专利名称：一种涂装废水处理工艺方法
技术领域：
本发明涉及工业废水的处理技术，特别是涉及一种涂装废水处理工艺方法。
背景技术：
汽车及其零部件的涂装是汽车制造过程中产生废水排放最多的环节之一。涂装废 水含有树脂、表面活性剂、重金属离子，0il、P043_、油漆、颜料、有机溶剂等污染物，CODtt值变 化大，废水排放没有规律等特点。若不妥善处理，会对环境产生严重污染。对此类废水，目 前主要采用的方法是对间歇排放的高浓度废水(如脱脂、表调、磷化和电泳废液，还有喷 漆废水)分别进行调节PH，再加入混凝剂和絮凝剂进行混凝反应，然后进行固液分离，使高 浓度废水变清。变清后的高浓度废水再与连续排放的低浓度废水混合，然后再分别进行调 节PH、混凝沉淀和生化处理。沉淀物化污泥进入污泥脱水处理系统。污泥浓缩上清液与脱水机滤出液废水的处理工艺对整套涂装废水处理工艺来讲 起到非常重要的作用，工艺选择的合不合理，将直接影响整个污水处理系统的稳定运行和 处理成本。在中国专利公开的“涂装工业废水成套处理工艺”(公开号CN 101028962A)中 没有提到关于污泥浓缩上清液与脱水机滤出液废水的处理工艺；在2004年第六期《净水技 术》发表的论文《典型汽车涂装废水处理工艺》中所述的涂装废水处理工艺的流程图上，提 到污泥浓缩上清液与脱水机滤出液废水的处理工艺，但它是将这部分废水返回到均和废水 调节池中进行二次混凝加药处理。上述处理工艺方法所涉及的处理单元多，占地面积大，所需要处理设备多，投加药 剂种类多，设备利用率低，操作及维护复杂，运行成本高。
发明内容
本发明的目的是，根据涂装间歇排放的高浓度废水性质，保证高浓度废水中各类 污染物的相对稳定，寻找一个最佳高浓度废水的贮存组合；利用废水的固有性质实现废水 间相互反应与调节；根据污泥浓缩上清液和污泥脱水机滤出液的污染物性质，寻找一个最 佳处理工艺方法，避免该部分废水二次混凝加药处理，减少药剂投加量，降低运行成本。为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案涂装废水处理工艺方法，它包括贮 存池、综合调节池、混凝反应池、沉淀池、污泥浓缩池和生化处理池，废水处理过程包括高浓 度废水分质分置贮存、高浓度废水与低浓度废水混合调节、混合调节后的废水经物化和生 化处理，污泥浓缩上清液和脱水机滤出液废水采用分离沉淀工艺，生化采用水解酸化加SBR 处理工艺，方法步骤为(1)涂装间歇排放的高浓度废水采用分质分置贮存，将PH > 7的高浓度废水贮存 在碱性高浓度废水贮池，将PH < 7高浓度废水贮存在酸性高浓度废水贮池，(2)根据低浓度废水水质情况确定高浓度废水混合量，间歇排放的高浓度废水从 贮存池中通过移液泵限量转移到综合调节池，与连续排放的低浓度废水进行混合，调节水 质，
(3)对混合调节后废水加药进行混凝反应，(4)混凝反应后的废水在1#沉淀池进行分离，(5) 1#沉淀池分离的污泥进入污泥处理系统，污泥浓缩上清液和脱水机滤出液废 水进入2#沉淀池进行再分离沉淀，清液转移至1#沉淀池进一步澄清，2#沉淀池分 离的污泥 再进入污泥处理系统，(6)沉淀分离后的清液进入水解酸化池进行水解酸化和SBR生化处理，处理出水 达标排放或进行深度处理再回用。所述的沉淀池为平流沉淀池或竖流沉淀池或斜板沉淀池或斜管沉淀池。本发明所取得的有益效果是，可以减少新建污水处理厂的占地、土建和设备投资 费用，处理单元和设备少，操作简便、维护方便、运行成本低、处理效果好。
图1是本发明的工艺流程图
