汽车涂装电泳废水处理管式微滤膜法

1、概述

电泳涂装技术，目前在我国汽车行业生产的过程中已经成为涂装工艺中至关重要的一环，在很大程度上决定着汽车上漆的质量。在生产过程中，电泳工艺产生的废水不仅量大，且污染物浓度高，其主要污染物为水溶性树脂、颜料、填料、助溶剂等有害化学物质，必须进行有效处理后方可排放。经过一段时间的调研，将常见的处理工艺、相应的特点及应用难点作一个简单的归纳，如表1所示。

对上表中各种工艺进行了对比及筛选，最终选择膜法中的管式微滤膜工艺对某汽车企业涂装废水中的电泳废水进行实验，并结合实验结果做进一步的工程应用实践及有效性验证。

2、情况说明

该汽车企业涂装车间废水种类为：脱脂废水（液）、电泳废水（液）、喷漆废水、薄膜废水等。其中脱脂、电泳、喷漆等废水（液）通过“混凝反应A+斜板沉淀A”混合处理，而薄膜废水通过“混凝反应B+斜板沉淀B”单独处理，上述两套物化系统出水经过pH反调后进入生化工艺处理，出水达到《污水综合排放标准》DB31/199-2018中的三级排放要求。该企业涂装车间曾于2018年将磷化工艺改为锆系薄膜工艺，薄膜废水中已不再含有一类重金属污染物，且所含其它各类污染物也相对较低，故而考虑对B套物化系统进行改造，用于单独处理其他高浓度的废水。

根据企业最近一年的例行监测数据进行统计，电泳废水（含废液）在涂装废水内的水量占比为30%左右，而COD污染物占比则高达71%左右，属于相对高浓度的废水，故而考虑对电泳废水（液）进行单独处理，期望能够降低出水COD，并减少污泥产生量（废弃物产生量）。

3、管式微滤膜的应用特点

由于电泳废水的污染物浓度较高且波动较大，故而必须选择比较稳定的单独处理工艺，以避免污染物浓度的变化对后续生化工艺的影响，而原先的“混凝沉淀+斜板沉淀”工艺，出水质量基本取决于混凝沉淀的效果，抗冲击能力较弱，再结合表1中各种处理工艺的特点，最终选择了“混凝沉淀+管式微滤膜”工艺来实现稳定效果的处理需求。

管式微滤膜采用PP（聚丙烯）均质成膜，在高流速的条件下，流体呈现湍流态，被膜截留的固体颗粒不会停留在微滤膜的表面，而是在对微滤膜表面进行冲刷作用，避免污染物在微滤膜表面停留。少量附着在膜表面的污染物，也会在反冲洗作用下脱离。集成了循环泵和清洗装置的管式微滤膜分离装置，其错流式微滤过滤可以达到非常好的出水水质，从而代替传统的沉降或澄清工艺。

4、管式微滤膜小试结果

通过5个批次的小试，从终端排放COD及产泥量（脱水污泥）两个方面，对微滤膜法及传统沉淀法进行对比，详见图1。其中红色曲线为常规斜板工艺，蓝色曲线为微滤膜法工艺，可见微滤膜法在COD去除及产泥量两个方面均有下降。

5、实施情况

5.1 改造完成后的工艺流程图，详见图2。

5.2 工艺设备组成

由缓存槽、反应槽、浓缩槽、管式微滤膜系统、pH调节槽、污泥脱水设备、加药系统组成。其中浓缩槽及管式微滤膜系统为新建，其它设备为利旧。处理量为150-200m3/d；平均处理能力为10m3/h。

6、实施效果（项目改造前30天与项目改造完成后30天的数据对比）

6.1 氨氮、总磷、pH等指标无明显变化。

6.2 终端排放COD值：由400mg/l降低为350mg/l左右，降幅约12.5%左右。

6.3 单车产泥量（脱水污泥）：由原来的410克/台降低为320克/台左右，降幅约22%左右。

6.4 运营过程中的膜通量衰减及恢复：微滤膜系统自2020年11月16日开始连续运行，至2020年12月19日结束，共运营33天的时间，膜通量于第24天开始出现衰减迹象，继续运行9天后，膜通量下降58%左右。可见微滤膜系统的清洗周期以2-3周左右的时间为宜。2020年12月20日，对微滤膜进行了化学清洗，清洗药剂为酸、碱、SOLVENT-PPG，化学清洗完成后，膜通量恢复正常。

7、处理经济效益分析

微滤膜设备自2020年11月16日开始运营至今共三个月左右的时间，出水水质良好且稳定，杜绝了因斜板跑渣导致出水超标的现象，加药量控制简便、几乎不用进行人工调节。COD排放总量预计减少3.2吨/年，污泥处置费用预计减少243111元/年，药剂费减少22500元/年。

8、结束语

随着国家和地方政府对于废水COD排放总量及危险废弃物减量的要求日趋严格，相关减排、监控、收费等政策法规和标准频繁出台，企业面临新的挑战与机遇。微滤膜工艺成功应用于汽车企业电泳废水的单独处理，从规划、设计、持续改进和降本增效等方面进行技术优化及创新，实现了企业“COD排放总量、危险废弃物产生量”双减的新模式。（来源：上海依科绿色工程有限公司）