一种汽车制造厂达标排放废水深度处理后获得的中水用于冷却水补水的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于水处理工艺领域，具体涉及汽车制造厂达标排放废水深度处理后获得 的中水用于冷却水补水的方法。
【背景技术】
[0002] 汽车工业废水中主要含有涂装车间表面处理和涂装工序排放的表面活性剂、油 类、磷酸盐、金属盐类、有机溶剂等物质，以及机加工排放的高浓度乳化液。目前汽车工业废 水的处理方法主要是预处理、物化处理、生物处理和二沉池处理。经过二沉池沉淀后，出水 一般可满足《城市污水综合排放标准》（GB8978-2002)或《污水排入城市下水道水质标准》 (CJ343-2010)，然后再通过中水深度处理工艺进行处理。例如：专利200810207457. 4中公 开了一种汽车制造厂废水的处理方法，该方法依次采用了预处理、两级物化处理和生化处 理，生化处理后的出水再经二沉池泥水分离，再流入排放池排放。为节约能源，其在二沉池 泥水分离后还增加了深度处理，深度处理后的出水可用于绿化浇灌和冲厕等，但是用于绿 化和冲厕的中水用水需求量毕竟较少，节水优势体现有限，例如在某大型汽车制造厂，其用 于绿化浇灌和冲厕的水耗一般每天只有数十吨，而该厂的能源中心为全厂提供生产、空调 用水，其最大水耗来源于开放式冷却水的补水，冷季用水量约为200m 3/天，暖季空调运行时 约为2300m3/天。可见，将中水回用于冷却水补水其意义远高于用于绿化浇灌及冲厕。
[0003] 中水回用于冷却水补水对中水的水质要求要高于绿化浇灌及冲厕。这是由于中水 中的各类腐蚀性和致垢性离子往往比自来水中的含量高，极易导致冷却水系统产生腐蚀和 结垢事故；并且中水虽然经过深度处理，但是其中仍残留有一定量的悬浮物和有机物，极易 导致冷却水菌藻滋生严重，进而引起次生的腐蚀问题和换热设备堵塞事故，而常规的中水 深度处理工艺仅仅采用了砂滤、炭滤、精滤等过滤措施，其出水浊度较难保证小于2NTU。因 此随着水资源缺乏日益严重、节能减排、成本控制成为水处理行业发展的重点，汽车制造厂 中水需要更有效的深度处理，需要更加优化的处理工艺；将中水回用于冷却水补水后，冷却 水日常水处理工艺较之采用自来水补水时，也必须做改进，以适合中水补水的特征，确保冷 却水系统稳定运行。
[0004] 中水水质与自来水水质有所区别。一般来讲，汽车制造厂中水中腐蚀性离子氯根、 硫酸根较同厂区的自来水水质偏高1倍左右；总硬度、总碱度一般也比自来水偏高；更重要 的是，中水中仍还有一定量的有机物，其CODcr虽然经深度处理后低于标准值60mg/L，甚至 低于40mg/L，但进入冷却水系统后，由于冷却水水温非常适宜菌藻繁殖，且冷却水与空气充 分接触冷却过程中溶解了大量氧气，故少量有机物即能迅速促进菌藻繁殖，导致严重后果。 因此，采用中水补水后，有必要设计更有针对性的日常运行工艺方案。
【发明内容】
[0005] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种将汽车制造厂达标排 放废水深度处理后获得的中水用于冷却水补水的方法，以克服现有技术中汽车制造厂废中 水的浪费及冷却水补水的消耗所造成的资源浪费的技术缺陷。
[0006] 本发明中所述的汽车制造厂达标排放废水深度处理后获得的中水是由包括如下 步骤的方法获得的：
[0007] a.向汽车制造厂达标排放废水中投加聚合氯化铝PAC，并经砂滤器进行砂滤；其 目的为
[0008] 进一步去除废水中的生物絮体，同时降低水中浊度、pH和碱度，有利于冷却水对结 垢倾
[0009] 向的控制；
[0010] b.砂滤器出水经炭滤器进行炭滤；其目的为进一步的吸附水中的有机物质，降低 CODcr ；
[0011] c.炭滤器出水经超滤设备进行超滤；
[0012] d.超滤设备出水经消毒后获得中水。
[0013] 本发明中所述PAC为聚合氯化铝，其是介于AlClJP Al (OH) 3之间的一种水溶性无 机高分子聚合物，化学通式为[Al2 (OH) nCl6_n] m，其中m代表聚合程度。
[0014] 步骤d中超考虑的精度为0.01~0. 1 μ m，基本能够滤除细菌、藻类，能滤除大多数 胶体，以及能部分滤除溶解性有机物。因此采用超滤能进一步降低水中浊度、CODcr，有机细 菌、藻类等微生物，对于减缓冷却水系统的菌藻繁殖以及减轻冷却水日常水处理负担具有 重要意义。
[0015] 优选地，步骤a中，每升汽车制造厂达标排放废水中投加3~8mg的所述PAC。所 述的PAC可以配置成溶液投加。优选地，所述PAC溶液的浓度为10~20 %。