具体实施例方式现结合附图和实施例对本发明作进一步说明，参见图1，涂装废水处理工艺方法， 它包括贮存池、综合调节池、混凝反应池、沉淀池、污泥浓缩池和生化处理池，废水处理过程 包括高浓度废水分质分置贮存、高浓度废水与低浓度废水混合调节、混合调节后的废水经 物化和生化处理，污泥浓缩上清液和脱水机滤出液废水采用分离沉淀工艺，生化采用水解 酸化加SBR处理工艺，方法步骤为(1)涂装间歇排放的高浓度废水采用分质分置贮存，将PH > 7的高浓度废水贮存 在碱性高浓度废水贮池，将PH < 7高浓度废水贮存在酸性高浓度废水贮池，(2)根据低浓度废水水质情况确定高浓度废水混合量，间歇排放的高浓度废水从 贮存池中通过移液泵限量转移到综合调节池，与连续排放的低浓度废水进行混合，调节水 质，(3)对混合调节后废水加药进行混凝反应，(4)混凝反应后的废水在1#沉淀池进行分离，(5) 1#沉淀池分离的污泥进入污泥处理系统，污泥浓缩上清液和脱水机滤出液废 水进入2#沉淀池进行再分离沉淀，清液转移至1#沉淀池进一步澄清，2#沉淀池分离的污泥 再进入污泥处理系统，(6)沉淀分离后的清液经PH调节后进入水解酸化池进行水解酸化和SBR生化处 理，处理出水达标排放或进行深度处理再回用。所述的沉淀池为平流沉淀池或竖流沉淀池或斜板沉淀池或斜管沉淀池。高浓度涂装废水的分质分置贮存，涂装高浓度废水主要为间歇排放的废水，间歇 排放废水主要来源于除油、磷化、电泳和喷漆工序的倒槽废液等，废水浓度高，一次排放量 大，水质如表1所示。表1间歇排放高浓度废水的水质 为了保证高浓度废水在贮存池中各类污染因子的相对稳定性，不至于污染物之间 提前发生相互沉淀反应，降低贮存池有效容积和堵塞泵及相关管路。通过交叉试验发现，电 泳清槽废液与碱性废液(如脱脂、表调和喷漆废液)相混合会立即发生沉淀反应，并且会 形成大块粘性渣块，致使泵和管路堵塞；而电泳清槽废液与酸性废液(如磷化废液)相混 合，混合后各污染因子相对稳定，相互间不发生沉淀反应。通过实验结果表明，只要根据高 浓度废水的酸碱性进行分池贮存就可以解决高浓度废水各类污染因子的相对稳定性。本发 明工艺高浓度废水分质分置贮存是按PH > 7的高浓度涂装废水贮存在碱性废水贮池，如脱 月旨、表调和喷漆高浓度废水贮存在碱性废水贮池；PH < 7的高浓度涂装废水贮存在酸性废 水贮池，如磷化和电泳高浓度废水贮存在酸性废水贮池；这样可以减少建筑贮存池的个数， 贮存池利用率较高，减少污水处理工程的投资。当然，各种涂装高浓度废水也可以分开贮 存，这样更有利于污染因子的稳定，那么需要贮存池的数量就增多了，贮存池利用率较低， 同时增加污水处理工程的投资。废水的调节，连续排放的低浓度废水(如脱脂、磷化和电泳正常生产的清洗溢流 废水)通过管道混合直接排放到综合调节池，随着涂装生产时间增长，连续排放的低浓度 废水浓度相应在增高，高浓度废水处理量由低浓度废水水质来确定，一般通过移液泵限流 补加到综合调节池中调节水质，在综合调节池底部布置压缩空气搅拌管或安装潜水搅拌 机，利用压缩空气或机械搅拌方式将混合后的废水搅拌均勻。混合调节后的废水经泵提升到混凝反应段，因为目前石灰乳是较经济和除磷效果 很好的一种药剂，本工艺选择石灰乳(或氯化钙+氢氧化钠)作为助凝剂和除磷剂，阴离子 型PAM作絮凝剂，对调节后的废水加入上述两种药剂进行混凝反应。废水中磷的去除，废水中磷有三种存在形态有机磷酸盐、聚磷酸盐和正磷酸盐。磷化废水中的磷以后二种形态存在。在除磷工艺中，磷的存在形态和溶解度为重要因素，向废水中投加药剂与磷反应形成不 溶性磷酸盐，然后通过沉淀，将磷从废水中除去。投加石灰与磷酸盐反应生成羟基磷灰石沉 淀，按下式反应 理论上克分子比Ca P为5 3，但因磷灰石的构成不同，的摩尔在1. 