工程大学本科生毕业设计（论文）任务书 2011 届 生物化学工程 学院 专业 学生姓名 毕业设计（论文）题目中文： 发动机制造工艺废水处理站设计英文：Engine manufacturing process wastewater treatment plant design 原始资料1 水量资料：废水来源平均水量生产区废乳化液180m3/d废清洗液220m3/d磷

2、化废水500m3/d生活区生活污水100m3/d2 水质资料：废水来源水质（除pH外单位均为mg/L）CODSSNH3-NPO43-PpH石油类生产区废乳化液320006509115000废清洗液5000800891300磷化废水150012090058生活区生活污水45020020368 毕业设计（论文）任务内容1. 本课题研究的意义：随着工业生产的不断发展, 发动机工业废水的排放量越来越大, 其组成也越来越复杂, 如果不进行有效的处理而任其排放, 必将严重污染环境, 危及人们的身体健康。因此我们对发动机制造过程中产生的废水采取一些措施进行了治理, 为了适应技术需要,我们对生产车间废水进行分

3、开处理，以降低处理难度，从而达到较好的处理效果，实现达标排放从而减少对生态环境可能造成的危害。2. 设计任务污水经设计的处理站处理后需达到污水综合排放标准GB89781996 二级排放标准。3. 本课题设计的主要内容：（1）污水处理工艺的比选确定，需做到工艺先进，经济合理，运行维护方便。（2）构筑物及设备尺寸的设计计算。（3）项目投资预算及运行成本的估算。（4）处理站人员配置。（5）绘制图纸，包括工艺流程图、平面布置图、 高程图等。4. 提交的成果：（1）毕业设计正文一篇；（2）附不少于10篇主要参考文献的题录及摘要；（3）至少一篇引用的外文文献及其译文：（4）图纸至少六张。指导教师（签字）

4、教研室主任（签字） 批 准 日 期 接受任务书日期 完 成 日 期 接受任务书学生（签字） 摘 要随着发动机制造行业的不断发展, 其生产废水的排放量也日益增加,如果不进行有效的处理而直接排放, 必将严重污染环境, 危及人们的生命健康。发动机制造中产生的废水来源于各种切削液、零件清洗液、涂装废水、装配过程中留下的清洗废液以及发动机出厂试验时产生的含油废水等。其含油量在100-20000mg/L范围内, 有机污染物COD(化学耗氧量)为600-50000mg/L，SS为50-1000mg/L。废水经处理后需达到污水综合排放标准GB89781996 二级排放标准。本文通过对发动机制造行业原水水质分析

5、，设定处理前废水水质。通过处理工艺方法综合比选，构筑物设计，设备选型等，设计出发动机制造工艺废水处理站。在保证出水达标排放的前提下做到工艺技术先进、操作简单、运行稳定、便于维护、经济合理、运行成本低廉。发动机生产废水经本处理站处理后，石油类、磷元素、COD等污染物有了明显的降低，可以达到国家二级排放标准。除处理过程中回收了一部分具有使用价值的油以外，还减少了向生态环境中排放的污染物的总量，实现了环境保护效益和一定的经济效益。关键字：发动机制造废水；含油废水；除油；磷化废水；A/OAbstractWith the continuous development of the engine manu

6、facturing industry, Emissions of its production waste is also increasing.Without effective treatment and direct dischargeWill seriously pollute the environment and endanger peoples lives and health. Engine manufacturing wastewater generated from a variety of cutting fluid, parts cleaning fluid, pain

7、t waste, the assembly process of cleaning waste water and the engine left the factory test and other oily wastewater generated.The oil content in the 100-20000mg/L range, organic pollutants, COD (chemical oxygen demand) for the 600-50000mg/L, SS for the 50-1000mg/L. The treated wastewater must meet

8、Integrated wastewater discharge standardGB8978-1996 II emission standards.Based on the engine manufacturing industry, the raw water quality analysis, setting water quality before processing. Integrated approach by addressing the comparison process, structure design, equipment selection, etc., to des

9、ign the engine manufacturing process waste water treatment station. Effluent discharge standards in ensuring the premise to do advanced technology, simple operation, stable operation, easy maintenance, economical, low operating cost. Engine production waste water treatment station in this treatment,

10、 petroleum, phosphorus, COD and other pollutants has been significantly reduced, to meet the national emission standards. In addition to the recovery of a part of the process with the use value of the oil, it also reduces the ecological environment in the total amount of emissions to achieve the env

11、ironmental benefits and certain economic benefits.Keywords: Engine production waste water; oily wastewater; degreasing; phosphoric; A / O目 录引 言1第1章绪 论21.1 发动机废水来源及性质21.2 含油废水的危害21.3含油废水处理方法21.4 磷化废水危害41.5 磷化废水处理方法4第2章设计说明书62.1设计依据62.2设计原则62.3 设计任务62.4设计范围7第3章处理工艺的比选83.1 废乳化液83.1.1废乳化液来源及性质83.1.2废乳化液

