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1、景德镇陶瓷学院环境工程专业涂装废水处理厂毕业设计 日处理量960吨地区、跨行业、跨所有制经营的军民结合型企业集团。目前，已形成批量生产多种型号直升机和年产微型汽车16万辆的能力，汽车零部件生产也具有相当的规模。污染源主要来自汽车构件涂装过程中，其涂装工艺：车身 预脱脂 水洗 脱脂 水洗 磷化 水洗 电泳 水洗 烘干废水（石油类） 表面活性剂 （Zn2+、PO42-）（COD高达8000mg/L） （有机物、树脂） 出生产线 烘干 喷漆 （有机物、树脂）1.4涂装废水简介1.4.1汽车涂装工艺简介涂装工艺一般由漆前表面处理、涂布和干燥等三个工序组成。漆前表面处理是涂装工艺的基础。它包括表面清理（
2、除锈、脱脂）和磷化处理两部分。脱脂一般用热碱液和有机溶剂清洗，碱液由强碱、弱碱、聚合碱性盐、表面活性剂等适当配合而成。磷化处理是通过化学反应在金属的表面形成一层非金属的、不导电的、多孔的磷酸盐薄膜，磷化膜可显著提高涂层的附着力、耐腐蚀性和耐水性。车身、车厢等磷化一般都采用薄膜锌盐快速磷化处理。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）。磷化处理后一般再进行23次水洗。涂布是指将涂料在被涂物表面扩散开的操作。目前多用阴极电泳涂装法泳涂阳离子型水溶性漆。电泳后用超滤液进行23次回收水洗，再用脱离子水淋洗。装饰要求较高的轿车和轻
3、型载重汽车一般采用静电涂装法涂中间层涂料；面漆一般用三聚氰氨基醇酸树脂磁漆，采用自动喷漆或静电喷漆。1.4.2汽车涂装废水特征1.4.2.1污染源分析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。电泳涂装漆废水产生于涂件上附着的浮漆和槽液的清洗过程，一般包括去离子水水洗和超滤液；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
4、量重金属离子。湿式喷漆室用水洗涤喷漆室作业区空气，空气中漆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，其水质由所用漆料（以硝基漆、氨基漆、醇基漆和环氧漆为主）、溶剂（如乙醇、丙酮、脂类、苯类等）和助溶剂而定。1.4.2.2汽车涂装废水特性a废水种类多、成分复杂汽车涂装线排放的废水种类多，每一种废水水质（成分、浓度）因使用的材料而异。仅脱脂废水就有多种配方。涂料（任何一种涂料均由树脂、颜料、溶剂、添加剂等组成）种类更多。b排放无规律除部分水洗水连续溢流排放外，涂装线废水或废液多为间歇集中排放。c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、
5、水质变化很大且无规律可循。（COD高达10000mg/L）1.5项目提出的背景及投资的必要性随着汽车行业的迅猛发展，涂装规模也愈来愈大，汽车构件涂装前处理的废水量也越来越多。随着社会对环保的密切关注，废水处理的重要性愈显突出。W市的水环境问题日趋严重，由实测资料可以看出，南河断面COD及BOD高达594.9 mg/L及171.5mg/L，分别超地面水29倍和28倍，其污染物浓度高，河水常年呈棕黑色，有臭味，完全丧失了使用功能，从而严重危及市区市民的生活用水和工业用水，限制了工业的发展和城市化的进程。为了实现本市及区域流水质变清的目标，XX飞机工业公司决定建设涂装废水处理厂。1.6城市环境条件概
6、况该涂装废水处理厂所属W市，地处长江中下游气候属亚热带湿润季风气候暖多雨。春、秋短、夏、冬长。年平均气温1620，一月39，七月2731，年无霜期约240300天，年平均降水量12001900mm，春季温暖多雨，夏季炎热多暴雨，秋季凉爽少雨，冬季长寒冷干燥。境内河流湖泊众多，水资源丰富，水道纵横，交通便利。最热月份月平均最高 34.0最冷月份月平均最低 0.6相对温度 冬季 76%海拔高度 61.5m夏季平均气压 998.2mbar日照百分率 夏季 45% 冬季 39%温度 年平均 17.0 极端最高 41.8月平均 79%降雨量 年平均 1763.5mm 一日最大 228.5mm 一小时 6
7、2.8mm室外风速 冬季平均 2.0m 夏季平均 2.0m/s 夏季平均风速折算成距地面2m的数值1.4m/s最大积雪深度 28cm主要风向 东北风风向玫瑰图1.7涂装废水处理厂建设规模与治理目标1.7.1建设规模本项目2003下半年开工，2004年建成，经与有关部门研究，本项目最终处理规模确定为1200m3/d，一次建设完成。1.7.2涂装废水处理厂设计进出水水质本项目为W市污水处理的一道把关工程，治理的目标是南河河水水质达到国家地面水环境质量标准（GB3838-88）之中“IV”类地面水标准。由于南河现在已成为季节性河流，枯水期自然径流稀释，所以本涂装废水处理厂的出水需高于国家污水综合排放
