一种汽车制造业废水零排放的处理方法

摘要

本发明涉及一种汽车制造业废水零排放的处理方法，属于废水处理技术领域。包括，S1、将生产废液进行废液混凝/絮凝沉淀处理、废液气浮处理；S2、将经S1处理过的生产废液和生产废水进行综合废水混凝/絮凝沉淀处理、综合废水气浮处理和综合废水pH反调处理；S3、将经S2处理过的废水和生活污水进行综合废水水解酸化处理、综合废水接触氧化沉淀处理；S4、将经S3处理过的废水进行砂碳滤处理、UF处理和RO处理，得到淡水和浓水；S5、将S4的浓水进行浓水加药软化沉淀处理、浓水砂碳滤处理、浓水UF处理和浓水RO处理，得到淡水和浓水；S6、将S5的浓水进行浓水STRO处理，得到淡水和浓水；S7、将S6的浓水进行蒸发结晶处理，得到淡水，实现了废水的零排放的目的。

说明书

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，尤其涉及一种汽车制造业废水零排放的处理方法。

背景技术

随着国内汽车工业蓬勃发展，汽车整车厂作为用水大户，排污压力日益严峻，废水治理程度直接影响当地生态环境。单车耗水量是各工厂的重要考核指标，因此对工厂废水进行全回用从而实现整个工厂废水的零排放，日益成为一种趋势。

汽车整车厂的废水具有种类多、排放量变化大、组分复杂、排放浓度不稳定、污染程度高等特征，目前国内整车厂的废水(包括生活污水)处理回用比例最高为70％，无法实现全工厂废水的零排放，这样无法最大限度降低单车耗水量，资源的利用率不充分。因此研究一种稳定性高，运行成本低，操作性强的零排放工艺已成为汽车整车厂废水治理领域的研究热点。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中废水处理回用比例较低、稳定性差高、运行成本高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种汽车制造业废水零排放的处理方法。以多层次物化系统，生化系统，普通膜系统，高压膜系统，蒸发系统为基础，结合汽车废水的特点，设计了一套汽车制造业废水零排放的处理方法。

本发明的一个目的是提供一种汽车制造业废水零排放的处理方法，所述汽车制造业废水包括生产废液、生产废水和生活污水，所述处理方法包括以下步骤，

S1、将生产废液进行废液混凝/絮凝沉淀处理、废液气浮处理；

S2、将经所述S1处理过的生产废液和所述生产废水进行综合废水混凝/絮凝沉淀处理、综合废水气浮处理和综合废水pH反调处理；

S3、将经所述S2处理过的废水和所述生活污水进行综合废水水解酸化处理、综合废水接触氧化沉淀处理；

S4、将经所述S3处理过的废水进行砂碳滤处理、UF处理和RO处理，得到淡水和浓水；

S5、将S4所述的浓水进行浓水加药软化沉淀处理、浓水砂碳滤处理、浓水 UF处理和浓水RO处理，得到淡水和浓水；

S6、将S5所述的浓水进行浓水STRO处理，得到淡水和浓水；

S7、将S6所述的浓水进行蒸发结晶处理，得到淡水。

在本发明的一个实施例中，所述生产废液为汽车厂各车间的生产废液，包括脱脂、电泳、薄膜、冲压等倒槽废液，统一收集匀质匀量后，接入废液混凝/ 絮凝处理单元。

在本发明的一个实施例中，所述生产废水为各车间的生产废水，包括脱脂、电泳、薄膜、冲压等日常排放废水，统一收集匀质匀量后，接入综合废水混凝/ 絮凝沉淀处理单元。

在本发明的一个实施例中，所述生活污水经管道统一收集与处理后的废水混合后，接入综合废水水解酸化处理单元。

在本发明的一个实施例中，在S1中，所述废液混凝/絮凝处理和所述废液气浮处理，主要去除废液中的绝大部分悬浮颗粒物，金属离子，氟离子及浮油，并去除部分COD，上清液与生产废水输出至综合废水混凝/絮凝处理单元。

