汽车涂装废水处理技术.docx

1、汽车涂装废水处理技术汽车涂装废水处理技术汽车涂装是保护和装饰汽车的主要措施， 是非常重要的汽车制造 工艺之一。1 汽车涂装工艺简介 1涂装工艺一般由漆前表面处理、涂布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，它包括表面清理 （ 除锈、脱脂 等） 和磷化处理两部分。脱脂一般用热碱液清洗和有机溶剂清洗，碱液由强碱、弱酸、聚 合碱性盐（如磷酸盐、硅酸盐等） 、表面活性剂 （阳离子型或非离子型 ） 等适当配合而成。磷化处理是通过化学反应在金属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

2、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、氯酸钠 ） 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。涂布系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。 装饰性要求高的轿车和轻型载重汽车一般采 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， 采用自动喷涂或静电喷涂。2 汽车涂装废水特征2.1 污染源分析 1 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

3、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 Zn ） 、填料 （ 如 钛白粉 ） 、溶剂等。电泳涂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、醇酸漆和环氧漆为主 ） 和溶剂 （

4、如乙醇、 丙酮、脂类、苯类等 ） 、助溶剂而定。2.2 汽车涂装废水特征2.2.1 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 ）种类更多。222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。某汽车厂车身车间排水情况见表 1。2.2.3水量、水质变化大由于各种废水成份、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国内汽车涂装废水处理技术表1 某汽车厂车身车间排水情况生产 工 序废水

5、 名 称pHCOD/(mg.L -1)_1TP/(mg.L 1)石油类/(mg.L-1)水量、八刖处理工作预脱脂废液1313000-1400050-1003000-400040ni/2个月：溢流脱1312000-1600050-60500-150040nV2脂废液个月：溢流脱脂水洗水9.5-10.5150-2501-340nV 次：溢流表调水10-10.3160-87085-9540ni/2周:溢流磷化 废 液242.6200-300800-1000清渣一次/2周磷化水洗水3.5-5.050-10050-10040nV2周:溢流底越5.8-6.210000-14000溢流漆工序滤液去离子水洗水

6、6.0-7.05000-700040m/ 次:溢流面漆工序喷漆废水9.8-111200-400040RT/3-4个月3.1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 剂的作用下，可以胶体的形式稳定地分散在水溶液中。金属盐类 （如Fe3+、A代Ca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。它们既可中和乳化油或高分子树脂的 Z 电位，完成脱稳过程；又可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

7、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， 由它们形成 的COD需通过生化处理或吸附作用来去除由表1可知，前处理废水属于高浓度含磷废水。工程实践表明,石灰法处理含磷废水具有去除率高、 运行费用低等优点，是目前最有南京某汽车制造厂电泳磷化废水采用物化法处理， 工艺流程见图鸡空壽丨PAC PDADHA PACscat眾审、电薄店徉比事I殳芝曲膽遣送含嚳便卓眨淀司* 瓦譯蒐卜卩屈讣+冋1声 补*殛牙庭术勒 卜 #童圏1 霜東挨凯车适厂电除确牝废水址理工艺沈程其工艺要点有：两级混凝采用的PAC除可完成乳化油、高分子树 脂的胶体脱稳、凝聚过程外，大量絮体的表面吸附作用可去除相当数 量的可

8、溶性大分子量有机物；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2-3min投 加，还可与拥有阴离子基团的表面活性剂及高分子物质发生综合反 应，进一步提高处理效果；气浮池表面形成大量泡沫表明加压溶气对 水中表面活性剂的良好去除效果；粉煤灰用于吸附残余溶解性 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。出水水质为：pH=7.0; CODv 150mg/L;色度v 150 倍；油v 5mg/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

9、药 剂，同时用压缩空气搅拌；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、活性碳过滤器，出水排人城市污水 处理系统。由于废水并非直排水体，活性碳未按规定定期更换或再生， 基本失效。出水 CODccl般在400mg/L左右。3.2物化一一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，物化生化法将取代纯物化法而成为 今后汽车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 其他废水需进行生化处理时，应优先采用。合肥昌河汽车公司涂装废水处理工艺见图 2。其工艺要点有：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

10、对后续处理系统造成高浓度有机负荷的冲击； 过量投加石灰，利用时“完成乳化油、高分子树脂的胶体脱稳、凝聚 过程；同时，把pH值控制在12.0以上，使磷酸根和锌离子生成羟基 磷灰石Ca5(OH)(PQ)3和氢氧化锌沉淀物；用盐酸调 pH值至10.0 以下，利用水解酸化池内缺氧条件下特定微生物破坏不溶性有机物的 长链后，利用SBR也内微生物降解有机物。出水能达到污水综合排 放标准(GB8978- 1996)二级标准的要求(CODW 150mg/L; PQ3-(P) 1.0mg/L)合肥江淮汽车制造厂主厂区有车桥、车架、车身、总装等分厂， 除乳化液和清洗机废水在车间内进行预处理外， 所有生产废水均直排

