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［摘要］采取分類預處理及水解酸化+好氧生化+混凝沉淀的組合工藝對某電動車廠涂裝廢水進行綜合處理，出水可實現達標排放。分類物化預處理可有效去除廢水中特定污染物，并解決不同工藝所產生廢水水質差別較大的問題。將預處理后廢水與生活污水混合并經過水解酸化過程，可有效提高廢水可生化性，從而實現后續的生化處理。該組合工藝穩定可靠，成本低廉，直接處理費用為2.45元/t。
涂裝廢水主要產生于前處理（包括脫脂、表調、磷化、水洗）工序及電泳涂裝工序，特別是其中的電泳廢水、噴漆廢水成分復雜，有機污染物含量高，含有重金屬（主要為鋅）離子，可生化性差。江西某電動車廠涂裝生產廢水工程采用“分質預處理+水解酸化+好氧生化+混凝沉淀”的工藝實現廢水的達標排放〔1〕。
1廢水水質
江西某電動車廠電泳涂裝廢水為周期性排放，排放頻次與生產管理相關，水量波動大，單次排放量較大。工程廢水水質、水量見表1。由表1可知，廢水水質主要特點有：磷化工序廢水含有重金屬鋅離子；脫脂工序廢水COD含量高、油脂含量高；生產廢液平均產生量小，但污染物濃度高；表調及磷化工序廢水磷酸鹽含量高；生產廢水可生化性低。磷化廢水含重金屬鋅離子，需單獨預處理。脫脂工序廢水含油污染物，在混凝劑PAC、助凝劑PAM的作用下易破乳分離；磷化廢水磷含量高，pH5~7；若多股廢水直接混合會使磷的濃度降低，不利于磷酸鹽的沉淀去除。為此，江西某電動車廠采用“分質預處理+生化處理+混凝沉淀”的方法，其中將脫脂及電泳廢水、磷化廢水分別進行預處理，然后合流進入生化處理系統〔2〕。
2工藝設計
2.1工藝流程。工程設計處理能力200m3/d，工藝流程見圖1。工藝主要特點說明：（1）磷化廢水通過投加堿、石灰乳及絮凝劑，控制pH，除去磷酸根、鋅離子及懸浮雜質；（2）脫脂電泳廢水通過投加酸及絮凝劑，除去油脂類污染物；（3）表調磷化廢液與脫脂電泳廢液各自總量較小，但污染物濃度大，直接全部進入廢水處理系統對工藝沖擊較大，因此采用較小流量、定量投入污水處理系統的方法，從而避免造成沖擊；（4）含重金屬鋅離子污泥與普通污泥分類收集并分別處置，減少重金屬污泥的產生量；（5）廢水可生化性低，加入生活污水，可部分改善污水的可生化性，同時增加水解酸化池的停留時間，從而提高污水的可生化性。
2.2工藝設計參數。工程主要建、構筑物（或設備）設計參數見表2。
3工程運行效果與分析
3.1工程的調試與運行。工程調試在空載試車和清水試車成功后進行。預處理的調試主要在于各系統的pH控制及藥劑投加量的調整。磷化廢水沉淀器沉淀磷酸根及鋅離子的最佳pH在9.5～10.5，石灰乳（質量分數10%）的投加質量濃度約250mg/L，PAC（質量分數5%）投加質量濃度約300mg/L，PAM（質量分數0.1%）投加質量濃度約5mg/L。沉淀器出水清澈，SS去除率達95%以上，鋅離子去除率84%，磷酸鹽去除率91.5%。電泳廢水氣浮機調節pH至中性，PAC投加質量濃度約300mg/L，PAM投加質量濃度約5mg/L，SS去除率96%以上，COD去除率約35%。工程生化活性污泥從附近污水處理廠二沉池運表1廢水水質名稱水量SSCOD石油類磷酸鹽總鋅BODpH熱水洗2028034002100———12~13回分別投入水解酸化池及接觸氧化池。曝氣調試初期，產生大量泡沫，但隨著填料掛膜量（污泥量）增加，泡沫逐漸消失。調試期間污泥量增長較慢，向系統中投加葡萄糖（20kg/d）作為碳源以提高污水可生化性。污泥接種馴化約35d后系統轉入正常運行狀態，污泥沉降比約20%，生化系統COD去除率約75%。混凝沉淀池PAC投加質量濃度約250mg/L，PAM投加質量濃度約4mg/L，SS去除率81%，COD去除率約19%。表3為系統運行條件及處理效果，運行后出水達到《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）二級標準，即CODCr≤115mg/L、SS≤63mg/L、總鋅≤3.2mg/L、pH6~8、磷酸鹽≤0.82mg/L。
3.2運行問題及分析。3.2.1預處理運行問題及分析系統在調試與運行過程中發現，污水pH對磷化廢水預處理的效果影響較大。在pH≈10時磷化廢水中鋅離子、磷酸根的去除效果最好；當pH低于9時二者去除率均有所降低，其中總鋅去除率低于60%；pH大于11時，由于Zn（OH）2沉淀的重新溶解，致使總鋅含量升高〔3〕。運行過程中發現石灰乳、PAC及PAM的用量調整范圍可較大，但對出水水質影響不如pH的影響顯著。同時石灰乳的投入，會造成污泥量的增大，在運行中也嘗試用NaOH+氯化鈣代替石灰乳，處理效果不如石灰乳，且增加操作難度。脫脂廢水為堿性，電泳廢水為酸性，二者混合后會造成pH不穩定，通常顯堿性。脫脂電泳廢水預處理主要在氣浮機單元完成，pH≈8時處理效果最好。3.2.2生化系統運行分析水解酸化池通過攪拌機攪拌作用，維持池內溶解氧在0.2～0.3mg/L左右；污泥外觀呈黑色，結構密實，池內污泥質量濃度可維持在3900mg/L。日常檢測揮發酸進水約180～330mg/L，出水420～600mg/L，酸化效果穩定明顯〔4〕。接觸氧化池掛膜較慢，懸浮污泥含量約15%。由于生產廢水可生化性差，運行初期污泥增殖速度較慢，即使混入了生活污水，廢水營養比仍不均衡，需要適量補充部分碳源。3.2.3系統運行費用整個系統運行電費1.12元/t，藥劑費約1.42元/t，其中PAC、NaOH、石灰、污泥脫水CPAM、PAM費用分別為0.66、0.28、0.10、0.15、0.12、0.11元/t，合計系統直接運行費用為2.54元/t。
4結論
本工程采用分質預處理+好氧生化+混凝沉淀的組合工藝對涂裝廢水進行處理，工藝簡單，運行穩定可靠，出水效果好，在技術經濟上可行〔5〕。（1）電泳涂裝廢水周期性排放，水量波動大；有機污染物含量高，含有重金屬鋅離子，可生化性差，且不同工藝水質差別大，通過采用分類預處理可有效解決此問題，穩定水質水量并去除重金屬離子，提高后續工藝處理效率。（2）預處理后廢水在混入生活污水、適量投加營養物質的條件下，可有效提高廢水可生化性，可以將生化處理工藝應用于電泳涂裝廢水處理工程，水解酸化法+接觸氧化法的工藝COD去除率可達75%。（3）通過工藝條件控制與運行參數調試，該組合工藝對電泳涂裝廢水的處理出水效果穩定，系統出水COD約為115mg/L、總鋅約為3.2mg/L，達到設計要求，直接處理費用2.45元/t。
作者:王慧娟 張志海 韓艷艷 單位:新疆大學建筑工程學院 河北和川環保科技有限公司 蘭新鐵路新疆有限公司
