王立東

中持水務(wù)股份有限公司 北京 100000

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)汽車制造行業(yè)飛速發(fā)展，汽車行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，車身本體及其零部件的涂裝過(guò)程產(chǎn)生的廢水是汽車生產(chǎn)過(guò)程中廢水的主要源頭[1]。

1 廢水來(lái)源

涂裝車間廢水主要來(lái)自涂裝前處理區(qū)域、電泳區(qū)域的所有廢水、噴漆工位以及噴漆室空調(diào)等區(qū)域的全部污水（少量）。涂裝車間在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生磷化廢水、電泳廢水和酸堿廢水。其中磷化廢水中含有較高濃度的鎳離子、鋅離子、錳離子、磷酸根等污染物，電泳廢水中含有較高濃度的懸浮物、有機(jī)物等污染物，酸堿廢水含有較高濃度的酸堿物質(zhì)、懸浮物、有機(jī)物等污染物。這些廢水必需經(jīng)過(guò)相應(yīng)的處理設(shè)施去除廢水中大部分重金屬離子、磷酸根離子、懸浮物、有機(jī)物并調(diào)節(jié)廢水pH值后，達(dá)到出水達(dá)到到GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》Ⅱ類三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，才能排入污水管網(wǎng)。

2 廢水水質(zhì)情況

汽車涂裝車間產(chǎn)生的工業(yè)廢水包括磷化、電泳、酸堿廢水及生活污水，三種工業(yè)廢水主要特點(diǎn)都是：水質(zhì)復(fù)雜、水質(zhì)水量變化大、污染物種類多、濃度高[2]。但不同種類的廢水又有各種的特點(diǎn)。

2.1 磷化廢水

磷化廢水來(lái)源于涂裝車間的磷化工藝段，包含污染物濃度較高的磷化倒槽液、洗槽液以及濃度較低的連續(xù)流清洗水等，其主要污染物是Ni2+、Zn2+、Mn2+、Al3+等重金屬離子以及F-、PO43-等非金屬鹽離子，pH值在4-6之間呈酸性。

磷化廢水中重金屬污染物對(duì)環(huán)境有著較大的危害，特別是其中的Ni2+是國(guó)家一類控制的污染物，其能在環(huán)境和動(dòng)植物體內(nèi)長(zhǎng)期存在并累積，對(duì)環(huán)境有著長(zhǎng)期嚴(yán)重的影響，必需單獨(dú)處理嚴(yán)格控制排放濃度，并且驗(yàn)收取樣必需在車間或車間處理設(shè)施排口取樣，在沒(méi)達(dá)標(biāo)前嚴(yán)禁與其它污水混合[3]。

2.2 電泳廢水

電泳廢水主要來(lái)自涂裝車間電泳區(qū)域的槽體清洗、車身清洗、滑橇清洗、地面清洗等含電泳漆的廢水，以及電泳陽(yáng)極液、槽體溢流、電泳漆滲漏等狀況下排出的含漆廢液。

電泳廢水的主要成分為高分子水溶性樹(shù)脂類物質(zhì)，含有部分有機(jī)溶劑、顏料、無(wú)機(jī)鹽添加劑，成分較為復(fù)雜，且隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，水質(zhì)水量的波動(dòng)性較大。

2.3 酸堿廢水

酸堿廢水來(lái)源于經(jīng)過(guò)陶瓷膜超濾除去絕大部分礦物油的脫脂廢水、純水制備區(qū)排放的各種反洗水和離子交換再生液等、污水站內(nèi)地坑排水、涂裝車間空調(diào)冷凝水、以及涂裝車間其它區(qū)域排放的污染物濃度較低且不含重金屬等特殊污染物的來(lái)水。