3到2. O间 变化。向水中投加石灰，石灰首先与水中碱度发生反应形成碳酸钙沉淀 然后过量的钙离子才能与磷酸盐反应生成羟基磷灰石沉淀，因此通常所需的石灰 量主要是取决于废水的碱度，不取决于废水中的磷酸盐。污泥浓缩上清液和污泥脱水机滤出液废水采用分离沉淀处理工艺，污泥处理的好 坏，直接影响废水处理站的运行。为了使污泥达到较好的脱水效果，将1#沉淀池沉淀污泥 经污泥泵提升至污泥浓缩池进行浓缩，浓缩后的污泥经污泥脱水机后含水率由99%下降至 70% 75%。污泥浓缩上清液和污泥脱水机滤出液废水SS含量大、流动性差和沉降性能 好，为了缩短这部分废水的流程，在污泥浓缩池和污泥脱水机附近建一座沉淀池(本发明 工艺为2#沉淀池)，考虑到清理和维护的方便，让这部分废水采用明沟自流到2#沉淀池先 预沉淀，污泥通过污泥泵转入污泥浓缩池进行浓缩处理。上清液通过泵提升至1#沉淀池进 一步沉淀。清液直接进入生化处理系统，因为这部分废水的COD、总磷和SS等污染物指标均 满足生化处理要求，这样污泥浓缩上清液和污泥脱水机滤出液的废水就避免了二次调节和 混凝加药反应处理，并且简化了污泥浓缩上清液和污泥脱水机滤出液废水的处理流程，这 样可以节约药剂处理费用。水解酸化，由于涂装废水可生化性差，在水解酸化池中投加生活废水，因为生活废 水中含有丰富的微生物所需的各种营养物质，而涂装工业废水中营养物不均衡。在水解段 中，发酵细菌将废水中复杂有机物(包括多糖、脂肪、蛋白质等)水解为有机酸、醇类。在酸 化阶段产氢、产乙酸细菌将发酵产物有机酸和醇类代谢为乙酸和氢气，使大分子物质降解 为小分子物质，使难生化的固体物质降解为易生化的可溶性物质，提高了废水的可生化性。SBR生化处理法(序批式)，一般由一组四池组成轮换进水、曝气、沉淀、撇水和静 置，经水解酸化处理的废水进入SBR池，向废水中输送空气进行微孔曝气。水中碳水化合物 为好氧微生物提供了丰富的营养，加快了好氧微生物的新陈代谢，在其作用下水中有机物 得以有效降解；通过硝化菌的作用，将氨氮通过硝化转化为亚硝态氮、硝态氮，然后再利用 反硝化菌将硝态氮转化为氮气，从而达到废水脱氮的目的；在好氧、兼氧交替条件下，产生 的“聚磷菌”在好氧条件下可超出其生理需要而从废水中过量摄取磷，形成多磷酸盐作为贮 藏物质，排去剩余的活性污泥，也即从废水中去除了磷；生化处理后的混合液在SBR池中沉 淀，沉淀使水中悬浮物质(可沉固体)在重力作用下下沉，从而与水分离，使水质得到澄清， 取样化验，合格将达标排放，若化验不合格，再进行二次生化处理，直到化验合格后，再达标 排放。本发明中一、废水的分质分置贮存
生活污水经机械格栅过滤后贮存在生活废水贮池，脱脂、表调和喷漆倒槽高浓度 废水贮存在碱性浓废液贮池，磷化和电泳倒槽高浓度废水贮存在酸性浓废液贮池，连续排 放的脱脂、磷化和电泳低浓度清洗废水直接排放到综合调节池。二、水质、水量的调节
高浓度废水采用限流分批处理方法，高浓度废水处理量根据连续排放低浓度废水 水质来定，高浓度废水通过移液泵和计量设备转移到综合调节池，利用压缩空气搅拌使废 水混合均勻。综合调节池水质相对稳定对后续处理影响较大，为了保证调节池内水质的相 对稳定，根据现场运行经验，调节池的有效容积一般按8小时处理量进行设计，这样比较经 济又能保证废水水质的相对稳定，本发明工艺调节池容积是按8小时混凝处理量进行设计 的。三、调节后的综合废水进行混凝加药反应，本工艺选择石灰乳作混凝剂，阴离子 PAM作絮凝剂。四、混凝反应后的废水进入沉淀池进行固液分离。