11、 废水处理站。废水处理工艺见图 3。羊盘 FAM其工艺要点有：用石灰乳将磷化液、脱脂液、表调水和溢流水的 pH分别调至10、12.5、12.5和10以上，可确保含磷废水处理出水 磷酸盐浓度低于5.0mg/L ;经PAC昆凝沉淀一一气浮处理，高浓度有 机废水中大部分乳化油、高分子树脂、表面活性剂被分离出来；对含 磷废水和高浓度有机废水进行有效预处理后，调节池水质得以较好地 均衡；CQD为300-600mg/L、PQ4-(P)为3- 5mg/ L的综合废水经混 凝沉淀一缺氧一好氧一接触过滤工艺处理后，废水可达到污水综合 排放标准(GB8978-1996) 一级标准的要求(CQDW 100mg/ L

12、; PQ3- (P) 0.5mg/L) 4结束语汽车涂装线各种废水的水质取决于涂装工艺， 故应深入调查， 在 对污染源做细致分析的基础上精心地设计。 设计时应注意以下几个问 题：1汽车徐装废水水量和水质变化大， 有的废水处理工程在设计时 对水量、水质均衡和分质预处理重视不够， 造成系统运行不稳定甚至 不能正常运行。2汽车涂装废水可生化性差， 生化宜采用水解酸化生物接触氧 化法或SBR法，应保证足够的生化时间。3因除磷的反应条件要求严格， 含磷废水与其它废水混合后一般 难以有效去除，故含磷废水应单独预处理。4应从清洁生产的角度出发，协助生产技术人员改进生产工艺、改良涂装材料配方、强化生产管理，以

13、减少污染物排放。潜没式电泵在污水处理项目中的应用一、种潜没式电泵的性能与特点1. QW 系列潜水排污泵QW系列潜水排污泵是根据市场需要采用多种高新技术开发的新 一代机电产品，用来输送含有污物、固体颗粒、纤维等杂质的液体， 广泛应用于冶金、矿山、煤炭、电力、化工、轻工、食品等工业废水 和城市污水处理、河道、港口疏通。该系列泵有以下主要特点(1). 潜污泵为立式，泵与电机同轴，叶轮为双流道式叶轮，其 流道对称，平衡性好运行平稳， 根据用户的要求， 也可制造成螺旋式、 旋流式。(2). 电机外壳的防护等级为 IP68 。(3). 潜水电动机为干式或油浸式，与水泵连成一体，并置于水 泵的上方，从进水口

14、方向看，叶轮逆时针方向旋转。(4). 电机定子铁心采用优质硅钢片，定子绕组采用 F 级绝缘， 定子铁心嵌线后， 经整体浸漆工艺处理， 成为一坚实的整体具有良好 的电气、机械、 防潮性能及很好的热稳定性能。对于大功率电机采用 耐油、耐水电磁线，提高工作可靠性。(5). 泵叶轮经严格的动或静平衡校正后直接装在轴上，保证泵 运转平稳，震动小。(6). 轴承全部采用高级轴承，分油润滑和脂润滑两种，轴承的 计算寿命均在 15000 小时以上，并采用了严格的密封措施， 保证轴承 可靠运行。(7). 电缆采用先进的结构及密封技术，防止泄漏及毛细渗漏， 电机采用油室和两道串联机械密封与泵联接， 机械密封的对磨

15、副的材 质视介质不同可采用碳化钨 / 碳化钨、碳化硅 / 碳化硅、碳化硅 / 硬质 合金，以保证电机长期安全可靠密封， 每台电机出厂前均经充气检查 合格后才能出厂。(8). 电机绕组和轴承装有过热保护元件， 当绕组和轴承过热时， 保护元件通过控制系统发出信号或切断电源。 电机和油室内装有进水 检测装置， 一旦有水进入电机内和油室内， 都会发出信号报警及切断 电源。(9). 潜水电泵及浸入水中的所有部件均经防锈处理或用耐蚀材 料制造，电泵的所有螺栓、螺钉、螺母等均采用不锈钢材料制成，叶 轮、导壳表面喷涂耐磨涂层， 电泵的所有钢铁件都在表面清理后进行 磷化处理，喷涂环氧聚脂防腐漆，具有良好的防锈性

16、能，且不污染水 源。(10). 电机冷却方式分为电机内油冷循环式和电机外水套夹层 水循环式两类。a.电机内油冷循环式可避免电机脱水运行时烧坏电机，可以使 吸取水位降到最低， 又不需单独的冷却水系统， 是一种很可靠的冷却 方式。b.电机外带水套的水循环冷却方式，通常是用工作介质作冷却 水，结构简单，因此使用起来也很方便可靠。(11). 该泵在运行时水位应淹没泵叶轮， 否则可能烧毁电机或使 绕组过热保护器动作。 针对这种可能出现的不利工况， 应加装水位控 制。该系列电泵参数范围：流量 20 m3/h7000 m3/h;扬程7 m-40 m 电机功率1.5 kW600 kW;电压等级：380V, 3

