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1、 高级机械工程师论文：汽车发动机废水治理工程实例摘要： 汽车发动机在制造过程中产生各种复杂的含油废水，具有污染物种类繁多，有机成分复杂，处理难度大的特点。本文主要介绍某大型汽车发动机厂的预处理工艺“破乳+分离沉淀”。该工艺采用水性聚氨酯进行破乳，采用间歇式油水分离反应器进行油水分离。运行表明：废水的含油量去除率高达95%，CODcr去除率也达到92%；具有除油率高、操作简捷、运行经济的特点。处理后的废水再与汽车涂装废水混合，经过目前较成熟的两级物化处理工艺，排水水质完全达到国家污水综合排放标准（GB8978-1996）三级要求。关键词： 汽车发动机废水预处理破乳水性聚氨酯间歇式随着汽车工业的不
2、断发展，制造过程中产生的废水总量不断增加，废水的种类繁多。特别是发动机制造过程中产生的乳化含油废水，包含乳化油、表面活性剂和其他添加剂，有机物含量高、含油率高、CODcr含量达到数万甚至十几万mg/L，难生物降解1-3。如何高效、低成本、环保地处理这类含油废水长期以来是汽车废水处理的难点。目前常使用的乳化油废水除油方法采用“盐析气浮吸附”、“破乳混凝气浮”、“隔油微絮凝”等工艺，还需要后续工艺补充，后处理通常采用物理化学法(吸附、膜分离、纳滤等)和生物氧化法等手段4-5。笔者将国外发动机废水预处理技术应用于国内某大型汽车制造公司，利用水性聚氨酯进行破乳，提高预处理效率。现场实际运行表明，可避免
3、传统工艺流程复杂、处理效率低、运行维护成本高、工序出水水质稳定性差等问题。一、废水的来源、特点、水质及排放标准某汽车制造公司的发动机废水来源于：零件清洗液；切削液；装配过程中留下的清洗废液；发动机出厂试验时产生的含油废水。其中切削液中污染物含量最高，主要由乳化液组成，是用乳化油根据需要用水稀释再加入乳化剂配制而成的。这些废水中含有油类、悬浮物、表面活性剂等污染物。其中油类和有机物污染程度较高。油类常以漂浮油、分散油、乳化油、溶解油、粘附油等形态存在。废水水量：80m3/次，排放周期为1次/月，CODcr为80000 mg/L，油类为20000 mg/L，pH：9-10。排放标准：达到国家污水综
4、合排放标准（GB8978-1996）三级和污水排入城市下水道水质标准的要求：CODcr500 mg/L，油20mg/L，pH：69。二、废水处理工艺流程发动机废水通过车间排水管网收集废水池，由泵传输进入间歇式油水分离反应器，加药装置投加水性聚氨酯破乳，处理后的废水进入涂装废水处理工艺（混凝沉淀和混凝气浮处理），达标后通过市政管网排入城市污水处理厂。三、各处理构筑物介绍3.1废水池汇集发动机废水，便于提升。地下钢混结构，LBH=5.0mx4.0m5.5m，有效容积100m3，底部设有穿孔曝气管，对废水进行气力搅拌，调节水质水量。配备不锈钢自吸泵2台，1用1备，流量x扬程x功率=15m3/h15m
5、3.0KW，与油水分离器内的液位联动。3.2间歇式油水分离反应器3.2.1反应器构造反应器由锥形泥斗和柱状反应区两部分构成，碳钢结构，尺寸:LBH=2.4m2.4m2.4m，有效容积:11.5m3，水力停留时间:3hr。进水管深入底部，顶部布设废油收集管和加药管，泥斗上方布设穿孔曝气管，安装有浮子式液位计，结构如下图：3.2.2反应器工作流程废水由泵注入反应器，达到高液位时停泵，由加药装置投加水性聚氨酯，然后曝气搅拌，搅拌反应30min。曝气停止后废水静置分层，利用油小于水的密度，注水让油漂浮在上层自流进入废油收集罐中，水通过侧面进入缓冲罐，底部排渣。3.2.3反应器工作原理发动机废水主要由含
6、水连续相和非水分散相的含水乳液组成，采用多种具有高表面积的水性聚氨酯，为两个分离的相提供水相和非水相6。酯适于稠油破乳脱水，其中亲水基是聚氧乙烯基，亲油基主链上有聚氨酯，碳原子数为618。该活性剂在平均相对分子质量为104105时作用最佳7。将油浓度降至800g/L以下，CODcr降至5000g/L以下，确保后段涂装废水处理工艺的正常运行。(a)聚氨酯加药装置将水性聚氨酯用自来水配制成5%的聚胺溶液，气动隔膜泵将药剂由储罐传输至反应器中。由三部分组成：PE储罐11m3，不锈钢搅拌机10.37Kw，2台气动隔膜泵，1用1备，流量800L/H。四、工艺调试运行4.1确定加药量，配比药剂根据实验室小
7、试，废水中聚氨酯的投加浓度为2000mg/L时处理效果最佳，将水性聚氨酯配成5%的溶液，同时测试储罐液位控制功能和搅拌器运行状态；4.2废水破乳分层废水池的提升泵将废水传送至油水分离反应器，液位达到高位时停泵；打开曝气阀，曝气搅拌；启动聚氨酯计量泵，根据废水的颜色（乳白色变为淡黄色）判断加药量，曝气在加药完毕30min后停止。静置2H等待分层；4.3油渣分离打开反应器自来水进口阀，注水使油面达到排油管，直至油水基本分离，关闭自来水阀；然后开启排泥阀，排除油水分离器底下积泥，排完后关闭；4.4废水处理效果开启排水阀，使处理的水进入缓冲池。运行期间对反应器前后水质做油类和CODcr取样分析，处理结
8、果如下表1：五、结论用水性聚氨酯对汽车发动机废水进行破乳处理，效果十分理想，可根据加药量调整后续工艺的COD和油类高低，可在汽车发动机废水及机械加工废液处理上推广使用。参考文献：1吴天祥.发动机制造过程中的污水治理.材料保护，1995，28(2):23-242李政，黄鹏，魏欣.发动机生产企业废水治理工程内燃机2008，(4)3于寒，松张洪，珍郭军.乳化液废水处理及设备的研制.机械给排水，1999，(2):1-64杜兵，刘寅，孙艳玲乳化油废水处理新技术给水排水2007，33(8)5闫莉，杨昌柱乳化含油废水处理方法研究化学与生物工程2003，20(6)6曹晓春，王忠信.大庆石油学院学报，2002，26(4):34397罗信智，张荣兰，王伟.原油破乳剂的研究进展.内蒙古石油化工，2009，(8):17-18