酸堿廢水的主要特點(diǎn)是來(lái)源較多，除預(yù)處理后的脫脂水外其它來(lái)水整體的污染物濃度較低。

3 汽車廢水處理工藝

目前國(guó)內(nèi)大型汽車制造企業(yè)汽車廢水的工藝流程如下：

4 汽車廢水金屬離子去除工藝

汽車涂裝廢水中含有較多的金屬離子，項(xiàng)目上的建設(shè)及運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，來(lái)水中的金屬離子主要有：Ni2+、Zn2+、Al3+、Mn2+等，其中Ni2+為國(guó)家一類控制的污染物?，F(xiàn)在去除這四種金屬離子常用的工藝方法有反滲透法、離子交換法和氫氧化物沉淀法三種。

4.1 反滲透法

圖1 工藝流程

此法的原理是利用反滲透膜能讓水分子通過(guò)但不能讓離子有機(jī)物等物質(zhì)通過(guò)的特性，利用高壓讓水分子透過(guò)反滲透膜成為含有極低離子濃度的產(chǎn)水，而金屬離子不能通過(guò)反滲透膜而被截留在濃水一側(cè)，最后同濃水一起排出。

反滲透法的優(yōu)點(diǎn)是去除率極高且較為穩(wěn)定，產(chǎn)水中的金屬離子、有機(jī)物等成分的濃度極低，接近于純水；

反滲透法的缺點(diǎn)主要有兩個(gè)，一是需要對(duì)原水進(jìn)行極為嚴(yán)格的預(yù)處理，去除原水中的懸浮物、膠體以及能污染膜的物質(zhì)，保證膜通量及效率并防止膜損傷；二是濃水中金屬離子較高，依然不能排放需要進(jìn)一步處理，最佳的辦法是將濃水蒸發(fā)，濃縮耗能較高。

4.2 離子交換法

此法的原理是利用離子交換樹(shù)脂將廢水中需要去除的金屬離子與樹(shù)脂自帶的H+或Na+進(jìn)行交換，使這些金屬離子轉(zhuǎn)換到樹(shù)脂內(nèi)部，再通過(guò)樹(shù)脂的再生轉(zhuǎn)換到少量的樹(shù)脂再生液中，從而從水中去除。

離子交換法的優(yōu)點(diǎn)是去除率較高，出水中的金屬離子濃度極低。

離子交換樹(shù)脂的缺點(diǎn)主要有三個(gè)，一是需要進(jìn)行預(yù)處理，去除水中的懸浮物；二是污水中雜質(zhì)及離子種類較多，會(huì)干擾交換進(jìn)行；三是再生液的處理較為麻煩。

4.3 氫氧化物沉淀法

此法的原理是利用這些金屬離子與OH-離子反應(yīng)生成難溶于水的氫氧化物，然后再通過(guò)沉淀將金屬離子從水中轉(zhuǎn)移到污泥中去，然后再對(duì)污泥進(jìn)行處理。其化學(xué)反應(yīng)方程式為：

Ni2++OH-→Ni(OH)2↓

Zn2++OH-→Zn(OH)2↓

Al3++OH-→Al(OH)3↓

Mn2++OH-→Zn(OH)2↓

氫氧化物沉淀法的主要優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備及操作均較為簡(jiǎn)單。

氫氧化物沉淀法的主要缺點(diǎn)有：需要時(shí)時(shí)調(diào)整加藥量，處理效果不穩(wěn)定，處理出水中金屬離子濃度較上兩種方法都高；產(chǎn)泥量大。

5 結(jié)語(yǔ)

（1）磷化廢水中重金屬鎳為國(guó)家一類控制污染物，含鎳廢水必須單獨(dú)處理后才可與其他廢水混合排放，采取磷化廢水單獨(dú)預(yù)處理的方式，可以有效控制和去除鎳，從而減少對(duì)環(huán)境危害。采用氫氧化物沉淀法進(jìn)行處理是一種最常用的方法相對(duì)其他處理方法，處理設(shè)備及操作均較為簡(jiǎn)單，實(shí)際運(yùn)行成本較低。

（2）反滲透方法的金屬離子去除率最高，離子交換法次之，氫氧化物較以上兩種方法要差，但是氫氧化物沉淀法處理高濃度金屬離子汽車廢水的成本最低，在目前汽車行業(yè)廢水處理過(guò)程中應(yīng)用最普遍。