五、调节沉淀后清液的PH，利用管道混合原理，将酸液投加到管道内，PH控制在 6-9范围内。六、PH调节后的沉淀清液进行水解酸化，在水解酸化池中投加一定量的生活污水， 提高涂装废水的可生化性。七、水解酸化后的废水自流到SBR池进行生化处理。根据涂装废水量设计SBR池 的个数，SBR处理出水经检测，合格后达标排放或进行深度处理。八、污泥浓缩上清液和污泥脱水机滤出液废水采用分离沉淀处理工艺，在污泥浓 缩池和污泥脱水机附近建一座沉淀池，本工艺为2#沉淀池，清液通过清液泵转移到1#沉淀 池，污泥通过污泥泵转移到污泥浓缩池。实例一应用于年产10万台汽车涂装线的废水处理。依次包括下列工艺环节生活废水 贮池(HRT = 8-10h,内设压缩空气搅拌和提升泵Q = IOmVh,H = 15m2台一用一备)、人工 格栅间隙5mm、酸性高浓度废水贮池(V.= 270m3,内设压缩空气搅拌和提升泵Q = 5m3/h， H = 8m 2台一用一备)、碱性高浓度废水贮池(V.= 400m3,内设压缩空气搅拌和提升泵Q =5m3/h, H = 8m 2台一用一备)、综合调节池(V.= 400m3,内设压缩空气搅拌和提升泵Q =50m3/h, H = 13m 2 台一用一备，主要污染物控制在 COD :800_1200mg/l，总磷20_40mg/ 1，SS小于200mg/l)、加药及混凝反应装置(水力停留时间控制在35-45min)、1#平流沉淀 池(表面负荷1. 0m3/m2*h)、污泥浓缩池(V.= 140m3两座交替使用)、污泥脱水(带式压滤 机带宽lm，滤带清洗泵Q = 4m3/h H = 40H20)、2#平流沉淀池(表面负荷lm7m2*h)、PH调 节(管道内加酸，PH控制在7. 5-9)、水解酸化池(HRT = 7. 5h)、SBR池(V有=600m3，一组3 个池子，每池周期12小时，其中进水4小时，曝气8小时，进水1小时后开始曝气，沉淀1. 5 小时，撇水1小时(撇水量=200-240吨)，闲置0. 5小时，污泥浓度:3500-4000mg/L,污泥负 荷0. 15KgC0D/KgMLVSS. d，池内溶解氧控制在2_5mg/L)、废水处理系统出水达标排放。实例二应用于年产20万台汽车涂装线的废水处理。依次包括下列工艺环节生活废水 贮池(HRT = 8-10h,内设潜水搅拌机和提升泵Q = 15m3/h，H = 15m2台一用一备)、人工格栅间隙5mm、酸性高浓度废水贮池(V.= 400m3,内设潜水搅拌机和提升泵Q = 5m3/h，H = 8m 2台一用一备)、碱性高浓度废水贮池(V.= 600m3,内设潜水搅拌机和提升泵Q = 5m3/ h，H = 8m 2台一用一备)、综合调节池(Vw= 600m3,内设潜水搅拌机和提升泵Q = 70m3/h， H = 13m 2台一用一备，主要污染物控制在COD :1000_1600mg/l，总磷:20_40mg/l，SS小于 200mg/l)、加药及混凝反应装置(水力停留时间控制在35-45min)、斜管沉淀池(表面负荷 1. 0mw/m2*h，异向流斜管沉淀，斜面倾角55 °，斜管直径75mm)、污泥浓缩池(Vw=I50m3两 座交替使用)、污泥脱水(带式压滤机带宽lm，滤带清洗泵Q = 4m3/h H = 40H2 0)、平流沉淀 池(表面负荷lm3/m2*h，内设压缩空气搅拌、清液泵和污泥泵)、PH调节(管道内加酸，PH 控制在7. 5-9)、水解酸化池(HRT = 8h，内挂填料348m3)、SBR池(V有=600m3，一组4个池 子，每池周期12小时，其中进水3小时，曝气8小时，进水1小时后开始曝气，沉淀1. 