[0016] 优选地，所述砂滤和所述炭滤的过滤速度为5~12m/h。
[0017] 更优选地，所述砂滤和所述炭滤的过滤速度为8~10m/h。这样的过滤速度既能够 保证过滤效果，又不至于使得过滤容器直径过大，避免增加占地面积和造价。
[0018] 优选地，所述超滤设备所采用超滤膜选自中空纤维式膜、螺旋卷式膜和圆管式膜 中的一种或多种。
[0019] 更优选地，所述超滤设备所采用超滤膜选自中空纤维式膜。
[0020] 优选地，所述超滤膜的材质选自聚砜PS、聚偏氟乙烯PVDF和聚氯乙烯PVC中的一 种。
[0021] 更优选地，所述超滤膜的材质选自聚偏氟乙烯PVDF。
[0022] 优选地，所述炭滤和所述超滤步骤之间还包括经过保安过滤器进行过滤的步骤， 所述保安过滤器的滤芯的精度为50~200 μ m。
[0023] 更优选地，所述保安过滤器选用袋式过滤器，更换滤袋工作比较简便，使用成本较 低。
[0024] 优选地，步骤d中，选用次氯酸钠或液氯作为消毒剂进行消毒，所述消毒剂的投加 浓度为1~6mg/L。
[0025] 更优选地，所述消毒剂为次氯酸钠，运输、存储和使用比较安全方便。
[0026] 消毒剂的加入可以杀灭出水中的菌藻，避免菌藻在冷却水系统中繁殖而导致微生 物腐蚀、粘泥滋生引起管道堵塞或换热设备换热效率降低。
[0027] 本发明中，由于采用了超滤设施，对汽车达标排放废水中的悬浮物、菌藻有着优良 的去除作用，对溶解性有机物质也有部分去除作用，故深度低降低中水的浊度、CODcr，出水 浊度可达I. 5NTU甚至INTU以下。
[0028] 经上述方法处理后的获得的中水指标可达到该汽车制造厂的中水补水内控标准， 通过一定的工艺控制后可以代替自来水直接作为汽车制造厂的开放式冷却水补充水使用。
[0029] 本发明还公开了 一种如上述所述方法获得的中水在开放式水分散冷却塔冷却水 补水上的用途。
[0030] 在上述技术背景的基础上，为了达到上述发明目的及其他目的，本发明是通过以 下技术方案实现的：
[0031] 本发明中公开一种汽车制造厂达标排放废水深度处理后获得的中水用于冷却水 补水的方法，为将所述中水通过补水管对开放式水分散冷却塔进行补水，在补水过程中，采 用以下方案控制中水补水过程：1)当补水量达到设定值时停止补水，当在线检测仪表测得 中水的参数超标时停止补水，所述参数包括水量、pH、电导率、余氯和浊度；2)冷却水浓缩 倍数控制在2~4 ;3)投加复配阻垢剂、缓蚀剂和杀菌剂。
[0032] 由于中水中含有有机物，CODcr较高，因此如果大量中水冲击性进入冷却水系统， 则对冷却水水质会带来冲击，主要表现为：冷却水系统的CODcr快速上升，冷却水本身难以 在短时间内将CODcr降解，导致菌藻快速繁殖，即使杀菌剂投加量成倍地增加，也不一定能 保证杀菌效果；腐蚀性离子和致垢性物质同样也快速上升，大大加快了腐蚀和结垢趋势，即 使投加缓蚀剂和复配阻垢剂也不一定能有效抑制这种趋势的发生。因此，有必要安装中水 供水计量表，对中水补水量进行控制，根据每日计划补水量，均匀地补入冷却水系统，防止 对冷却水系统带来冲击，补水量达到当日计划量，PLC系统自动关闭中水补水泵。
[0033] 除了补水量控制，对于中水的一些重要指标，也实施在线控制。包括pH、电导率、浊 度、余氯。由于中水补水水质指标数量多，如果全部实现在线监测则设备投资巨大，可操作 性不强。因此，考虑选用上述几个具有代表性的，设备投资比较经济的指标：
[0034] pH一一可反映碱度指标，碱度随着pH变化而同步变化；
[0035] 电导率--可反映包括腐蚀性离子和致垢性离子的含量，电导率越高，这些离子 含量就
[0036] 越高，电导率稳定，这些离子的含量相对也比较稳定；
[0037] 浊度--可反映悬浮物含量；
[0038] 余氯--余氯控制到位说明中水菌藻控制也已经到位。
[0039] 当在线仪表监测得到这些测定值达到或超过设定最高限或最低限值时，PLC自控 系统立即停止供水。在线监测仪表可实时地将数据传送到监控电脑上，并具有数据超标的 报警功能；并将历史数据和报警记录保存形成运行数据库。
[0040] 理论上，提高浓缩倍数，意味着减少冷却水系统的排污量，同时补水量也就越少。 不过，在高浓缩倍数条件下运行，系统的腐蚀、结垢、菌藻繁殖趋势就更为严重，特别是采用 中水补水后，高浓缩倍数下的风险更大。采用自来水补水的冷却水系统一般浓缩倍数控制 4倍左右，采用中水补水后，可将浓缩倍数下调至2~3倍运行。日常浓缩倍数采用在线电 导率仪+排污电动阀实现自控控制，即当冷却水电导率达到所设定的上限值