8、标准（GB8978-1996）。国内现有技术水平是可以达到目标要求的，但考虑到本市的经济承受能力，必须对基建和运行费加以控制。涂装废水处理厂进，出水水质如表：设计进出水质表 单位mg/L项目CODBODSSZn2+、PO43-进水水质200060020010530.72出水水质3050300.3621.169GS8978-1996二级12030301.8建设原则1.8.1建设范围建设范围为XX飞机工业公司所有涂装废水，污泥处理工程及辅助工程。1.8.2建设原则涂装废水处理工程建设过程中应遵从下列原则：a废水处理工艺技术方案，在达到治理要求的前提下应优先选择基建投资和运行费用少，运行管理简便的先
9、进工艺。b所用污水，污泥处理技术和其他不仅要求先进，更要求成熟可靠。c和污水处理厂配套的厂外工程应同时建设，以达到尽快完全发挥效益d污泥处理应尽量完善，消除二次污染，尽量减少工程占地第二章 涂装废水处理工艺方案2.1工艺方案的分析本项目涂装废水处理的特点：a废水以有机物为主，可生化性较好，重金属超标。b废水中主要污染物指标BOD、COD、SS值很高。针对以上特点，以及出水要求，现有涂装废水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。根据国内已运行的涂装废水的调查，要达到确定的治理目标，可采用“物化法”和“物化生化法”。2.1.1物化法油、高分子树脂、颜料、钛白粉等在表面活性剂、溶剂及各种助剂的作用
10、下，可以以胶体的形式稳定地分散在水溶液中。金属盐类（如Fe3+、Al3+、Ca2+等）或金属盐类的聚合物（如PAC、PFS等）投入水中后，可形成带正电荷基团的絮体。它们即可中和乳化油或高分子树脂的电位，完成脱稳过程；又可以通过吸附架桥作用吸附水中脱稳的乳化油、高分子树脂、颜料、钛白粉等。所以混凝处理可以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。阴离子表面活性剂亦可通过混凝处理得以部分去除，但非离子表面活性剂及溶剂，各种助剂等则难以通过混凝处理去除。由于它们形成的COD通过生化处理或混凝作用去除。前处理废水属于高浓度含磷废水。实践表明，石灰法处理含磷废水具有去除率高、运行费用底等优
11、点，是目前有效的高浓度含磷废水处理方法之一。南京某汽车制造厂电泳磷化废水采用物化法处理，工艺流程图见图超滤液、阴极液 离心器 絮凝剂 PAC PDADMA PAC脱脂废水、电泳水洗水 调节池 管道混合器 反应沉淀器 气浮池 砂滤器吸附器 反应冲洗桶 排水南京某汽车制造厂电泳磷化废水处理工艺流程图其工艺要点有：a两级混凝采用的PAC除可完成浮化油、高分子树脂的胶体脱稳、絮凝过程外，大量絮体的表面吸附作用可以去除相当数量的可溶性大分子量有机物：b一级混凝采用阳离子型高分子絮凝剂聚二丙烯二甲基氯化铵（PDADMA）作助凝剂，若在反应的最后23min投加，还可以与拥有阴离子基团的表面活性剂及高分子物质
12、发生综合反应，进一步提高处理效果；c气浮池表面形成大量的气泡表明加压溶气对水中表面活性剂的良好去除效果；d 粉煤灰有关于吸附残余溶解性COD（尤其是少量低分子溶剂），反冲至泥渣浓缩池，具有可兼作泥渣脱水的沥水剂的作用；e出水水质为：PH=7.0； CODCr150mg/L；色度150倍；油5150mg/L。上海大众汽车有限公司某分厂采取如下废水处理工艺： 将涂装线的几种废水分别收集，排入各自专用废水池；向废水池内投加专用药剂，同时用压缩空气；由泵提升废水依次经过机械反应池、斜板沉淀池、气浮池、石英砂过滤器、活性炭过滤器，出水排入城市污水处理系统。由于废水并非直接排放水体，活性炭未按规定定期更换
13、或再生。基本失败，出水CODCr一般在400mg/L左右。2.1.2物化生化法物化法处理汽车涂装废水存在出水不能稳定达标、运行费用高等问题，随着排放标准的提高，物化-生化法将取代物化法而成为今后涂装废水处理的主要方法。尤其是当工厂自身或邻近工厂有其他废水需要进行生化处理时，应优先采用。合肥某汽车公司涂装废水处理工艺见图：高浓度废水 废液池 石灰 PAM HCl 空气搅拌 曝气其它废水 调节池 机械混合反应器 竖流沉淀池 中和槽 水解酸化池 SBR池FeCl2排放 反冲洗水池 石英砂过滤器 管道混合器 中间水池合肥XX汽车公司涂装废水处理工艺流程图其工艺要点有：a设置废液池，用来储存碱洗、磷化和电泳漆系统定期排放的废液，避免对后继处理系统造成高浓度有机负荷的冲击；b过量投加石灰，利用Ca2+完成浮化油、高分子树脂的胶体脱稳、凝聚过程；c同时，
