新能源汽車生產(chǎn)廢水處理工藝探討

姚 波

（ 上海清浥環(huán)保科技有限公司，上海201800）

隨著經(jīng)濟建設的不斷發(fā)展， 綠色環(huán)保的交通方式越發(fā)收到社會各界的認可。 新能源汽車的環(huán)保技術就此背景下取得了飛速的發(fā)展。 新能源汽車的環(huán)保核心在于通過汽車電池或者混合動力取代了原先的石化燃料，可較大程度緩解原先汽車對于環(huán)境的危害， 而且交通耗費更具經(jīng)濟性。 新能源汽車雖然在動力上較為環(huán)保，但在車輛制造環(huán)節(jié)上相比傳統(tǒng)化石燃料的車輛生產(chǎn)，工藝的改變，勢必也會造成一定的環(huán)保問題出現(xiàn)，故而需要改進生產(chǎn)過程中的廢水處理方案。

1 項目概況

以新能源汽車生產(chǎn)廢水改造項目為研究案例， 通過對具體項目的建設分析， 探討新能源汽車生產(chǎn)線的廢水處理工藝。 本文是建立某新能源汽車生產(chǎn)廢水處理項目上而開展的，該項目的主要難點是汽車安裝工程項目中的500t/d 新能源汽車生產(chǎn)線廢水處理問題。 該新能源汽車生產(chǎn)廢水主要含鋅、鎳、錳等元素。 對生產(chǎn)線的廢水處理中， 針對消除廢水中的重金屬進行凈化，達到最終污水驗收的要求。

2 廢水組成分析

2.1 廢水來源及主要污染物

污染物的來源主要是新能源汽車生產(chǎn)中各工段所產(chǎn)生的廢氣廢水，主要包含有：沖壓車間的模具清洗廢水、油漆車間工業(yè)制劑、總裝車間清洗劑以及作業(yè)機油等。

沖壓車間在鈑金件沖壓時會用到?jīng)_壓模具， 而模具往往需要連續(xù)性等清洗作業(yè)，故而在清洗過程中就會融雜有重金屬的廢渣或者金屬，也就是廢水的主要污染物，具體包括COD、SS、油等。 在油漆車間因為涉及到電泳工藝， 脫脂工序會連續(xù)排放清洗廢水及硅烷處理后的清洗廢水，電泳工藝連續(xù)排放電泳清洗廢水以及連續(xù)排放的全廠生活污水。 在廢水污染物成分中：（ 1）油漆車間，會因為脫脂工序而產(chǎn)生大量廢液，廢水中主要污染物為COD、石油類、TN、磷酸鹽、SS 等；（ 2）硅烷處理工序廢液及廢水中主要污染物為COD、Zr2+、Mn2+、F-、TN、Cu2+等；（ 3）電泳廢液及電泳廢水中主要污染物為COD、SS 等；（ 4）打磨廢水主要污染物為SS；（ 5）噴漆廢水中主要污染物為COD、SS、TN 等；（ 6）總裝車間淋雨線清洗廢水中主要污染物為COD、石油類、SS 等；（ 7）全廠生活污水主要污染物為COD、SS、TN、PO43-等。

2.2 廢水水質(zhì)分析

根據(jù)廢水的主要來源， 經(jīng)分析可知主要的污染物主要是COD、SS、油、磷酸鹽、總鋅、總鎳等，所以分析歸納可知廢水水質(zhì)較為復雜，這是因為廢水中含有PVC 樹脂、油、磷酸鹽及鋅、鎳等重金屬元素具有較大的生物毒性。 其次， 水質(zhì)的可生化性較差，廢水BOD/COD 值很低，一般在0.25 左右。 因此需采取措施,提高BOD/COD 值,以便利于生化處理。廢水中含大量油脂，除了難生物降解并污染水體外，在生物處理曝氣時，還會產(chǎn)生泡沫，阻礙充氧。 最后，水量水質(zhì)變化大，生產(chǎn)倒槽時廢水的產(chǎn)生量大而且呈間斷性， 所以廢水排放量極不均勻， 因此必須設置集水（ 液）池收集廢水，然后定期投加。

