公布日：2022.04.15
申请日：2022.01.11
分类号：C02F9/14(2006.01)I
摘要
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种汽车喷漆处理过程中水帘喷房循环废水处理回用系统及回用方法。本发明针对汽车制造厂汽车喷漆处理过程中的水帘喷房循环排放废水，提出一种优化的深度处理回用系统及回用方法，经过混凝沉淀处理，废水中有毒有害物质及有机污染物已大幅削减，后续处理工艺采用蒸发浓缩处理与三级高级氧化装置处理，能够极大程度去除水体中的难降解有机物，再经超滤装置、反渗透装置、杀菌和恒压供水装置后回用。本发明处理后的回用水可用于水帘喷房捕捉漆雾系统循环利用，大大节约了用水量，最大限度减少工业废水的排放量。
权利要求书
1.一种汽车厂水帘喷房循环废水处理回用系统，其特征在于，包括依次流体连通的混凝沉淀装置(010)、蒸发浓缩装置(030)、高级氧化装置Ⅰ(050)、生化装置(060)、第一过滤装置(070)、高级氧化装置Ⅱ(080)、生物曝气滤池装置(090)、第二过滤装置(100)、高级氧化装置Ⅲ(110)、超滤装置(120)、膜浓缩装置(130)、杀菌和恒压供水装置(140)。
2.如权利要求1所述的汽车厂水帘喷房循环废水处理回用系统，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：1)所述混凝沉淀装置(010)包括依次流体连通的混凝反应单元(011)和沉淀单元(012)；2)所述混凝沉淀装置(010)与所述蒸发浓缩装置(030)之间的连通部件还设有pH调节装置(020)；3)所述系统还包括换热装置(040)，所述换热装置(040)设于所述蒸发浓缩装置(030)与所述高级氧化装置Ⅰ(050)之间；4)所述蒸发浓缩装置(030)为真空蒸发浓缩装置；5)所述高级氧化装置Ⅰ(050)、高级氧化装置Ⅱ(080)和高级氧化装置Ⅲ(110)均可选自臭氧高级氧化装置、臭氧高级氧化和催化剂组合反应装置、臭氧和双氧水组合反应装置、臭氧高级氧化和紫外照射组合反应装置或芬顿高级氧化装置；6)所述生化装置(060)为A2O+MBR膜装置或A2O+混凝沉淀生化装置；7)所述第一过滤装置(070)为袋式过滤器、折叠式过滤器或自清洗过滤器；8)所述生物曝气滤池装置(090)为上进下出式或下进上出式运行模式；9)所述第二过滤装置(100)为袋式过滤器或折叠式过滤器；10)所述超滤装置(120)之前设有保安过滤器；所述超滤装置(120)中超滤膜的材质选自聚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯和陶瓷膜中的一种；11)所述膜浓缩装置(130)包括反渗透装置和设在反渗透装置之前的保安过滤器；12)所述杀菌和恒压供水装置(140)包括杀菌装置和恒压供水装置；所述杀菌装置为投加次氯酸钠杀菌剂装置；所述恒压供水装置为变频水泵、缓存水箱和压力变送器组合自动控制装置。13)所述系统还包括污泥脱水装置，与混凝沉淀装置(010)和生化装置(060)连通，用于对混凝沉淀装置(010)产生的浮渣和污泥和生化装置(060)产生的污泥进行脱水处理；14)所述系统还包括营养剂投加装置，用于向所述生化装置(060)投加营养剂；15)所述系统还包括非氧化杀菌剂、阻垢剂、还原剂投加装置，用于向所述超滤装置(120)和膜浓缩装置(130)连通的管道投加非氧化杀菌剂、阻垢剂、还原剂。
3.如权利要求2所述的汽车厂水帘喷房循环废水处理回用系统，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：(1)特征1)中，所述沉淀单元(012)为斜板沉淀池、平流式沉淀池或竖流式沉淀池；(2)特征2)中，所述pH调节装置(020)为加酸反应装置；(3)特征3)中，所述换热装置(040)为板式换热器或管式换热器；(4)特征4)中，所述真空蒸发浓缩装置为低温真空蒸发浓缩装置或高温真空蒸发浓缩装置；(5)特征5)中，所述高级氧化装置Ⅰ(050)、高级氧化装置Ⅱ(080)和高级氧化装置Ⅲ(110)包括臭氧反应单元，所述臭氧反应单元选自微纳米气泡发生器、微孔曝气盘曝气反应器、多点投加推流式管式反应器、射流器溶气曝气反应器或溶气泵循环反应器；(6)特征6)中，所述MBR膜采用无机膜或有机膜，型式为平板膜或中空纤维膜，孔径0.001-0.02μm；(7)特征7)中，所述第一过滤装置(070)的过滤精度为50-200μm；(8)特征8)中，所述生物曝气滤池(090)中填料为石英砂、无烟煤、活性炭或陶粒的组合；(9)特征9)中，所述第二过滤装置(100)的过滤精度为1-50μm；(10)特征11)中，所述反渗透装置中反渗透膜采用卷式反渗透膜组件或DTRO蝶管式膜组件；所述反渗透膜为CCRO闭路反渗透或高压反渗透。