在本发明的一个实施例中，在S1中，调节pH为10-11，所述废液混凝/絮凝沉淀处理的过程中加入碱、氯化钙、聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM-)；所述废液气浮处理的过程中加入PAC和PAM-。氯化钙加药量为290-310ppm， PAC加药量均为210-230ppm，PAM-加药量均为90-110ppm，气浮系统采用加压溶气式气浮。

在本发明的一个实施例中，在S2中，所述综合废水混凝/絮凝处理和所述综合废水气浮处理单元，主要去除综合废水中的绝大部分悬浮颗粒物，金属离子，氟离子及浮油，并去除部分COD，上清液经综合废水pH反调处理调节pH至 9-10，反调后的废水与生活污水输出至综合废水水解酸化处理单元。

在本发明的一个实施例中，在S2中，调节pH为9-10，所述综合废水混凝/ 絮凝沉淀处理的过程中加入碱、氯化钙、PAC和PAM-；所述综合废水气浮处理的过程中加入PAC和PAM-。氯化钙加药量为140-160ppm，PAC加药量均为 90-110ppm，PAM-加药量均为35-45ppm，气浮系统采用加压溶气式气浮。

在本发明的一个实施例中，在S1和S2中，所述处理的时间均为15-20min。

在本发明的一个实施例中，在S3中，所述综合废水水解酸化处理和综合废水接触氧化处理，去除废水中的COD，TN及TP，上清液输出至砂碳滤处理单元。

在本发明的一个实施例中，在S3中，所述综合废水水解酸化处理的时间为5-7h；所述综合废水接触氧化沉淀处理的时间为17-19h，污泥回流比为1-2。

在本发明的一个实施例中，在S4中，所述砂碳滤单元，UF+RO处理单元，主要去除废水中的悬浮物，TDS，COD，TN，硬度，淡水输出至回用供水系统，浓水输出至浓水加药软化处理单元。

在本发明的一个实施例中，在S4中，所述砂碳滤处理的上升流速为9-11m/h。

在本发明的一个实施例中，在S4中，所述RO处理的过程中RO膜的过滤压力不超过1.2MPa，RO系统的回收率设计为70％。

在本发明的一个实施例中，在S5中，所述浓水加药软化沉淀处理，去除浓水中大部分硬度，保证后续系统的稳定运行。

在本发明的一个实施例中，在S5中，调节pH为11-12，所述浓水加药软化沉淀处理的过程中加入碱、氯化钙、碳酸钠、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺。氯化钙加药量为290-310ppm，碳酸钠加药量为190-210ppm，PAC加药量为 140-160ppm，PAM-加药量为25-35ppm，沉淀采用高效兰美拉沉淀池，表面负荷为2.5m

在本发明的一个实施例中，在S5中，所述浓水砂碳滤+UF+RO处理单元，浓水STRO处理单元，主要去除浓水中的悬浮物，TDS，COD，TN，硬度，淡水输出至回用供水系统，浓水输出至蒸发结晶单元。

在本发明的一个实施例中，在S5中，所述浓水砂碳滤处理的上升流速为 5-7m/h；浓水RO处理过程中RO膜的过滤压力不超过1.5MPa，RO系统的回收率为60％。

在本发明的一个实施例中，在S6中，所述浓水STRO处理过程中STRO膜的过滤压力不超过7.5MPa，STRO系统回收率为70％。

在本发明的一个实施例中，在S7中，所述蒸发结晶是对浓水进行加药软化后，加热浓缩，冷凝液输出至回用供水系统。其中加药软化的工艺同上述浓水加药软化沉淀处理。

在本发明的一个实施例中，在S7中，所述蒸发结晶的过程中蒸发浓缩比不低于20倍。蒸发系统采用MVR蒸发系统，蒸发系统的接液材质选用双相钢材质。

本发明的技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明所述的处理方法首次应用于汽车整车厂废水处理，利用工艺单元系统，多维度设计，提供一种稳定性高，运行成本低，操作性强的汽车整车厂废水零排放处理工艺。从而最大限度降低单车耗水量，最大限度提高资源的循环利用，为企业创造很好的环境效益，间接为企业减负。