2.3 標準應用

對于汽車生產(chǎn)中的主要污染物是水中富含重金屬， 對于本項目污水處理排放標準執(zhí)行《 污水綜合排放標準》（ GB8978-1996）三級標準，主要指標如表1 所示。

3 廢水處理工藝設計

3.1 處理工藝流程

根據(jù)廢水的種類以及特點， 廢水在處理上首先要根據(jù)水體的特征進行PH 值平衡， 對此可通過增加化工原料實現(xiàn)連續(xù)反應，調(diào)節(jié)廢水中各段的pH 和加藥量，具體指標為CaCl2反應段pH 控制在10.5，PAC 混凝段pH 控制在7.5-8，加藥量控制主要參考氣浮系統(tǒng)出水各檢測指標來調(diào)節(jié)：COD 在1200mg/L 左右、鋅含量≤2mg/L、鎳、錳含量≤1mg/L；同時增加馴化增加菌種來進行廢水處理。

處理廢水還需注意量的使用配比， 確保廢水站設計處理水量可以達到500t/d，物化段調(diào)試主要是控制進水量為30t/h、連生化段調(diào)試過程務必要保證整個流程的供水量滿足廢水供應的要求，在廢水水量控制上，如果廢水量少就無法滿足菌種充分繁殖的需求，而如果生產(chǎn)線所產(chǎn)生的廢水量較大，也會使得供應菌種因水體營養(yǎng)稀疏而使得養(yǎng)分不足， 對于營養(yǎng)不足的問題需要及時根據(jù)菌種的生長建設需要，持續(xù)性的向好氧池內(nèi)添加C、N、P 等元素， 這樣的話可有效保持整個菌種的連續(xù)性生長所需的養(yǎng)分，而在馴化過程中，通過間歇進水、間歇曝氣、遞增進水量的方法采用可實現(xiàn)菌種的快速繁殖， 并使得馴化的菌種更好的適應廢水水質(zhì)，達到系統(tǒng)處理要求。

在廢水工藝處理上，要注重非連續(xù)高濃度脫脂廢液、薄膜廢液、電泳廢液水量的使用；且含有油、懸浮物較多，分別進入各自調(diào)節(jié)池， 在間歇反應池中進行混凝沉淀反應后上清液進入綜合廢水池與其它生產(chǎn)廢水混合。 綜合廢水池中生產(chǎn)廢水采用混凝沉淀處理后，進入混合調(diào)節(jié)池與生活污水混合，混和調(diào)節(jié)池中的綜合廢水，隨后進行水解酸化，并在結(jié)合好氧接觸氧化和沉淀處理達標后，進行排放。

混凝沉淀和生化二沉池中產(chǎn)生的污泥排入污泥池， 經(jīng)過調(diào)理反應濃縮后由板框壓濾機脫水，脫水污泥外運處理處置，濾液回到混合調(diào)節(jié)池。

表1 主要污染物類型、含量及國家標準

表2 污水處理的檢測記錄元素含量統(tǒng)計表

3.2 間歇性預處理

對于間歇性廢水的預處理主要包括：薄膜廢水處理、脫脂處理廢水和電泳處理廢水處理三個方面。

薄膜廢水處理采用物化間歇式處理方式， 采用“ 反應+凝集＋沉淀”工藝。 薄膜廢水在薄膜廢水池中收集，經(jīng)過廢水提升泵提升至間歇反應槽中，往反應槽中投加氫氧化鈉、PAC、CaCl2、PAM，之后沉淀，經(jīng)過固液分離后，污泥排入污泥池，上清液排入綜合廢水池。

脫脂廢水處理采用物化間歇式處理方式， 采用“ 反應+凝集＋沉淀”工藝。 薄膜廢水在薄膜廢水池中收集，經(jīng)過廢水提升泵提升至間歇反應槽中， 往反應槽中投加氫氧化鈉、PAC、PAM，之后沉淀，經(jīng)過固液分離后，污泥排入污泥池，上清液排入綜合廢水池。