12、水质83.1.3常用处理方法比较83.2 废清洗液113.2.1废清洗液来源及性质113.2.2 废清洗液水质113.2.3 废清洗液处理方法113.3 磷化废水123.3.1磷化废水来源及性质123.3.2 磷化废水水质123.3.3 磷化废水常用处理方法123.4 生活污水163.4.1生活污水来源及性质163.4.2 生活污水水质17第4章处理工艺确定184.1 生产废水前期处理工艺184.1.1 含油废水前处理工艺流程：184.1.2 磷化废水前处理工艺流程：184.2 混合污水生化处理194.2.1 混合污水生化处理工艺流程：194.3 总体工艺流程204.3.1总处理工艺流程图：2

13、0第5章设计计算215.1 含油废水处理设计计算215.1.1格栅设计计算215.1.2 集水池设计计算225.1.3 除油罐设计计算235.1.4 加压水泵设计计算255.1.5气浮池（平流式）设计计算255.2 磷化废水处理设计计算285.2.1 集水池设计计算285.2.2 石灰混合反应池设计计算285.3 生化处理系统设计305.3.1 集水池设计计算305.3.2 A/O设计计算315.3.3 二沉池设计计算345.4 电气与自控设计355.4.1 设计原则355.4.2 控制说明35第6章平面与高程布置376.1布置原则376.1.1 平面布置原则376.1.2 高程布置原则376

14、.2 高程布置38第7章主要构筑物及设备清单397.1 主要构筑物397.1.1 含油废水处理构筑物397.1.2 磷化废水处理构筑物407.1.3 生化处理构筑物417.2 主要设备清单43第8章人员编制与运营管理448.1 人员编制448.2 运营管理44第9章项目概预算459.1 编制依据459.2 土建、设备费用459.3 其他费用469.4 运行费用46参考文献48综 述49结论与展望51致 谢52附 录53附录1 题录53附录2 外文原文58附录3 外文翻译69表格清单表 21污水水质情况6表 22 污水水质情况7表 23污水综合排放标准GB8978- 1996 二级标准7表 31

15、有关金属离子沉淀磷酸盐的平衡常数13表 32除磷所需要的明矾量14表 51 空气的密度及其在水中的溶解度26表 52 A/O厌氧好氧生物除磷工艺设计参数31插图清单图 31 用铝来去除正磷酸盐13图 32 pH铝沉淀除磷的影响14图 33 Ap/O除磷工艺流程15图 34 Phostrip除磷工艺流程16图 41 含油废水前处理工艺流程图18图 42 磷化废水前处理工艺流程图18图 43 混合污水生化处理工艺流程图19图 44 总工艺流程图20引 言机械、汽车工业是国民经济的重要支柱产业，关系到国计民生和对外贸易。随着我国工业生产的不断发展, 工业废水的排放量越来越大, 其组成也越来越复杂,

16、如果不进行有效的处理而任其排放, 必将严重污染环境, 危及人们的身体健康。发动机制造中产生的废水来源于零件清洗液、 各种切削液、装配过程中留下的清洗废液、 涂装中的废水、发动机出厂试验时产生的含油废水等。这些废水中含有油类、悬浮物、表面活性剂、磷酸盐等污染物。其有机物含量高、含油率高、CODcr含量达到数万甚至十几万mg/L，难生物降解。如何高效、低成本、环保地处理这类含油废水长期以来是汽车废水处理的难点。油类常以漂浮油、分散油、乳化油、溶解油粘附油等形态存在。目前常使用的乳化油废水预处理方法常采用“盐析气浮吸附”、“破乳混凝气浮”、“隔油微絮凝”等工艺，还需要后续工艺补充，后处理通常采用物理

17、化学法(吸附、膜分离、纳滤等)和生物氧化法等手段。对于发动机涂装过程中产生的含磷废水（主要以磷酸盐形式存在），含磷废水进入水体后会导致水体的富营养化，引起鱼类等的大量死亡，严重危害生态环境。对于污水中以磷酸盐形式存在的磷，目前常采用的是化学沉淀与生化处理相结合的工艺。本文通过原水水质分析，确定污染物的种类以及性质。就目前采用的处理工艺进行比较分析和组合选用，设计出最经济有效的处理方案。从而更好的降低发动机制造行业排放废水中污染物的浓度，实现达标排放，减少对生态环境可能造成的危害。第1章 绪 论1.1 发动机废水来源及性质随着中国工业的不断发展，机械、汽车工业已成为国民经济的重要支柱产业，关系到

18、国计民生和对外贸易。国内发动机制造业这些年也取得了突飞猛进的发展, 伴随着行业规模的发展，其生产废水的排放量也日益增加,如果不进行有效的处理而直接排放, 必将严重污染环境, 危及生态平衡和人们的生命健康。发动机制造中产生的废水来源于各种切削液、零件清洗液、涂装废水、装配过程中留下的清洗废液以及发动机出厂试验时产生的含油废水等。其含油量在10020000mg/L范围内, 有机污染物COD(化学耗氧量)为60050000mg/L，PO43-含量在3001500mg/L，SS为501000mg/L。1.2 含油废水的危害含油废水进入水体后会在水体表面形成油膜，阻碍水体和空气之间的氧交换，水中的含氧量