17、000V, 6000V。安 装方便，主要有固定湿式安装和移动式安装。2. QWN系列潜水电泵QW系列潜水电泵，适用于各种水质的给排水工程，其结构采用下吸式浸没叶轮，它具有结构紧凑、体积小，可制造成多级泵，扬程 达到 150 米以上，工作平稳，操作简单，安装方便，占地面积小，水 池利用率高，标准化程度高等优点。广泛应用在冶金、市政工程污水 处理、矿山、化工、造纸、农业排灌、医院、建筑、火车站、水电站 等场所。该系列潜水电泵有以下主要特点：(1). 泵为立式结构，设计合理，结构紧凑，开启方便，便于维 修。根据不同参数叶轮可设计为离心式、轴流式、混流式、旋流式、 螺旋式，导叶采用空间导叶结构以适用内

18、装式结构， 使电机有良好的 冷却。(2). 与泵相配的电机是油浸式耐水结构， 电机内部充满绝缘油， 以增加冷却效果。 电机绕组采用耐水耐油绕组， 即使电机内部进水也 不会使绝缘下降， 使机组运行故障率降至最低； 电机轴承采用增强的 滚动轴承，稀油润滑，并装绕组过热保护器，使电机在运行时绕组温 度过高可以提供信号。 电机的动密封采用硬对硬的机械密封， 密封性 能好、机组寿命长。该系列电泵参数范围：流量 50 m3/h2500 m3/h;扬程9叶150 m 电机功率：7.5 kW 600 kW电压等级 380V, 3000V, 6000V。3. QSKG系列同轴潜水电泵同轴潜水电泵是泵的叶轮直接安

19、装在电机的轴伸端，机泵一体。 其特点是结构紧凑，安装方便，不需泵房，占地面积小，能实现远距 离控制运行，安全可靠，维护简单，电泵体积短粗。可供矿山(包括露天矿)排水抢险，地表疏干排水，城市供水，农业排灌用。 该系列潜水电泵有以下特点：(1). 系统组成：同轴泵系统由同轴潜水电机、泵、动力电缆、 信号电缆、接头材料、闸阀、逆止阀、弯头等组成。(2). 潜水电机：为充水湿式密封结构，一般为立式安装。a. 根据使用情况，有的机壳带散热筋及水道，并装有吸水罩， 以利电机散热。b. 电机底部装有弹性胶囊，能自动调节，平衡电机内外压力。c.电机采用机械密封和橡胶油封，止口配合面采用橡胶“O” 形圈及密封胶

20、，具有良好的密封性能。d.电机导轴承及止推轴承均选用优质高强度耐磨材料，耐磨性 能好，承载轴向力高。e.电机绕组直接由引接电缆连接并引出。(3). 泵：多采用单级叶轮，直接装在电机轴伸端，叶轮和导壳 采用耐磨的高强度铸铁，也可根据用户要求采用合金或涂敷耐磨涂 料。该系列电泵主要参数范围：流量 200 m3/h1500 m3/h;扬程10 m 120 m 电机功率：33 kW500 kW；电压等级：380V, 3000V, 6000V。二、潜没式电泵主要应用情况1 984年初为鞍山大沽山铁矿露天矿提供 QSKG1300-500-1500/85 高电压同轴潜水电泵。流量 1500 m3/h,扬程8

21、5 m 6kV电压，500kW 无故障运行 4 年，随后在鞍山矿普遍推广使用， 至今已订货 20 余台， 该电泵于 1988 年获市级金奖。1988 年开滦矿物局荆各庄等煤矿被水淹，数十台 6H1162-1000和6H1166-1700kW高压潜水电机配套大型双吸泵后为煤矿抢险工作 顺利完成起了决定性作用。同期2台6H1166-1900kW电机在河北峰峰 矿物局九龙口矿下井运行，至今运转正常。1994年QSZG1080-400-1200/70高压潜浊水电泵为嘉陵机器工业 股份有限公司抽取长江水起到了较大的作用。 该泵在每年三个月洪水 期时含砂量高达10%-15%已经经历了 3个洪水期未出现过任何质 量问题， 97 年后又订购了四台同样型号电泵至今均运转正常，用户 非常满意。自 1991 年以来，先后为齐鲁石化总公司水厂首钢矿业公司水厂 选矿厂，天津经济开发区热电公司等几十个单位提供了潜没式排污 泵。并为广州水泵厂，石家庄水泵厂，无锡水泵厂，乐清水泵厂的潜 没式排污泵配套电机达 200余台。潜没式电泵经过多年的应用证明，不论是在污水中，高含砂水中，还 是在含有腐蚀性液体中使用， 均能达到满意的使用效果。 尤其我们采 用了先进技术，使得潜没式电泵的绝缘、密封、承载力等技术关键点 得到解决，已批量生产3000V级和6000V级高压潜水电泵，为工业和 矿山企业提供了优良的产品。