四川某汽车制造公司扩建工程对水环境的影响及防治措施

任　旭,何　洋,程玉周

(1.攀枝花学院,四川 攀枝花 617000；2. 成都宁沣环保技术有限公司,四川 成都 610072；

3. 成都市排水有限责任公司,四川 成都 610063 )

四川某汽车制造公司扩建工程对水环境的影响及防治措施

任旭1,何洋2,程玉周3

(1.攀枝花学院,四川 攀枝花 617000；2. 成都宁沣环保技术有限公司,四川 成都 610072；

3. 成都市排水有限责任公司,四川 成都 610063 )

摘要：以四川某汽车制造公司的改扩建工程为例，分析了汽车制造工程对水环境带来的影响。结果显示：项目建成后废水排放量(含生产废水和生活污水)为730.6m3/d，新增废水排放对附近地表水环境不会造成明显影响；在采取相应的污染预防措施的基础上，项目不会对地下水环境造成明显影响。对废水的环保措施主要有：雨污分流、清污分流、工艺产水回用、分类处理。地下水保护及防渗措施：对厂内排水系统和废水处理站池体及排放管道，各生产车间的产水源点，原料贮槽(罐)、溶液中转容器、收集槽及贮槽、产水收集槽(池)，地坪均做防渗处理。

关键词：汽车制造；水环境保护；汽车废水环境影响；汽车废水治理；废水防治措施

0引言

随着我国经济的发展和人民生活质量的提高，国内对汽车的需求量越来越大。汽车工业的高速发展，在为我国经济带来发展的同时，也对环境造成了破坏[1]。据已有研究，汽车制造过程中，会向周围环境排放废水、废气、固体废弃物及噪声[2]，而车身本体及其零部件的喷涂工艺中产生的工业废水是汽车产业过程中废水产生的主要源头[3]。目前，污水处理后要求达到《GB8978-1996 污水综合排放标准》中的三级排放标准[4]。

为进一步提升产品竞争能力，最大限度地满足市场需求，四川某汽车制造公司决定扩大其工厂的产能，启动扩建工程。扩建后，可大大缓解目前产品供不应求的销售局面。本次工程，包含了对汽车制造过程中冲压、焊装、涂装、总装、质保、土建、公用等项目的改扩建。本文以该汽车制造公司的改扩建项目为背景，分析汽车制造工厂在施工期及营运期对水环境的影响和防治措施。

1建设项目概况

建设项目位于四川盆地某郊区，其产能约15万辆/a。该公司的东厂区、西厂区目前已建成一、二、三期项目的四大工艺车间(冲压、焊装、涂装、总装)和辅助设施。本项目为四期扩建工程，不新征用地，不改变现有工程总平面布局，依托现有三期工程不新增建筑物，提升工厂产能。

现有厂区占地面积约149.89hm2(2248.4亩)，该址西北距市中心城区边界约5.5km，西距郊区某大学校区边界1km、距某职防院0.15km，东北距郊区主城区边界约3km，东南某居民小区约3.5km、距某职业技术学院1.6km。项目的外环境关系及监测布点图见图1和图2。

本项目生产过程主要包括冲压、焊装、涂装和总装，其生产工艺流程图见图3。

2项目污染排放情况分析

项目正常生产时，废气、废水、固废及噪声均有排放，主要污染物排放源是涂装车间，排放喷漆废气、烘干废气和涂装废水。

废气中的主要污染物为二甲苯、挥发性有机物，不含甲苯等其它有机污染物。

涂装废水包括脱脂废水、磷化废水和电泳废水。主要污染物为CODCr、BOD5、石油类、磷酸盐和镍、锌等重金属。

项目所产生的另一主要污染物是涂装车间的危险固废，包括磷化渣、废石灰石粉(携带漆渣)、废水处理污泥、废油脂等。

3项目废水源强分析及治理方案

3.1项目废水源强分析

项目废水主要产生源在涂装车间，主要为涂装车间前处理工段所产生废水，电泳工段所产生的废水，以及其他项目产生的废水。本项目建成后，新增废水排放量(含生产废水和生活污水)为730.6m3/d，西厂区废水排放量(包括三期工程和本项目)总计1513.8m3/d。