19、急剧减少，进而导致水生生物的大量死亡。含油废水进入土壤后会在土壤间隙形成油膜，产生阻碍作用，致使空气、水分和肥料均不能渗入土壤中，破坏土层结构，不利于农作物生长甚至使农作物枯死。高COD废水进入水体后被氧化降解，大量消耗水体中的溶解氧，使水体处于缺氧状态，鱼虾等生物因缺氧而大量死亡。1.3含油废水处理方法在发动机切削加工过程中，人们通常用乳化液作为切削液来达到冷却、润滑清洗作用。乳化液中除含有各种油类外，还还有相当数量的表面活性剂作为乳化剂，且多数为阴离子型及非离子型表面活性剂。通常亲水性较强的表面活性剂其极性端较多的溶于水中，可以形成O/W型乳化液，而疏水性较强的表面活性剂的非极性端较多的溶

20、于油中而形成W/O型乳化液。一般使用的乳化液都是O/W型。含油废水中的油主要以漂浮油、分散油、溶解油及油固体物等形式存在。（1）浮油：以连续相漂浮于水面，形成油膜或油层。这种油的油滴直径较大，一般大于100 m ；（2 ）分散油：以微小油滴悬浮于水中，不稳定，经静置一定时间后往往变成浮油，其油滴粒径为10100 m；（3）乳化油：水中往往含有表面活性剂使油成为稳定的乳化液，油滴粒径极微小，一般小于10 m，大部分为0.12 m；（4）溶解油：是一种以化学方式溶解的分散油，油粒直径比乳化液还要细，有时可小到几纳米。1. 对于废水中的浮油和分散油，由于其密度基本大于1.0，故通常利用其密度差在重力

21、作用下来对其进行处理，常用隔油池来达到油水分离。常见的隔油设备有以下几种：（1）平流隔油池含油废水从水池的一端流入池体，从另一端流出。在隔油池中由于流速降低，密度小于1.0而粒径较大的油珠上浮到水面上，密度大于1.0的杂质沉于池底。在出水一侧的水面上设集油管，浮油进入集油管后流到池外，达到分离目的。（2） 斜板隔油池斜板隔油池中安装了具有一定角度的光滑斜板，废水沿板面向下流动，从出水堰排出。水中油珠沿板的下表面向上流动，然后经集油管收集排出。（3） 除油罐含油废水通过进水管配水室的配水只管和配水头流入除油罐内，在罐内废水自上而下缓慢流动，靠油水的密度差进行油水分离，分离出的废油浮至水面，然后流

22、入集油槽，经过出油管流出。废水则经集水头、集水干管、中心柱管、和出水总管流出罐外。2. 破乳反应是针对乳化油的必要处理手段，由乳化液的的表面化学性质可知，油的乳化主要是由于表面活性剂的存在，使细分散油带有电位而相互排斥，或形成稳定的乳化液体系。水中碱会形成金属离子的皂素，也会使油珠带电形成稳定的乳化液，所以凡能消除或削弱乳化剂保护能力的因素，皆可达到破乳的目的。目前认为破乳原理包括以下三个方面：(1)乳化液的带电性及电中和理论；（2）吸附电中和作用；（3）粒间架桥作用。目前常用的破乳方法有：（1） 混凝破乳乳化油带有电位，当水中投加无机盐，如Al2(SO4)3、FeCl3等，它们会离解成Al3

23、+、Fe3+进入油滴的吸附会中和其电位，在旋流涡流的水力条件下碰撞凝聚形成大油珠，完成破乳。（2） 酸化破乳酸化破乳的原理类似于混凝破乳。它利用强酸水解产生的H+中和乳化油的电位，使其脱稳絮凝。（3） 电解破乳电解破乳将正负相间的多组电极安插于含油废水中。当通电时发生电化学反应，使可溶性阳极在电极表面附近直接连续的产生金属阳离子而进入废水溶液内部，这些阳离子经过水解、聚合作用，可生成多核羟基络合物及氢氧化物，这些高电荷金属离子水解产物可使废水中油珠电位降低并凝聚，从而达到破乳的目的。含油废水经破乳使废水中的油珠脱稳凝聚后，需进行油水分离，常用的油水分离方法是气浮。当水中含有较高表面活性剂时通过

24、气浮可以同时除油及去除表面活性剂，这对后续的生物处理是十分有利的。所谓气浮法，是指利用油珠粘附于水中的微气泡后浮力增加而上浮分离，主要用来处理含油废水中靠自然上浮很难去除的细分散油、乳化油和细小的悬浮固体。在空气气浮处理时，油脂气泡混合体在水面形成一层泡沫，然后被撇去。对乳化液，气浮的重要前提是破乳，使带电油珠的电位降低或消除。常用的气浮处理方法有：1. 电解气浮法电解气浮的原理是向含油废水中通入直流电，发生电化学反应，在正负两极产生氢和氧的微气泡，微气泡与水中的油珠粘附，并携带油珠上浮至水面，达到油水分离的一种技术。2. 叶轮气浮叶轮气浮又称涡凹气浮。叶轮在电机驱动下高速旋转，在盖板下形成负