(2)在国内汽车整车厂所有废水实现零排放，属于国内首创！

(3)本发明所述的处理方法将不同种类废水分散处理后再进行集中处理，克服了直接集中处理过程因废水排放量变化大、组分复杂而造成的达标排放不稳定等问题。

(4)本发明所述的处理方法在目前广泛采用的混凝+生化处理+UF+RO处理的基础上，进一步增加浓水加药软化+浓水砂碳滤+浓水UF+浓水RO+浓水STRO+蒸发结晶等处理过程，提升了浓缩液处理的产水率，提高了出水水质，解决了传统工艺浓缩液排放量大、产水水质差、水回用率低的问题，实现了全工厂废水的零排放的目的。

(5)本发明所述的处理方法运行成本在12元/吨水左右，相较于其他行业零排放处理成本普遍在20元/吨水以上，大大降低了运行成本。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明汽车制造业废水零排放的处理方法的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

在本发明中，除非另有说明，UF是Ultrafiltration的简写，指超滤处理技术，是以0.1-0.5MPa的压力差为推动力，利用多孔膜的拦截能力，通过物理截留的方式将大小不同的颗粒分开，从而达到纯化和浓缩、筛分溶液中不同组分的目的。

在本发明中，除非另有说明，RO是Reverse Osmosis的简写，指反渗透处理技术，是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离技术，具有分离、提取、纯化和浓缩的作用。

在本发明中，除非另有说明，STRO是SpacerTube Reverse Osmosis的简写，是管网式反渗透处理技术，用于进一步浓缩浓水，以减少进入蒸发结晶装置的浓水量，从而减少蒸发，减小蒸发装置规模。

在本发明中，除非另有说明，COD是Chemical Oxygen Demand的简写，指化学需氧量，指用强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量，它是表示水中还原性物质多少的一个指标，水中的还原性物质主要指有机物，因此，COD是衡量水中有机物质含量多少的指标，COD值越大，说明水体受有机物的污染越严重。

在本发明中，除非另有说明，TN是Total Nitrogen的简写，指总氮，是水中各种形态无机和有机氮的总量。包括NO

在本发明中，除非另有说明，TP是Total Phosphorus的简写，指总磷，是水体中磷元素的总含量，主要是以磷酸盐的形式存在。总磷含量是衡量水质的重要指标之一，常被用来表示水体受营养物质污染的程度。

在本发明中，除非另有说明，TDS是Total Dissolved Solids的简写，是溶解性固体总量，表示水中全部溶质的总量，包括无机物和有机物两者的含量。TDS 值越高，说明水中含有的溶解物越多。

在本发明中，除非另有说明，PAC是PolyAluminium Chloride的简写，是聚合氯化铝，是无机高分子混凝剂，对水中胶体和颗粒物具有高度电中和及桥联作用，并可去除微有毒物及重金属离子。

在本发明中，除非另有说明，PAM-是Polyacrylamide的简写，是聚丙烯酰胺，一种高分子聚合物，作为助凝剂，和PAC配合使用，可以降低PAC的使用量，用于水中悬浮颗粒的凝聚、澄清。

实施例

参照图1所示，一种汽车制造业废水零排放的处理方法，包括以下步骤：

处理单元包括：废液混凝/絮凝处理单元，废液气浮处理单元，综合废水混凝/絮凝处理单元，综合废水气浮处理单元，综合废水pH反调处理单元，综合废水水解酸化处理单元，综合废水接触氧化处理单元，砂碳滤处理单元，UF+RO 处理单元，浓水加药软化处理单元，浓水砂碳滤+UF+RO处理单元，浓水STRO 处理单元，蒸发结晶单元。