電泳不含油廢水主要為油漆電泳槽、電泳后水洗，電泳廢水和排入電泳高濃度廢水槽的電泳高濃度廢水進入電泳廢水池，池內(nèi)設置空氣攪拌裝置，對廢水進行攪拌，防止污染物質(zhì)沉入池底。 電泳廢水采用“ 反應+凝集＋沉淀”工藝。 廢水經(jīng)過廢水提升泵提升至間歇反應槽中， 往反應槽中投加氫氧化鈉、PAC、PAM，之后沉淀，經(jīng)過固液分離后，污泥排入污泥池，上清液排入綜合廢水池。

3.3 連續(xù)性處理

連續(xù)性廢水在該項目實踐中主要是綜合廢水、 生化預處理系統(tǒng)和生活污水處理系統(tǒng)三個方面。

車間連續(xù)排放的濃度較低廢水和經(jīng)過間歇反應沉淀處理后的薄膜廢水、脫脂廢水、電泳廢水及事故排水、雨水等排入綜合廢水池。 綜合廢水采用“ 反應+凝集＋沉淀”工藝。 廢水經(jīng)過廢水提升泵提升至連續(xù)反應槽中， 往反應槽中投加氫氧化鈉、PAC，往凝集槽中投加PAM，之后沉淀，經(jīng)過初步固液分離后，污泥排入污泥池，上清液自流到氣浮設備，加入PAC、PAM 混凝絮凝攪拌，進一步進行固液分離后，在氣浮機末端將其pH 值調(diào)節(jié)至6-9，隨后排入混合廢水池。

經(jīng)過格柵處理后的生活污水，進入混合污水池，混合污水池內(nèi)設空氣攪拌，廢水隨后進入生化處理系統(tǒng)。 本項目生化處理系統(tǒng)主要由水解酸化池、好氧接觸氧化池、二沉池等組成。

上清液流入清水池，清水池內(nèi)設在線監(jiān)測系統(tǒng)，檢測不合格的污水通過回流管閥回流至混合污水池重新處理，檢測合格的污水排放至市政管網(wǎng)。

3.4 污泥處理

污泥是由不溶于水的廢渣或經(jīng)系統(tǒng)處理后的沉淀經(jīng)過堆積而產(chǎn)生，對此污泥處理系統(tǒng)需要根據(jù)物化污泥與生化污泥的特性來進行區(qū)別處理。 對于融合性較大、 不易進行泥水分離的污泥，可通過底排閥排至污泥池，然后經(jīng)過污泥泵提升進入污泥反應池和污泥濃縮槽，濃縮后，便可與融合性較小的污泥一起由壓濾泵加壓進入綜合污泥壓濾機中。 經(jīng)壓濾后的固體污泥存放在固體物存放間，交由有危廢處理資質(zhì)單位進行處置。 污泥濃縮池上清液和污泥脫水機壓濾液返回混合廢水池。

4 處理效果分析

在完成上述步驟的污泥處理流程后， 需要進行最終的污泥處理效果檢驗，以而確保整個系統(tǒng)中的污水污泥在經(jīng)調(diào)試后出水穩(wěn)定后達到預期目標，在此處理效果主要是參照《 污水綜合排放標準》（ GB8978-1996）中的三級排放標準，該標準要求出水口的COD≤500、pH6-9、SS≤400、鋅含量≤2mg/L、鎳、錳含量≤1mg/L，在該生產(chǎn)線的污水中，氨氮、磷含量也是重要的檢驗指標，對此檢驗指標符合《 工業(yè)企業(yè)廢水氮、磷污染物間接排放限值》（ DB33/887-2013）， 標準要求氨氮含量≤35mg/L、 磷含量≤8mg/L，具體結(jié)果如表2 所示。

經(jīng)檢驗后，各項指標達到了預期目標，污水處理效果達到了最后的驗收要求及相關標準。

5 結(jié)論

隨著國內(nèi)新能源汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展需求， 人們在關注新能源汽車動力環(huán)保的同時，也更關注新能源汽車行業(yè)生產(chǎn)中的廢水處理。 本文針對某新能源汽車生產(chǎn)中廢水處理流程展開分析與凈水方案探討，最終對處理流程進行效果評價，證實了方案應用有效性。 綜上所述，本文在明確廢水成分的基礎上，闡述了廢水處理工藝流程，為今后相關項目提供了參考和依據(jù)。