楊 洋 薛 磊
(1浙江環耀環境環境建設有限公司 浙江杭州 310000 2浙江卓錦環保科技股份有限公司 浙江杭州 310000)
中水屬于經過處理并達到規定水質標準的排放水,它能夠一定范圍內進行重復使用,是一種非飲用雜用水,水質介于上水與下水之間,中水回用是實現水資源有效回收利用的一種重要表現形式。水資源作為一種有限資源,隨著全球性水資源緊缺問題的日益顯著,中水回用在解決水資源緊缺問題以及緩解社會經濟發展與水資源短缺矛盾上具有非常積極的作用意義。中水回用作為可重復利用第二水源的首選,主要在農業灌溉以及工業、市政雜用、生活回用等方面得到有效回收利用,其中,工業用水是水資源消耗產生的主要原因,中水回用技術在工業領域的應用研究也受到較深的重視。
汽車涂裝工藝產生的中水是由工業廢水與生活廢水經過加工處理后得到的水體,汽車涂裝工藝中廢水來源包括汽車涂裝生產的沖壓、焊裝以及涂裝等工藝循環冷卻廢水、涂裝生產車間空調廢水、生活廢水等,在廢水處理中通過水質類型進行分別處理后,達到城市污水再生利用等有關水質標準,并且能夠在市政雜用、農業灌溉、工業或生活回用等領域得到回收利用。如下表1所示,即為某汽車涂裝廠廢水站進出水水質參數對照,其中,進水為該汽車涂裝廠涂裝生產工業廢水,出水水質按照該地區城市污水再生利用工業用水水質標準。

表1 某汽車涂裝廠進出水水質參數對照(mg/L)
需要注意的是,汽車涂裝工藝產生廢水量較多,因此,中水量也較大,有研究顯示,年產20萬輛汽車的涂裝廠廢水排放量約為80m3/h,經處理后符合要求中水量為80m3/h,如果廠區市政雜用回收涌水量為20m3/h,那么只占到整個汽車涂裝廠中水量的25%左右,由此可見,汽車涂裝中水回用價值意義十分顯著。
結合中水回用技術及其研究應用現狀,根據汽車涂裝工藝中水產生實際情況,通過在汽車涂裝加工中引進中水回用技術工藝,對提升中水回用效率,促進水資源循環與有效回收利用,對緩解社會經濟發展與水資源緊缺矛盾、推進社會經濟發展提升等,都有著十分積極的作用和意義。為此,根據汽車涂裝的廢水處理排放情況,從提升中水回用效益以及促進水資源循環利用、減少水資源回用成本等方面綜合考慮,某汽車涂裝廠針對中水回用提出如下圖1所示的廢水處理應用方案。該方案中,通過采用中水深度處理與回收利用技術,在進一步提升汽車涂裝廢水處理后的水質標準情況下,將處理廢水實現全部的綜合回收利用,從而達到較好的中水回用效率,提高汽車涂裝中水回用的技術效益,減少中水回用技術成本。

圖1 汽車涂裝中水深度處理回收利用技術方案
根據上述中水回用技術方案,以某年生產量約為20萬輛整車的汽車涂裝企業為例,該企業進行汽車涂裝加工生產中進行處理并符合有關水質標準的中水量假設為80m3/h,在進行汽車涂裝中水回用設計中,將其中約20m3/h的中水以水泵連接,通過恒壓供水用于廠區市政雜用,包括沖洗廁所以及廠區綠化灌溉、道路保潔等,以滿足廠區生產中的基本用水需求,此外,針對汽車涂裝的另外60m3/h中水,采用進一步凈化處理模式,通過將經廢水排放處理符合標準的中水進行化學藥劑添加以及過濾、凈化等進一步深化處理后,在達到汽車涂裝用水水質標準后,回用于汽車涂裝生產支持,或者是達到支持生產的水質標準,用于循環生產利用中,促進汽車涂裝中水回用效率提升。如下所示,即為針對汽車涂裝中水的進一步深化處理工藝流程:
首先,在經處理符合有關水質標準的汽車涂裝中水中加入Al鹽或者是Fe鹽等藥劑,實現中水中懸浮以及膠態有機物或有關雜質去除;
其次,在汽車涂裝工業廢水處理系統中增加石英砂過濾裝置,以進一步實現中水中絮凝絡合物以及有關雜質去除;
再次,在汽車涂裝工業廢水處理工藝中增加活性炭過濾裝置,對汽車涂裝漲水中的溶解態有機物以及有關游離態C1進行有效去除;
此外,在汽車涂裝工業廢水處理工藝系統中增加中空纖維超濾膜,以實現汽車涂裝中水中較大分子的有機物或者是蛋白質、有關菌類等有效去除;
最后,通過在汽車涂裝工業廢水處理工藝系統中配置反滲透膜組,在實現中水相對分子質量低于100道爾頓的離子去除基礎上,達到中水的進一步凈化處理,滿足中水深化處理后的生產或支持生產水質標準,實現汽車涂裝中水回用效率提升。需要注意的是,上述汽車涂裝中水深化處理工藝流程中,各工藝之間通過設置定量加藥裝置進行對藥劑添加使用量進行控制,以確保中水深化處理效果,同時在各工藝流程中設置保證不同工藝流程水質及水量標準的控制程序,以確保最終深化處理后中水電導率在45μs·cm以下,滿足相應的中水深化處理要求。
根據上述汽車涂裝中水回用技術方案以及中水深化處理回用工藝流程,該汽車涂裝廠進行汽車涂裝加工中產生的80 m3/h,在有效填補汽車涂裝生產中傳統純水制取對自來水消耗使用情況基礎上,有效減少了汽車涂裝加工生產的成本,促進汽車涂裝中水回用效率,促進汽車涂裝廠生產加工綜合效益提升。
總之,對中水回用技術在汽車涂裝中應用研究,有利于促進汽車涂裝中水回用效率提升,提高汽車涂裝中水回用技術效益,對緩解工業發展與水資源矛盾,推動工業生產中水資源循環利用,減少水資源浪費有著非常積極的作用和意義。