4.如权利要求2所述的汽车厂水帘喷房循环废水处理回用系统，其特征在于，特征11)中，所述反渗透装置采用抗污染型反渗透膜芯。
5.一种汽车厂水帘喷房循环废水处理回用方法，其特征在于，包括如下步骤：a)将汽车喷漆处理过程中水帘喷房循环废水进行混凝沉淀处理；b)步骤a)得到的水体进行蒸发浓缩处理；c)步骤b)得到的水体进行一级高级氧化处理；d)步骤c)得到的水体进行生化处理和第一过滤装置过滤处理；e)步骤d)得到的水体进行二级高级氧化处理；f)步骤e)得到的水体进入生物曝气滤池和第二过滤装置过滤处理；g)步骤f)得到的水体进行三级高级氧化处理；h)步骤g)得到的水体进入超滤装置、膜浓缩装置处理；i)收集步骤h)得到的水体经杀菌和恒压供水装置后回用至车间。
6.如权利要求5所述的汽车厂水帘喷房循环废水处理回用方法，其特征在于，所述一级高级氧化处理、二级高级氧化处理、三级高级氧化处理均可选自臭氧高级氧化、臭氧高级氧化和催化剂组合反应、臭氧和双氧水组合反应、臭氧高级氧化和紫外照射组合反应或芬顿高级氧化处理。
7.如权利要求6所述的汽车厂水帘喷房循环废水处理回用方法，其特征在于，所述一级高级氧化处理、二级高级氧化处理、三级高级氧化处理处理过程中包括臭氧反应单元，所述臭氧反应单元中投加臭氧的质量浓度为水体中CODcr的2-4倍。
8.如权利要求5所述的汽车厂水帘喷房循环废水处理回用方法，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：a1)、步骤a)中，所述汽车厂水帘喷房循环废水水质：pH<12、CODcr<40000mg/L、悬浮物<1000mg/L、电导率<8000us/cm；a2)、步骤a)中，所述混凝沉淀处理所用的混凝剂包括聚合氯化铝、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺；a3)、步骤a)中，还包括对所述混凝沉淀处理产生的浮渣和污泥进行脱水处理；b1)、步骤b)中，所述蒸发浓缩处理前将pH调节至8-9；b2)、步骤b)中，所述蒸发浓缩为真空蒸发浓缩；c1)、步骤c)中，所述水体进行一级高级氧化处理前经过换热冷却处理；d1)、步骤d)中，所述第一过滤处理的过滤速度为8-15m/h；d2)、步骤d)中，所述第一过滤装置的过滤精度为50-200μm；d3)、步骤d)中，还包括对所述生化处理产生的污泥进行脱水处理；f1)、步骤f)中，所述第二过滤装置的过滤精度为1-50μm；h1)、步骤h)中，所述超滤装置中超滤膜的材质选自聚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯和陶瓷膜中的一种；h2)、步骤h)中，所述膜浓缩装置的过滤精度为0.5-100nm；h3)、步骤h)中，所述膜浓缩装置中反渗透膜的材质为芳香聚酰胺；i1)、步骤i)中，所述杀菌和恒压送水装置处理过程中，按5-10mg/L投加次氯酸钠杀菌剂。
9.如权利要求8所述的汽车厂水帘喷房循环废水处理回用方法，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：1)、特征a2)中，所述聚合氯化铝的投加量为50-300mg/L；2)、特征a2)中，所述聚合氯化铝配制成溶液后与汽车厂水帘喷房循环废水混凝；3)、特征a2)中，所述聚丙烯酰胺的投加量为5-10mg/L；4)、特征a2)中，所述聚丙烯酰胺制成溶液后与汽车厂水帘喷房循环废水混凝；5)、特征b2)中，所述真空蒸发浓缩温度为30-45℃或80-90℃；6)、特征c1)中，所述换热冷却处理为将水体降温至25-30℃。