25、压，从空气管吸入空气，废水从盖板上的小孔进入，在叶轮的搅拌下，将混合于水中的空气粉碎，从而形成较小的气泡。气泡与水中的油珠粘附并携带油滴上浮形成泡沫，缓慢转动的钢刮板将泡沫刮出槽外。3. 加压溶气气浮溶气气浮常作为废水中油及SS分离技术。溶气气浮是使空气在一定的压力下溶于水中，并达到饱和状态，然后再突然使废水减压释放，产生大量的微气泡，该微气泡粘附油珠或其他疏水性物质从水中气浮分离。气浮处理含油废水，效果好，工艺成熟，应用广泛。对于高浓度含油废水的处理，应先做隔油处理，几种方法组合应用可达到较好的处理效果。机械工业常用磷化作为零件的保护层, 一般磷化过程包括碱洗除油、酸洗除锈、磷化和钝化处理。

26、汽车磷化处理是对汽车进行电泳、喷漆的前道工序。在此过程中产生大量的污染物，尤以磷的排放量大，超标严重。1.4 磷化废水危害众所周知，磷是水生植物的营养元素，含磷废水进入水体后会导致藻类的大量繁殖，引起水体的富营养化，藻类死亡后氧化分解，大量消耗水中的氧气，使水体缺氧而引起鱼类等的大量死亡，严重危害生态环境。因此，这些废水必须经过处理后才能排放。1.5 磷化废水处理方法发动机制造过程中产生的磷化废水中的磷多以正磷酸盐形式存在，正磷酸盐的主要形式是 HPO42-。在水溶液中，聚合磷酸盐逐渐水解成正盐的形式，提高温度，降低pH或者存在细菌酶时将加速此化学还原速度。在污水生物处理过程中，有机磷转化成正

27、磷酸盐，聚合磷酸盐也被水解成正盐形式。用化学沉淀法从污水中除磷时，这种还原现象非常有利，因为正磷酸盐是最容易进行化学沉淀的磷。对于磷化废水中的磷酸盐，常采用化学法与生物法相结合的处理工艺。1. 磷的化学沉淀磷的化学沉淀主要有以下几种方法：（1） 磷的加铝沉淀投加各种聚合电解质或过量金属离子所生成的金属氢氧化物，可使不溶性金属磷化物微粒聚集成容易沉淀或容易过滤的大颗粒。用于磷沉淀的最容易得到的化学铝源是“明矾”，即水合硫酸铝，它与磷的反应如下： （2）磷的加铁沉淀Fe2+ 和Fe3+ 两种离子在磷的沉淀方面都是有效的。用亚铁离子可以生成不溶性磷酸亚铁，对这个反应来讲，Fe与PO43-的物质量比为

28、3:2。与加铝时的反应相似，实际应用中要加过量的铁，即加铁量要大于理论计算值，以保证达到要求的除磷率，用铁来除磷还取决于pH，对于三价铁离子，最适宜的pH范围为4.55.0，而对于二价铁离子则为7.08.0。沉淀磷用的铁化合物通常有硫酸铁、氯化铁、硫酸亚铁和废酸洗液。由于亚铁呈酸性，需投加石灰或氢氧化钠以有效的除磷。若污水加入亚铁离子后进行曝气，就可以不需要中和酸的试剂。 （3）磷的加钙沉淀。加钙沉淀除磷投加的试剂通常有石灰和氯化钙，其反应式如下： 或通过对比生石灰和氯化钙对磷的去除效果,氯化钙的处理效果稍好, 但是其价格比生石灰贵, 而生石灰实用价值很高, 从目前的经济情况来看是较理想的选择

29、。由于磷酸的分步电离, 钙离子与磷酸根的化学反应也应分步进行, 随着钙离子的逐渐增多,反应更完全, 沉淀也越多, 磷的浓度越来越低, 其去除效果就好。因此, 处理磷化废水时, 必须保证Ca2+ 充分过量, 使废水中的PO43- 能够完全转化为Ca3 ( PO4) 2沉淀。加入生石灰除了能与磷酸根反应生成沉淀外, 还可以在一定程度上起到调节pH 值的作用, 因此就减少了碱原料的消耗, 节约了资源。此外, 生石灰价格便宜, 可降低处理费用。经过化学沉淀后废水中的磷含量仍旧较高，不能达到排放标准，需采用生化法来进一步处理。2. 磷的生化处理生物除磷时需要有一定的PO43-：BOD才能达到较好的处理效

30、果，因此，在设计生物除磷过程中加入了一定量的生活污水，从而提高了这一比例，有利于磷的有效去除。生物除磷工艺中，污泥必须交替经过厌氧和好氧过程。Barnard于1974年首先发现对回流污泥和入流污水进行厌氧接触反应，然后进行再好氧曝气能实现生物除磷的目的。这一过程逐渐发展，现在出现了与生物脱氮工艺相结合及强化除磷的多种工艺流程。如从后续缺氧区回流混合液至厌氧区以消除回流污泥中硝酸盐影响的生物脱氮除磷工艺，向厌氧区投加挥发性脂肪酸或初沉污泥发酵上清液以增加厌氧区磷释放效果，或在旁流中结合化学除磷以增加系统的除磷效率等。常用的生物除磷方法有：（1） Ap/O工艺，Ap/O工艺是由厌氧区和好氧区组成的