涂装车间前处理工段所产生废水主要为脱脂废水及脱脂槽清洗废水、表调槽清洗废水、磷化废水及磷化槽清洗废水、钝化槽清洗废水，最大排放量约8.929m3/h。

涂装车间电泳工段所产生的废水主要为电泳废水、电泳槽阳极排水和电泳槽清洗废水，最大排放量约6.577 m3/h。

其他项目产生的废水主要包括地坪清洗废水、生活污水、循环排污水、锅炉排污水等，其最大排放量约63.7 m3/h。

项目的涂装车间综合废水污染物产生及排放浓度见表1。由表1可见，涂装车间废水经废水站处理后可达到《GB8978-1996 污水综合排放标准》中的三级标准以及郊区某污水处理厂入水水质要求，即废水站出水满足：pH：6～9；SS：150mg/L；CODCr：300mg/L；BOD：150mg/L；石油类：15mg/L；总锌(Zn2+)：5mg/L；总镍(Ni2+)：0.5mg/L；磷酸盐(按P计)：3mg/L。

表1　项目涂装车间涂装废水处理前、后污染物产生和排放统计　(mg/L)

注：涂装车间综合废水污染物产生浓度是指磷化废水进行第一类污染物预处理后再与其它废水汇合后的污染物浓度。

3.2项目废水防治措施

项目产水种类较多，但污染物浓度较高的废水以及工业废水集中在涂装车间。涂装车间废水由本车间内废水处理站预处理后，与其它车间地面清洗水、经预处理的生活污水等其它废水经厂区排污口由市政污水管网送该郊区的污水处理厂处理达标后排放。

3.2.1项目节水措施

(1)项目涂装车间前处理、阴极电泳采用了喷浸结合方式对车身表面进行处理，通过采用逆流漂洗工艺，减少废水排放。

(2)涂装车间脱脂液中的油浓度应控制在一定限值以下(3~4g/L)，本项目采用陶瓷超滤油水分离装置进行处理，脱油后的脱脂液回用，达到除油和节约水资源的目的。

(3)对涂装车间磷化后最后一道纯水洗产生的冲洗水进行离子交换处理，实现循环利用。

(4)涂装车间阴极电泳线配有自动加料系统、油水分离系统、除渣系统、超滤系统等辅助设备。采用具有高泳透力，耐腐蚀性强，不含铅、锡等有害物质的阴极电泳漆。

(5)涂装车间采用超滤(UF)装置处理电泳漆和冲洗水，采用反渗透(RO)装置处理冲洗纯水，大幅度减少了电泳洗水排放量。

(6)将涂装车间纯水站的浓水用于喷漆室水幕吸收循环水补充水。

(7)项目各冷却用水全部循环使用。

(8)总装车间淋雨线用水循环使用。

3.2.2项目废水治理措施

(1)项目水处理及回用

项目实行“清污分流、雨污分流、分类治理、回收利用”的总原则。针对各类产水，分别采取相应的节水、回用水方案，大大减少工艺废水的排放量。

项目依托现有三期项目废水治理措施，本项目不新增废水治理措施。

三期项目废水处理原则：①雨污分流、清污分流；②工艺水及其它用水尽量循环利用；③厂内(在涂装车间)建废水处理站；④在涂装车间就近设置了一座废水事故应急池，容量为400m3；⑤规范废水排放口，设置了COD、NH3-N在线监测装置；在涂装车间废水处理站的第一类污染物预处理系统设置了在线pH自动监控装置；⑥废水站配套污泥干化措施及备用发电机；⑦中转容器及贮槽，废水产生、收集、排放管道及池体均严格防渗处理。