10.如权利要求9所述的汽车厂水帘喷房循环废水处理回用方法，其特征在于，还包括以下特征中的至少一项：(1)、特征2)中，所述聚合氯化铝配制成浓度为10-20wt％的水溶液；(2)、特征4)中，所述聚丙烯酰胺制成浓度为0.1-0.5wt％的水溶液。
发明内容
针对上述情况，为弥补现有技术所存在的不足，本发明提供一种汽车厂水帘喷房循环废水处理回用系统及回用方法。
本发明解决问题的技术方案如下：
本发明对汽车喷漆处理过程中水帘喷房循环废水进行深度处理并回用于汽车水帘喷房循环水，代替了原有的自来水补水，以达到节水减污的目的，且使用该回用水达到了与自来水同等的水帘捕捉漆雾的效果，保证了喷漆工序的正常运转。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种汽车厂水帘喷房循环废水处理回用系统，包括依次流体连通的混凝沉淀装置010、蒸发浓缩装置030、高级氧化装置Ⅰ050、生化装置060、第一过滤装置070、高级氧化装置Ⅱ080、生物曝气滤池装置090、第二过滤装置100、高级氧化装置Ⅲ110、超滤装置120、膜浓缩装置130、杀菌和恒压供水装置140。
优选地，所述混凝沉淀装置010包括依次流体连通的混凝反应单元011和沉淀单元012。
优选地，所述混凝沉淀装置010与所述蒸发浓缩装置030之间的连通部件还设有pH调节装置020。
优选地，所述系统还包括换热装置040，所述换热装置040设于所述蒸发浓缩装置030与所述高级氧化装置Ⅰ050之间
优选地，所述蒸发浓缩装置030为真空蒸发浓缩装置。
优选地，所述高级氧化装置Ⅰ050、高级氧化装置Ⅱ080和高级氧化装置Ⅲ110均可选自臭氧高级氧化装置、臭氧高级氧化和催化剂组合反应装置、臭氧和双氧水组合反应装置、臭氧高级氧化和紫外照射组合反应装置或芬顿高级氧化装置。
本发明第二方面提供一种汽车厂水帘喷房循环废水处理回用方法，包括如下步骤：
a)将汽车喷漆处理过程中水帘喷房循环废水进行混凝沉淀处理；
b)步骤a)得到的水体进行蒸发浓缩处理；
c)步骤b)得到的水体进行一级高级氧化处理；
d)步骤c)得到的水体进行生化处理和第一过滤装置过滤处理；
e)步骤d)得到的水体进行二级高级氧化处理；
f)步骤e)得到的水体进入生物曝气滤池和第二过滤装置过滤处理；
g)步骤f)得到的水体进行三级高级氧化处理；
h)步骤g)得到的水体进入超滤装置、膜浓缩装置处理；
i)收集步骤h)得到的水体经杀菌和恒压供水装置后回用至车间。
本发明的主要处理对象为水帘喷房循环排放废水，一般集中收集储存在工厂已有工业循环废水收集池内，主要污染物为有机物、悬浮物等，有机物浓度高、pH值高，CODcr约40000mg/L，悬浮物约500-1000mg/L。该废水因有机物浓度高、难以生化处理，需深度处理才能达到回用水要求。本发明首先将收集的水帘喷房循环排放废水通过混凝沉淀装置，使得水体中有毒有害物质及有机污染物得到大幅削减，然后蒸发浓缩，蒸馏水经换热装置降温后进入高级氧化装置Ⅰ处理，再经生化装置处理，进一步降低水体CODcr，生化产水经第一过滤装置过滤后进入高级氧化装置Ⅱ处理，进一步降解水体中的有机物，高级氧化装置Ⅱ的产水溢流至曝气生物滤池进行生化处理，然后经第二过滤器、高级氧化装置Ⅲ处理，极大程度去除水体中难降解有机物，再经超滤、膜浓缩装置反渗透脱盐处理，经杀菌处理后恒压供水至车间使用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明针对水帘喷房循环排放废水为高浓度有机化学废水的特点，以物化、蒸发、生化、高级氧化、膜处理为主要处理手段，将混合后的废水首先经混凝沉淀处理，使得废水中有毒有害物质及有机污染物大幅削减，后续处理工艺围绕降解去除剩余有机污染物及进一步深度处理使之达到回用水要求展开，选择pH调节装置、蒸发浓缩装置、高级氧化装置、生化装置、第一过滤装置、高级氧化装置、生物曝气滤池装置、第二过滤装置、高级氧化装置、超滤装置、反渗透装置、杀菌装置和恒压供水装置后回用。
2.本发明能够处理达到水帘喷房循环水使用要求的污染物极限的废水，处理后的废水中有机物和其他污染物浓度大大降低，出水水质稳定达标，安全可靠，能够满足喷房水帘捕捉漆雾循环水的要求，回用水用于喷房水帘捕捉漆雾系统循环利用，避免了喷房循环水的频繁更换，大大节约了用水量，最大限度减少工业废水的排放量。
（发明人：杨雷）