31、同时去除污水中有机污染物及磷的处理系统。为了使微生物在好氧池中易于吸磷，溶解氧维持在2mg/L以上，pH应控制在78之间，磷的去除率还取决于进水中易降解的COD含量，一般用BOD5与磷浓度之比表示。据报道，如果比值大于10:1，出水中磷的浓度可能降至1mg/L左右。由于微生物吸收磷是可逆的，过量的曝气时间和污泥在沉淀池中的长时间停留都可能导致磷的释放。（2） Phostrip除磷工艺，Phostrip除磷工艺过程将生物除磷和化学除磷结合在一起，在回流污泥过程中增设厌氧释磷池和上清液的化学沉淀系统，称为旁路（图3-4）。一部分富含磷的回流污泥送至厌氧释磷池，释磷后的污泥再回流到曝气池进行有机物降

32、解和磷的吸收，用石灰或其他化学药剂对释磷上清液进行沉淀处理。Phostrip除磷效率不像其他生物除磷系统那样受进水的易降解COD浓度的影响，处理效率稳定。第2章 设计说明书2.1设计依据1. 发动机制造行业各生产工段水质；2. 机械工业环境保护设计规范JBJ162000；3. 室外排水设计规范GB500142006；4. 建筑给排水设计规范GB500152003；5. 污水综合排放标准GB89781996 执行二级排放标准；6. 建设项目环境保护管理条例 。2.2设计原则1. 严格贯彻执行国家和地区的有关方针、政策、法律、法规及各行业的设计规范和规定。2. 根据设计要求，对发动机生产废水及生活

33、污水进行综合治理，力求获得最大的环境效益、社会效益。3. 充分考虑该废水特点及实际情况和客观条件，全面规划、合理布局、整体协调，使工程的设计、运行管理都达到预期目标。4. 采用技术先进、运行稳定、高效节能、安全可靠的污水处理工艺。5. 尽量采用自动控制，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件和劳动强度。6. 要充分考虑气候条件（厂区位于北方某地区，设计温度为20），采用安全可靠的工艺路线和设计参数，确保污水处理达标和投资的安全性。7. 在污水站用地范围内，总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积。8. 厂区建筑力求风格统一、简洁明快

34、、美观大方，并使厂区环境和周围环境景观相协调。2.3 设计任务本设计的废水污染源为机械加工车间产生的废乳化液、装配车间零件清洗液、涂装车间磷化废水以及厂区的生活污水。以上废水水质、水量分别见表2-1和表2-2表 21污水水质情况废水来源水质（除pH外单位均为mg/L）CODSSNH3-NPO43-PpH石油类生产区废乳化液320006509115000废清洗液5000800891300磷化废水150012090058生活区生活污水45020020368表 22 污水水质情况废水来源平均水量排放方式备注生产区废乳化液180m3/d间歇排入废乳化液集水池废清洗液220m3/d间歇排入零件清洗液集水

35、池磷化废水500m3/d间歇排入磷化废水集水池生活区生活污水100m3/d连续排入化粪池废水经处理后需达到国家污水综合排放标准GB89781996 二级标准，具体要求见下表2-3。表 23污水综合排放标准GB8978- 1996 二级标准种类CODBODSSNH3-NPO43-P石油类pH浓度（mg/L）1506020025110692.4设计范围 1. 污水处理站的工艺、建筑、构筑、给排水施工等。2. 污水处理站配套建筑物如值班室、控制室、化验室、鼓风机房、压滤机房等的设计。3. 污水处理站室外道路、地坪、绿化规划等。第3章 处理工艺的比选3.1 废乳化液3.1.1废乳化液来源及性质在发动机

36、切削加工过程中，人们通常用乳化液作为切削液来达到冷却、润滑清洗作用。乳化液中除含有各种油类外，还还有相当数量的表面活性剂作为乳化剂，且多数为阴离子型及非离子型表面活性剂。通常亲水性较强的表面活性剂其极性端较多的溶于水中，可以形成O/W型乳化液，而疏水性较强的表面活性剂的非极性端较多的溶于油中而形成W/O型乳化液。一般使用的乳化液都是O/W型。含油废水中的油主要以漂浮油、分散油、乳化油及溶解油等形式存在。（1）浮油：以连续相漂浮于水面，形成油膜或油层。这种油的油滴直径较大，一般大于100 m ；（2 ）分散油：以微小油滴悬浮于水中，不稳定，经静置一定时间后往往变成浮油，其油滴粒径为10100 m

