铝合金轮毂加工废水处理实例

李华 孟玉勤

开封中环环保工程有限公司 河南开封 475000

摘要：三门峡戴卡轮毂制造有限公司新厂区铝合金轮毂年生产能力为400万只，是我国铝合金车轮行业中规模较大、设备先进、品种齐全的大型轮毂加工生产企业。其废水含倒槽废水、乳化废水、喷漆废水、生活污水，本文介绍了其处理方案实例及运行效果。

关键词：轮毂废水、芬顿氧化、陶瓷膜、混凝沉淀、气浮、生化、处理效果

一、项目概况

三门峡戴卡轮毂制造有限公司，位于河南三门峡市，是一家以铝合金制品为主营产品的企业。其新建厂区2018年正式投产，轮毂年生产能力为400万只，预计日排水量约700t/d，其中废乳化液、脱脂槽废液、酸洗槽废液、钝化液及喷漆尾气有机废水为复杂难处理废水，水量约31t/d。

400万只/年产能厂区废水总排放表：

污水处理后排入城镇污水处理管网，达到《污水综合排放标准》三级标准，即出水指标为：

二、主要废水污染物分析

1、乳化液废水处理

根据切削液供应厂家提供的资料，其供应的切削液为中性，PH值7-8，不含磷，氯，无重金属，含油，其中含合成脂30%、矿物油20%，聚醚10%。

2、高浓度废水处理系统

高浓度废水为铸造热处理车间、涂装车间倒槽废水间歇排水，含有热处理淬火倒槽废水，预脱脂、脱脂倒槽废水，表调倒槽废水，钝化倒槽废水，封闭倒槽废水，喷漆倒槽废水，含油、酸及各种悬浮杂质。

3、铸造热处理车间、涂装车间连续流废水（综合废水处理系统）

这一部分废水污染物浓度较低，除悬浮物超标外，其它指标均符合排放标求，

4、生活污水

这一部分水污染物主要是可生物降解的有机物。

三、处理工艺设计

废水处理工艺的关键之一在于合理的清浊分质。对部分难处理或影响后续处理的废水，根据其性质和排放规律，先进行单独的预处理，再和其它废水集中连续处理，这样不仅可以取得较好的和稳定的处理效果，而且在经济上也合理可行。

本污水处理站废水处理本着分质收集，分系统处理的原则，对污水处理系统做了规划，分为乳化液处理系统、高浓度倒槽废水处理系统、生化处理系统及综合废水处理系统。其工艺为：

1、机加车间乳化液、清洗液废水处理工艺：

机加车间乳化液、清洗液废水 乳化液调节池 破乳 乳化液气浮池

陶瓷膜处理系统 循环水箱

2、生活污水、高浓度倒槽废水(喷漆循环倒槽水)处理工艺：

喷漆循环倒槽水 高浓度废水调节池 芬顿氧化器

生活污水 生活污水调节池 混合中和池 水解酸化池

接触氧化池 二沉池 达标排放

3、综合废水(铸造车间、涂装车间废水)处理工艺：

铸造车间、涂装车间废水 综合废水调节池 混凝沉淀池 气浮机 达标排放

4、污泥处理工艺：

污 泥 污泥转移池 污泥浓缩池 板框压滤机 污泥外运

四 、处理工艺设计说明

1、乳化液废水处理

1）乳化液调节池。含油废水首先进入调节池，调节池接收间断和连续来的含油废水，起均质均量调节作用，同时大颗粒物质在此沉淀。

2）破乳工艺。乳化液废水中含有油、乳化剂等，油乳混合，为了便于气浮能把水中的油及其他杂质分离出来，气浮之前先设破乳工艺，使溶于水的油脂及乳化剂析出。

3）破乳之后设一级气浮。油脂及乳化剂析出后，污水中含有的大量的悬浮物，可加入混凝剂、助凝剂，然后通过气浮中的撇渣机去除浮渣，下层清水流入陶瓷膜处理系统，浮渣去污泥转移池。气浮对悬浮物的处理效率约80%。

4）陶瓷膜处理系统。气浮出水里面仍含有部分溶于水的污染物，COD_cr含量可能高达2000mg/L。气浮出水进入陶瓷膜处理系统进一步进行油水分离。乳化液(含油)废水处理采用无机陶瓷膜。无机陶瓷膜是以Al2O3多孔陶瓷为支撑体的氧化铝膜，无机陶瓷膜是一种极性膜，具有亲水疏油的特性，水与膜的界面能小于油与膜的界面能，在相同的压力下，水比油容易通过膜孔而实现分离进行油水分离。

2、高浓度废水处理系统

倒槽废水间歇排放，平均流量210t/月，瞬间排放量最高达186t/次，含有热处理淬火倒槽废水，预脱脂、脱脂倒槽废水，表调倒槽废水，钝化倒槽废水，封闭倒槽废水，喷漆倒槽废水，含油、酸、各种悬浮杂质，尤其喷漆废水污染物浓度高，但总的排放量不大，不宜单独处理，可设高浓度废水调节池，各类倒槽废水收集均质。