工艺流程：生产废液统一收集后，定量接入废液混凝/絮凝处理单元输入端，废液混凝/絮凝处理单元输出端与废液气浮处理单元输入端相连；废液气浮处理单元输出端和生产废水一起与综合废水混凝/絮凝处理单元输入端相连；综合废水混凝/絮凝处理单元输出端和综合废水气浮处理单元输入端相连；综合废水气浮处理单元输出端和综合废水pH反调处理单元输入端相连；综合废水pH反调处理单元输出端和生活污水一起与综合废水水解酸化处理单元输入端相连；综合废水水解酸化处理单元输出端和综合废水接触氧化处理单元输入端相连；综合废水接触氧化处理单元输出端和与砂碳滤处理单元输入端相连；砂碳滤处理单元输出端与UF+RO处理单元输入端相连；UF+RO处理单元淡水输出端与回用供水系统相连，浓水输出端与浓水加药软化处理单元输入端相连；浓水加药软化处理单元输出端与浓水砂碳滤+UF+RO处理单元输入端相连；浓水砂碳滤 +UF+RO处理单元淡水输出端与回用供水系统相连，浓水输出端与浓水STRO 处理单元输入端相连；浓水STRO处理单元淡水输出端与回用供水系统相连，浓水输出端与蒸发结晶单元输入端相连；蒸发结晶单元冷凝液输出端与回用供水系统相连。

南方某汽车制造基地废水零排放处理EPC工程中，工厂废水分为生产废液 (电泳，硅烷，冲压，脱脂)、生产废水(电泳，硅烷，脱脂)、生活污水，其中废液处理量为10m

S1、将生产废液进行废液混凝/絮凝沉淀处理、废液气浮处理；废水混凝/ 絮凝处理单元依次添加液碱、氯化钙溶液、PAC和PAM-；废水气浮处理单元依次添加PAC和PAM-；其中PH值约10.5，氯化钙加药量为300ppm，PAC加药量均为220ppm，PAM-加药量均为100ppm，各反应段停留时间为20min，气浮系统采用加压溶气式气浮。

S2、将经S1处理过的生产废液和生产废水进行综合废水混凝/絮凝沉淀处理、综合废水气浮处理和综合废水pH反调处理，其中PH值约9.5；综合废水混凝/ 絮凝沉淀处理单元依次添加液碱、氯化钙溶液、PAC和PAM-；综合废水气浮处理单元依次添加PAC和PAM-；氯化钙加药量为150ppm，PAC加药量均为100ppm，PAM-加药量均为40ppm，各反应段停留时间为15min，气浮系统采用加压溶气式气浮。

S3、将经S2处理过的废水和生活污水进行综合废水水解酸化处理、综合废水接触氧化沉淀处理；水解酸化停留时间为6h，接触氧化停留时间为18h，污泥回流比为1.5。

S4、将经S3处理过的废水进行砂碳滤处理、UF+RO处理，得到的淡水输出至回用供水系统，浓水进入下一步处理；砂碳滤设计上升流速为10m/h，RO 系统的回收率设计为70％，RO膜最大过滤压力为1.2MPa。

S5、将S4的浓水进行浓水加药软化沉淀处理、浓水砂碳滤处理、浓水UF+RO 处理，得到的淡水输出至回用供水系统，浓水进入下一步处理；浓水加药软化处理单元中依次添加液碱，氯化钙，碳酸钠，PAC，PAM-，其中PH值控制在 11-12，氯化钙加药量为300ppm，碳酸钠加药量为200ppm，PAC加药量为150ppm， PAM-加药量为30ppm，沉淀采用高效兰美拉沉淀池，表面负荷为2.5m

S6、将S5的浓水进行浓水STRO处理，得到的淡水输出至回用供水系统，浓水进入下一步处理；STRO系统回收率为70％，STRO膜最大过滤压力为 7.5MPa。

S7、将S6的浓水进行蒸发结晶处理，即对浓水进行加药软化后，加热浓缩，冷凝液输出至回用供水系统。蒸发系统采用MVR蒸发系统，蒸发系统的接液材质选用双相钢材质，蒸发浓缩比为30倍。加药软化的工艺同S5。

后期系统调试运行数据显示，按照进水75m

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。