37、；（3）乳化油：水中往往含有表面活性剂使油成为稳定的乳化液，油滴粒径极微小，一般小于10 m，大部分为0.12 m；（4）溶解油：是一种以化学方式溶解的分散油，油粒直径比乳化液还要细，有时可小到几纳米。3.1.2废乳化液水质COD：32000mg/L；SS：650mg/L；石油类:15000mg/LpH：911。3.1.3常用处理方法比较3.1.3.1浮油及分散油处理方法对于废水中的浮油和分散油，由于其密度基本大于1.0，故通常利用其密度差在重力作用下来对其进行处理，达到油水分离。常用隔油处理方法比较：处理方法优点缺点平流隔油池：含油废水从水池的一端流入池体，从另一端流出。在隔油池中由于流速降

38、低，密度小于1.0而粒径较大的油珠上浮到水面上，密度大于1.0的杂质沉于池底。在出水一侧的水面上设集油管，浮油进入集油管后流到池外，达到分离目的。构造简单，便于运行管理，除油效果稳定，应用比较广泛。池体较大，前期土建费用相对较高，占地面积较大。斜板隔油池：斜板隔油池中安装了具有一定角度的光滑斜板，废水沿板面向下流动，从出水堰排出。水中油珠沿板的下表面向上流动，然后经集油管收集排出。油水分离效率高，可去除粒径不小于80m的油珠。适用于小型含油废水处理。结构较为复杂，斜板污染后清理较为麻烦。除油罐：含油废水通过进水管配水室的配水只管和配水头流入除油罐内，在罐内废水自上而下缓慢流动，靠油水的密度差进

39、行油水分离，分离出的废油浮至水面，然后流入集油槽，经过出油管流出。废水则经集水头、集水干管、中心柱管、和出水总管流出罐外。占地面积较小，造价相对较低，除油效率高，应用比较广泛。停留时间较短，内部管道较多，结构复杂。3.1.3.2乳化油破乳处理方法破乳反应是针对乳化油的必要处理手段，由乳化液的的表面化学性质可知，油的乳化主要是由于表面活性剂的存在，使细分散油带有电位而相互排斥，或形成稳定的乳化液体系。水中碱会形成金属离子的皂素，也会使油珠带电形成稳定的乳化液，所以凡能消除或削弱乳化剂保护能力的因素，皆可达到破乳的目的。目前认为破乳原理包括以下三个方面：(1)乳化液的带电性及电中和理论；（2）吸附

40、电中和作用；（3）粒间架桥作用。常用破乳方法比较处理方法优点缺点混凝破乳：乳化油带有电位，当水中投加无机盐，如Al2(SO4)3、FeCl3等，它们会离解成Al3+、Fe3+进入油滴的吸附会中和其电位，在旋流涡流的水力条件下碰撞凝聚形成大油珠，完成破乳。应用比较广泛，合适的混凝剂和适当的反应条件条件下破乳效果较好。影响破乳效果因素较多（浓度、温度、pH、操作程序等），较难控制。酸化破乳：酸化破乳的原理类似于混凝破乳。它利用强酸水解产生的H+中和乳化油的电位，使其脱稳絮凝。酸中的H+同时能去除乳化液废水中的常存在的OH，以及HCO3因而促进了破乳作用。酸化破乳涉及设备都要严格防腐，部分应用具有困

41、难。回调时碱消耗较大。电解破乳：电解破乳将正负相间的多组电极安插于含油废水中。当通电时发生电化学反应，使可溶性阳极在电极表面附近直接连续的产生金属阳离子而进入废水溶液内部，这些阳离子经过水解、聚合作用，可生成多核羟基络合物及氢氧化物，这些高电荷金属离子水解产物可使废水中油珠电位降低并凝聚，从而达到破乳的目的。产生的络合物能起到网捕、架桥作用，络合离子及氢氧化物吸附能力强。耗电量大，运行成本相对较高。3.1.3.3破乳后续处理含油废水经破乳使废水中的油珠脱稳凝聚后，需进行油水分离，常用的油水分离方法是气浮。当水中含有较高表面活性剂时通过气浮可以同时除油及去除表面活性剂，这对后续的生物处理是十分有

42、利的。所谓气浮法，是指利用油珠粘附于水中的微气泡后浮力增加而上浮分离，主要用来处理含油废水中靠自然上浮很难去除的细分散油、乳化油和细小的悬浮固体。在空气气浮处理时，油脂气泡混合体在水面形成一层泡沫，然后被撇去。对乳化液，气浮的重要前提是破乳，使带电油珠的电位降低或消除。气浮处理含油废水，效果好，工艺成熟，应用广泛。对于高浓度含油废水的处理，应先做隔油处理，几种方法组合应用可达到较好的处理效果。常用气浮方法比较：气浮方法优点缺点电解气浮法电解气浮的原理是向含油废水中通入直流电，发生电化学反应，在正负两极产生氢和氧的微气泡，微气泡与水中的油珠粘附，并携带油珠上浮至水面，达到油水分离的一种技术。 可