(2)项目工艺水回用措施

为减少排水量，项目采取多种措施，贯彻一水多用和重复利用，涂装车间分别采取逆流漂洗工艺、超滤和离子交换处理清洗水以便回用等相应的节水、回用水方案，大大减少工艺废水的排放量。总装车间淋雨测试线用水闭路循环，定期排放循环排污水。淋雨测试线循环排污水属清净下水，经沉淀池沉淀后由厂区雨水排口直接排放。

(3)项目涂装车间废水处理工艺

①因磷化废水含磷酸盐和镍、锌、锆等重金属，故先对磷化冲洗废水、磷化槽清洗水单独进行化学沉淀处理(即第一类污染物处理)，在磷化废水收集池中自动加入钙盐、酸碱pH调节剂、混凝剂、助凝剂等，废水中的重金属离子、磷酸盐、部分有机物形成多种沉淀并产生絮凝物，出水进入高效隔油斜管沉淀槽，经隔油斜管沉淀槽隔油沉淀分离后送调节池，下部沉淀排入污泥池。

②脱脂废水和电泳废水分别排入各自的储液槽，由各限流泵泵入调节池。

③调节池中的废水加酸调节pH至7.5～8及加入少量复合双酸聚铝铁后送入沉淀池，沉淀池出水进入水解池，经水解酸化后送接触氧化池，曝气氧化后经混凝气浮池、接触消毒池后排放。

④曝气氧化后沉淀的污泥，磷化废水反应后沉淀的污泥，水解槽、混凝气浮池排出的污泥至污泥浓缩槽，经投加凝絮剂后与污泥混合后经污泥提升泵输送进入厢式压滤机，经压滤机压滤，滤液排至滤液回流槽，由回流泵提升至前处理磷化综合废水储槽，滤后干泥按危废外运处理。

项目废水处理站全部装置均建在涂装车间内，确保第一类污染物(总镍)实现车间排口达标。

三期项目废水处理设施总投资约1250万元；处理能力按50m3/h设计；运行费：1.2元/m3废水。本项目不新增废水处理设施即废水环保投资。

(4)项目其它废水治理措施

项目其它废水主要为车间地面清洗废水、办公和生活废水。办公和生活废水由厂区预处理池处理后，经市政污水管网排入该郊区污水处理厂；车间清洗废水则直接排入郊区污水处理厂。

3.2.3地下水污染防治措施

正常情况下，对地下水的污染主要是由于污染物迁移穿过包气带进入含水层造成。项目所在地包气带防污性能为中级，说明浅层地下水不太容易受到污染。废水或废液发生渗漏时，若采取有效措施隔阻，污染物不会很快穿过包气带进入潜水，对潜水的污染风险较小。

现有三期工程给排水均未与地下水发生直接联系，因此未对所在区域地下水水位造成影响；为了尽量减轻对地下水的污染，现有三期工程对厂区内各单元进行了分区防渗处理。在采取相应的污染预防措施的基础上，现有三期工程未对地下水水质造成明显影响；项目所在区域无地下水环境保护目标。本项目依托现有三期工程废水处理设施，不改变现有三期工程地下水污染防治措施，且需防渗的单元与三期工程完全一致，因此不会对地下水环境造成明显影响。

现有工程重点防渗区域如下：

(1)对厂内排水系统和废水处理站池体、预处理池、隔油池及排放管道均做防渗处理。排水系统设置防渗混凝土硬化+环氧树脂，防渗系数<1.0×10-10cm/s。

(2)涂装、焊装以及总装生产车间的产水源点，原料贮槽(罐)、溶液中转容器、收集槽及贮槽，产水收集槽(池)，地坪均做防渗混凝土硬化+环氧树脂防渗处理。防渗系数<1.0×10-10cm/s。

(3)油液品库设置柔性膜防渗层或采用防渗混凝土浇筑防渗池，油管线设置管线槽，地面加油卸油的操作地面进行防渗处理。定期进行检漏监测及检修。强化各相关工程的转弯、承插、对接等处的防渗，作好隐蔽工程记录，强化施工期防漏、防渗工程的环境监理。防渗系数<1.0×10-10cm/s。