5小 时，撇水1小时(撇水量=200-240吨)，闲置0. 5小时，污泥浓度:3500-4000mg/L,污泥负 荷0. 15KgC0D/KgMLVSS. d，池内溶解氧控制在2_5mg/L)、废水处理系统出水达标排放。涂装废水经过本发明的工艺方法处理，监测所测的污染物pH值、悬浮物、石油类、 磷酸盐、硝基苯等项目废水排放的污染物达到了《废水综合排放标准》(GB8978-1996) —级 标准；其中化学需氧量去处效率为86. 7% 89. 5% ；石油类去处效率为94. 94. 7% ； 磷酸盐去处率为99. 2%。从处理效果和效率看，企业的处理设施运转正常、高效。本发明采用分质分置贮存、高浓度废水限流处理和分离沉淀工艺，并且工艺布局 合理，技术可行，具有一定的创新性；这不仅有利于废水处理效率的提高，体现出技术和经 济的统一，而且对整个系统的稳定运行和出水的稳定达标至关重要；治理设施结构简单， 处理单元少，投资少，处理构筑物和设备利用率稳定在95%以上，操作与维护方便；与传 统涂装废水处理工艺相比较，工程投资费用低，节省了加药量，污泥产量也有所减少，在 一定程度上减少了运行费用；并且保证了处理出水水质的稳定达到《废水综合排放标准》 (GB8978-1996) 一级标准。
权利要求
一种涂装废水处理工艺方法，它包括贮存池、综合调节池、物化反应池、沉淀池、浓缩池和生化处理池，废水处理过程包括高浓度废水分质分置贮存、高浓度废水与低浓度废水混合调节、混合调节后的废水经物化和生化处理，污泥浓缩上清液和脱水机滤出液废水采用分离沉淀工艺，生化采用水解酸化加SBR处理工艺，其特征在于，方法步骤为(1)涂装间歇排放的高浓度废水采用分质分置贮存，将PH＞7的高浓度废水贮存在碱性高浓度废水贮池，将PH＜7高浓度废水贮存在酸性高浓度废水贮池，(2)根据低浓度废水水质情况确定高浓度废水混合量，间歇排放的高浓度废水从贮存池中通过移液泵限量转移到综合调节池，与连续排放的低浓度废水进行混合，调节水质，(3)对混合调节后废水加药进行混凝反应，(4)混凝反应后的废水在1#沉淀池进行分离，(5)1#沉淀池分离的污泥进入污泥处理系统，污泥浓缩上清液和脱水机滤出液废水进入2#沉淀池进行再分离沉淀，清液转移至1#沉淀池进一步澄清，2#沉淀池分离的污泥再进入污泥处理系统，(6)沉淀分离后的清液经PH调节后进入水解酸化池进行水解酸化和SBR生化处理，处理出水达标排放或进行深度处理再回用，(7)混凝剂和除磷剂选择熟石灰或氯化钙加氢氧化钠，混凝反应絮凝剂选择阴离子型PAM，污泥脱水絮凝剂选择阳离子型PAM。
2.根据权利要求1所述的一种涂装废水处理工艺方法，其特征在于所述的沉淀池为 平流沉淀池或竖流沉淀池或斜板沉淀池或斜管沉淀池。
全文摘要
本发明涉及一种涂装废水处理工艺方法。它包括贮存池、综合调节池、物化反应池、沉淀池、浓缩池和生化处理池，废水处理过程包括高浓度废水分质分置贮存、高浓度废水与低浓度废水混合调节、混合调节后的废水经混凝沉淀处理，污泥浓缩上清液和脱水机滤出液废水采用分离沉淀工艺，避免二次混凝加药处理，物化沉淀分离出的清液进行生化处理，生化采用水解酸化加SBR处理工艺，该工艺方法对整个系统的稳定运行和出水的稳定达标至关重要。它可以减少新建污水处理厂的占地、土建和设备投资费用，处理单元和设备少，操作简便、维护方便、运行成本低、处理效果好。
文档编号C02F1/66GK101857340SQ20101019144
公开日2010年10月13日 申请日期2010年6月3日 优先权日2010年6月3日
发明者魏达林 申请人:江西昌河汽车有限责任公司