43、同步破乳，产生气泡粒径较小，气浮效率较高。电解气浮阳极易腐蚀、电耗较大、电极板易结垢叶轮气浮法叶轮气浮又称涡凹气浮。叶轮在电机驱动下高速旋转，在盖板下形成负压，从空气管吸入空气，废水从盖板上的小孔进入，在叶轮的搅拌下，将混合于水中的空气粉碎，从而形成较小的气泡。气泡与水中的油珠粘附并携带油滴上浮形成泡沫，缓慢转动的钢刮板将泡沫刮出槽外。结构简单，便于运行维护。由于气泡由叶轮切削产生，故气泡粒径较大，去除效率相对较低。加压溶气气浮法溶气气浮常作为废水中油及SS分离技术。溶气气浮是使空气在一定的压力下溶于水中，并达到饱和状态，然后再突然使废水减压释放，产生大量的微气泡，该微气泡粘附油珠或其他疏水性

44、物质从水中气浮分离。空气溶解度大，气泡粒度较小，粘附表面积大，净化效率好，应用比较广泛。设备较多，运行操作相对比较复杂。 3.2 废清洗液3.2.1废清洗液来源及性质废清洗液主要来在发动机制造过程中零件的清洗以及发动机出厂前实验车间的地面清洗废水，除含有大量的石油类污染物以外，还有大量的表面活性剂存在，SS含量也相对较高。清洗液中的油类主要以浮油、分散油和溶解油的形式存在。含油废水进入水体后，其油分阻止氧的溶解，使水中浮游生物因缺氧而死亡，废液中的有机物难以生物降解，严重污染水体，导致鱼类和贝类变味，不宜食用。含油废水进入土壤后，由于土壤的吸附和过滤作用，破坏土壤团粒结构，使土壤丧失种植功能。

45、含油废水排入城市排水管道，污水中含油浓度大于3050mg/L时，将直接影响活性污泥和生物膜的正常代谢过程。3.2.2 废清洗液水质COD：5000mg/L；SS：800mg/L；石油类:1300mg/L；pH：89。3.2.3 废清洗液处理方法废清洗液中含有的污染物和废乳化液基本相同，主要是石油类和SS。故废清洗液同乳化废水混合后一起处理。即隔油 破乳 气浮。经物化处理后的含油废水还不能达标排放，需进行进一步的生化处理。常用的含油废水生物处理方法如下：3.2.3.1 活性污泥法活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理含油废水的好氧生物处理方法，这种微生物絮体叫做活性污泥，它由好氧性微生物及其代

46、谢的和吸附的有机物、无机物组成，具有降解水中油分和其他有机污染物的能力。吸附过程中，污水与活性污泥微生物充分接触，形成悬浊混合液，污水中的污染物被比表面积巨大且表面上含有多糖类黏性物质的微生物吸附黏连。程胶态的大分子有机物被吸附后，首先 被水解酶作用，分解为小分子物质，然后这些小分子与溶解性有机物一道在透膜酶的作用下或在浓度差的推动下选择性渗入细胞体内。氧化过程主要是继续分解氧化前段被吸附的有机物，同时也继续吸附前阶段未及吸附和吸收的残余物质，主要是溶解性物质。这个阶段进行的相当缓慢，比第一阶段所需的时间长得多。3.2.3.2 生物膜法生物膜法和活性污泥法一样，同属于好氧微生物处理方法，但是活

47、性污泥法靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来净化有机物，而膜生物法师利用围着固体介质表面的微生物来净化有机物的，因而这种方法也称生物过滤法。生物膜法具有以下几个特点：附着于固体表面上的微生物对污水水质、水量的变化具有较强的适应性；和活性污泥法相比，管理比较方便；由于微生物附着于固体表面，即使增殖速度慢的微生物也能生存，从而构成稳定的生态系统。高营养级的微生物越多，污泥量就越少。一般认为，生物过滤法比活性污泥法的剩余污泥量要少。 3.2.3.3 厌氧生物处理法厌氧生物处理是在无氧的条件下，利用兼性细菌和厌氧细菌分解有机物的一种生物处理方法。厌氧生物处理技术不仅适用于活性污泥稳定处理，而且适用于高浓度

48、和中等浓度含油废水的处理。有机物的厌氧分解过程在微生物学上可分为两个阶段，即酸性消化阶段和碱性消化阶段，分别由两类微生物群体来交替完成。（1）酸性消化阶段：厌氧消化过程中，首先发生的是酸性消化阶段。参与这一阶段的微生物主要是产酸细菌，它们属于兼性厌氧细菌和专性厌氧细菌。在这一阶段中，不溶性的有机物在细菌释放出的外酶的作用下，水解成水溶性有机物。（2）碱性消化阶段酸性消化阶段后期，随pH的逐渐回升，甲烷细菌经一段时间的适应以后，开始分解有机酸，使溶液pH上升，产气量增加，有机物厌氧分解进入碱性消化阶段，当pH值达到77.5的时候，产气量达到最大值。在碱性消化阶段起主要作用的是甲烷细菌，甲烷细菌是

