汽车涂装废水处理技术的研究进展

汽车涂装废水处理技术的研究进展摘要：汽车涂装是汽车生产的一个重要环节，对于汽车成品具有美观、防腐和特殊的作用。汽车涂装中产生大量的工业废水，主要包括脱脂废水、磷化废水、电泳废水和喷漆废水等，其典型污染物为重金属离子、表面活性剂、油漆颗粒、磷酸盐等，是一类复杂及难处理的高浓度工业废水。依据废水中所含污染物的不同，对涂装各工序废水进行分质预处理可有效地去除磷酸盐、重金属离子、悬浮固体、油类物质等污染物，有利于减轻后续生物或高级处理单元负荷，提高整个处理系统效率。基于此，本文对汽车涂装废水处理技术的研究进展进行深入分析，希望为汽车涂装废水处理达标排放及循环回用提供一些借鉴。关键词：汽车涂装;废水处理技术;研究进展引言汽车涂装是保护和装饰汽车的主要工艺措施,是非常重要的汽车制造工艺之一。在涂装过程中要排放大量的涂装废水,包括脱脂废水、磷化废水、电泳废水、喷漆废水。它们含有大量污染物,如有机树脂、表面活性剂、磷酸盐、化学填料、重金属等,具有污染物浓度高、成分复杂、流量不稳定等特点,处理难度相对较大对废水处理的工艺、设备及其操作管理都提出了较高要求。1涂装废水主要特征废水种类多、成分复杂汽车涂装线排放的废水（或废液）种类很多，每一种废水水质（成分、浓度）因使用的材料而异。仅脱脂液就有多种配方，涂料（任何一种涂料均由树脂、颜料、溶剂、添加剂等组成）的种类更多。在涂装工艺生产中产生的废水主要分前处理废水、电泳涂漆废水和喷漆废水。前处理废水来自漆前表面处理的脱脂、磷化、表面调整等工序，含有乳化油、表面活性剂、磷酸盐、重金属离子（如Zn2＋）、填料（如钛白粉）、溶剂等。电泳涂装废水产生于对涂件上附着的浮漆和槽液的清理过程，一般包括去离子水洗水和超滤液；其成分与槽液成分相同，含有水溶性树脂（如环氧树脂、酚醛树脂等）、颜料（如碳黑、氧化铁红、铅汞等）、填料（如钛白粉、滑石粉等）、助溶剂（如三乙醇胺、丁醇等）和少量重金属离子。湿式喷漆室用水洗涤喷漆室作业区空气，空气中的喷雾和有机溶剂被转移到水中形成了喷漆废水；废水中含有大量漆雾颗粒，其成分由所用漆料（以硝基漆、氨基漆、醇酸漆和环氧漆为主）和溶剂（如乙醇、丙酮、脂类、苯类等）、助溶剂而定。水量、水质变化大，排放无规律由于各种废水成分、浓度各异，且排放无规律，造成汽车涂装线排水水量、水质变化大且无规律可循。除部分水洗水连续排放外，涂装线废水或废液多为间歇集中排放。2汽车涂装废水处理技术单独物化法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。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。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。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。2.2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。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。—般认为BOD5/CODcr>0.45可生化性较好，BOD5/CODcr<0.3较难生化，B0D5/C0Dcrv0.25不易生化。汽车涂装废水BOD5/CODcr值较小，不宜直接生化,所以—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。2.2.2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，—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。结束语总而言之，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。参考文献2019年12月与11月相比汽车产销延