喷漆废水含有树脂、表面活性剂、重金属离子，Oil、PO4^3-、油漆、颜料、有机溶剂等污染物，COD_Cr值高，若不妥善处理，会对环境产生严重污染。根据经验，芬顿氧化对喷漆废水进行预处理，效果较好。用Fenton对COD_Cr去除效率约在30%左右，再加入PAC和PAM对其进行混凝沉淀，经过此两步处理，COD_Cr的总去除率可达到60%～80％。

3、生化处理系统

3.1混合中和池

芬顿氧化出水呈酸性，首先进入混合中和池，加碱调为中性。

生活污水单设调节池，出水进入混合中和池，通过生化处理，进一步处理污水中残留的高分子物质。

3.2水解酸化池

水解酸化过程能将废水中的非溶解态有机物截留并逐步转变为溶解态有机物，一些难于生物降解大分子物质被转化为易于降解的小分子物质如有机酸等，从而使废水的可生化性和降解速度大幅度提高，以利于后续好氧生物处理。

严格控制厌氧反应在水解、产酸阶段，不进入产甲烷阶段，出水无厌氧发酵的不良气味。 水解池子不需要密闭，不需要搅拌器，不需要水、气、固三相分离器，降低了造价和，同时也便于维护。

3.3接触氧化池

接触氧化池是一种生物挂膜法为主，兼有活性污泥的生物处理装置, 该工艺通过提供氧源，污水充分充氧，并以一定的速度流经填料，填料表面生满生物膜，生物膜经过与充氧的污水充分接触，使水中有机物得到吸附和降解，从而使污水得到净化。该工艺具有较强的抗冲击负荷能力，污泥产量低，剩余污泥少，运行管理方便出水水质稳定，良好。

池内弹性填料填充率为70%,比表面积近600m2/m3,在设计面积负荷时充分考虑冬天气温较低的情况下也能确保较好的处理效率。此种结构由于没有或极少量地产生悬浮性的活性污泥，因而不会产生污泥膨胀。

由于填料骨架替代了活性污泥法中的悬浮性作用,因面不需污泥回流,此举大降低了运行管理程序.

3.4二沉池

经好氧处理的污水自流进入二沉池，上清液自流入排放水池。

3.5排放水池

处理过的污水在此经过消毒后排出。

4、铸造热处理车间、涂装车间连续流废水（综合废水处理系统）

这一部分废水污染物浓度较低，除悬浮物超标外，其它指标均符合排放标求，故针对这一部分综合废水，仅针对悬浮物进行混凝沉淀处理即可达标外排。

在废水中加入混凝剂，使废水中溶解的有毒物质，金属离子，无机物等变为胶体或沉淀物。

沉淀池出水里仍含有较多的悬浮物质，为了使其沉淀，在其后设气浮池，在气浮池中向水中提供足够数量的微细气泡，油及其他悬浮物与空气泡粘附在一起，靠气泡的浮力（视密度<1）一起上浮到水面，形成浮渣而加以去除，实现固液或液液分离的过程。为了加强气浮效果，在气浮装置前段设置格槽，分别加入混凝剂、助凝剂反应，使乳化系统脱稳，油粒更好的与气泡结合，浮出水面。浮在水面上的絮凝物由撇渣机排入污泥池，下层的清水达标外排。

气浮工艺多采用溶气气浮，根据废水中所含悬浮物的种 类、性质、处理水净化程度和加压方式的不同，溶气气浮基本流程有以下三种。 （１）全流程溶气气浮法；（2）部分溶气气浮法；（3）部分回流溶气气浮法。

部分回流溶气气浮法是取一部分除油后出水回流进行加压和溶气，减压后直接进入气浮池，与来自絮凝池的含油废水混合和气浮。回流量一般为含油废水的25％～100％。其特点为：①加压的水量少，动力消耗省；②气浮过程中不促进乳化；③矾花形成好，出水中絮凝也少；④气浮池的容积较前两种流程大。

为减少动力消耗，节省运行成本，本工艺采用部分回流溶气气浮法。气浮池为平流式气浮池。

5、污泥处理系统

各处理单元产生的污泥进入污泥转移池，然后由泵提升至污泥浓缩池，再进入板框压滤机，所产生的泥饼外运，压滤液由地沟流至废水转移池收集，由泵提升至综合调节池处理。

6、实际运行效果

本污水处理系统，自建成以后，已运行两年多，根据在线监测数据统计，在系统满负荷运行情况下，系统出水稳定，各项出水指标均能满足要求，其中CODcr含量均值约50mg/L，远低于设计要求值500mg/L。在进水量达到设计负荷的150%时，出水CODcr含量也仅为89.06mg/L。以下是2020年5月1日至12日在线监测的统计数据：

四 、结语

轮毂生产加工废水中的倒槽废水，乳化废水，喷漆废水是比较难处理的工业废水，含有多种油脂，重金属等，本工程采用了分流处理，先进行单独的预处理，再和其它废水集中连续处理，经实际运行证明，系统处理效果稳定，抗冲击能力强，可以对同类的有色金属加工废水的处理有一定的借鉴作用。

参考文献：

（1）檀笑 屈艳芬. 铝合金轮毂生产废水处理系统的设计和运行[J]. 生态科学, 2006年05期

（2）张禾. 年产100万件铝轮毂涂装生产线的废水排放和治理[J].《涂装指南》,2010年 第1期