49、一种专性很强的一类绝对厌氧菌。它能利用产酸细菌产生的挥发性脂肪酸、挥发性醇、氢作为营养来源，代谢产物为甲烷、二氧化碳、微量硫化氢、氨和氢组成的气体。一般认为厌氧生物处理过程中，有机物的降解速率遵循一级反应规律，所以前面叙述的有机物降解原理也是适用于厌氧生物处理。只是酸性消化阶段的有机物降解速率远大于碱性消化阶段，因此，处理构筑物的设计应以碱性消化阶段各参数为设计依据。3.3 磷化废水3.3.1磷化废水来源及性质机械工业常用磷化作为零件的保护层, 一般磷化过程包括碱洗除油、酸洗除锈、磷化和钝化处理。汽车磷化处理是对汽车进行电泳、喷漆的前道工序。在此过程中产生大量的污染物，尤以磷的排放量大，超标严

50、重。发动机制造过程中产生的磷化废水中的磷多以正磷酸盐形式存在，正磷酸盐的主要形式是 HPO42-。在水溶液中，聚合磷酸盐逐渐水解成正盐的形式，提高温度，降低pH或者存在细菌酶时将加速此化学还原速度。在污水生物处理过程中，有机磷转化成正磷酸盐，聚合磷酸盐也被水解成正盐形式。用化学沉淀法从污水中除磷时，这种还原现象非常有利，因为正磷酸盐是最容易进行化学沉淀的磷。含磷废水不经处理就排入水体后会导致水体富营养化，藻类大量繁殖，水中的溶解氧量急剧减少，引起大量鱼类死亡，严重破坏生态环境。3.3.2 磷化废水水质COD：1500mg/L；SS：120mg/L；PO43- P：900mg/L；pH：58。3

51、.3.3 磷化废水常用处理方法磷化废水中，磷主要以正磷酸盐离子、聚合磷酸盐或缩合磷酸盐的形式出现。磷的主要形式为正磷酸盐，它能以不同的化学形式出现，随着污水的pH值而定，正磷酸盐的主要形式是HPO42-，正磷酸盐是是最容易进行化学沉淀的磷。目前, 除磷方法主要有生物法、化学法、物理化学法及其这些方法的综合运用。化学法和生物法是目前应用比较广泛的方法, 其中化学法除磷具有处理效率高、效果稳定、简单易行等优点, 是处理高浓度含磷废水的最有效方法之一。在磷化工序中, 磷是以可溶性磷酸盐的形式存在的, 去除的最佳途径是使正磷酸根和金属离子形成难溶性物质而产生沉淀。其中最值得注意的是费用相对较低且有实用

52、价值铝、钙和铁。3.3.3.1化学沉淀除磷方法比较：（1）磷的加铝沉淀在适宜的pH条件下，生成磷酸盐沉淀的反应方程式如下： Al3+HPO42-=AlPO4+H+ (3-1)从这个关系式可以看出，除磷时Al与PO43-的质量比为1:1，按照表3-1所示反应，此比率在理论上是应该存在的。表 31有关金属离子沉淀磷酸盐的平衡常数反 应平衡常数的对象Fe3+PO43-=FePO4233Fe2+2PO43-=Fe3(PO4)230Al3+PO43-=AlPO421Ca2+2H2PO4-=Ca(H2PO4)21Ca2+HPO42-=CaHPO4610Ca2+6PO43-+2OH=Ca10(OH)2(PO

53、4)690如果适当调节pH，实际上能够获得于此理论关系相近的结果，这可由图3-1中的“过滤”曲线说明。pH对铝沉淀除磷的影响示于图3-2。pH=6过滤沉淀图 31 用铝来去除正磷酸盐Al3+=0.45mg分子/LAl2(SO4)318H2O=150 mg /L图 32 pH铝沉淀除磷的影响实践中，在不便进行过滤和调节pH的场合，必须投加过量铝，以利于除磷，如图3-2“沉淀”曲线所示。磷的化学沉淀过程有二个阶段：（1）通过使用化学沉淀剂，磷必须变成不溶性的；（2）必须能用沉淀或者过滤的方法将沉淀物从溶液中去除。投加各种聚合电解质或过量金属离子所生成的金属氢氧化物，可使不溶性金属磷化物微粒聚集成容

54、易沉淀或容易过滤的大颗粒。用于磷沉淀的最容易得到的化学铝源是“明矾”，即水合硫酸铝，它与磷的反应如下： (3-2)表 32除磷所需要的明矾量要求达到的除磷百分率铝和磷的比率明矾和磷的比率物质的量比质量比质量比751.33:11.2:113:1851.72:11.5:116:1952.30:12.0:122:1根据除磷的不同要求，表3-2中给出了明矾（铝的质量百分比为9.1）与磷的比率，此比率在污水处理中被认为是有代表性的。（2）磷的加铁沉淀如表3-1所示，Fe2+ 和Fe3+ 两种离子在磷的沉淀方面都是有效的。用三价铁除磷时，可以用与方程式3-1相似的化学关系式，并可用此方程式来估算有效除磷所需的三价铁的近似量，Fe3+和PO43-的物质量比为1:1时，Fe与P的质量比为1.8:1。用亚铁离子可以生成不溶性磷酸亚铁，对这个反应来讲，Fe与PO43-的物质量比为3