现有工程一般防渗区域如下：

对冲压车间、办公楼、厂区道路地面做防渗混凝土硬化处理，防渗系数<1.0×10-7cm/s。

3.2.4项目营运期水环境风险防范措施

为防止项目废水处理站出现事故时，未经处理的涂装废水超标排放、并对郊区污水处理厂运行造成影响，同时，也避免废水中所含的第一类污染物的镍事故排放时对污水厂及地表水产生影响，本研究认为，涂装车间废水站应就近设置废水站废水事故应急贮存池，接纳废水站出现事故时未经处理或不达标的废水，确保不影响区域污水厂运行，杜绝地表水污染事故。项目涂装车间废水站设置的事故废水应急池容积能暂存项目12h的扩建后涂装废水量(372 m3/d)，即400m3；涂装车间废水站事故废水应急池位于涂装车间。一旦涂装车间废水处理站发生事故，立即打开通向本池的所有连接口，将生产事故废水导入；发生事故时立即关闭废水处理站污水管道，以杜绝事故废水外流。另外，企业必须做好事故应急水池的日常维护工作，正常生产时生产事故废水池必须处于空池状态。

同时，为防止污染较重的生产废水在废水处理站不能正常运行时直接外排，还可充分利用涂装车间各工序废水储存槽(脱脂废液槽、磷化废液槽、电泳废液槽、喷漆废水槽)剩余容量临时贮存事故废水。

4结论

从文中的分析可知，本项目建成后废水排放量(含生产废水和生活污水)为730.6m3/d，新增废水排放对附近地表水环境不会造成明显影响。

在采取相应的污染预防措施的基础上，现有三期工程未对地下水水质造成明显影响；项目所在区域无地下水环境保护目标。本项目不改变三期工程地下水污染防治措施，且需防渗的单元与三期工程完全一致，因此不会对地下水环境造成明显影响。

对废水的环保措施主要依照以下几方面进行：①项目实行“雨污分流、清污分流、工艺产水回用、分类处理”的基本原则，涂装车间采用逆流漂洗、超滤、反渗透等回用水的工艺。②项目涂装车间新增生产废水15.5m3/h，依托三期现有的废水站，预处理达三级标准后经市政污水管网送郊区某污水处理厂最终处理。③地面清洗水等直接排入郊区某污水处理厂处理，最后排入地表水。④废水排放口设置有COD、氨氮在线监测装置；废水站内设置pH在线监控装置。⑤废水站配套污泥干化措施、关键设备设置备件；废水站就近设置废水事故应急池(400m3)，并设置废水站至废水事故池的连通管路及废水泵。⑥地下水保护及防渗措施：对厂内排水系统和废水处理站池体及排放管道，各生产车间的产水源点，原料贮槽(罐)、溶液中转容器、收集槽及贮槽、产水收集槽(池)，地坪均做防渗处理。定期进行检漏监测及检修。强化各相关工程的转弯、承插、对接等处的防渗，作好隐蔽工程记录，强化施工期防渗工程的环境监理。⑦生活污水中食堂废水经隔油池处理，洗浴、厕所污水经预处理池处理后排入市政管网。

参考文献：

[1]匡竹平.汽车涂装环境成本研究[D].上海:同济大学,2006.

[2] 刘小艳. 汽车制造的污染防治措施及环境评价[J]. 岳阳职业技术学院学报,2006,12(6):65-68.

[3] 魏暄力. 汽车行业废水处理工程实践[J]. 科技传播,2013(2):146-150.

[4] 中华人民共和国环境保护部. GB8978-1996 污水综合排放标准[S]. 北京：中国标准出版社,1996.

Study on Impact of Automobile Manufacturing Industry on Water

Environmental Prevention Measures

REN Xu1, HE Yang2, CHENG Yu-zhou3

(1.Panzhihua University, Panzhihua Sichuan 617000,China)

Abstract：As a high pollution industry, the automobile manufacturing industry not only brings the economic benefits, but also causes environmental pollutions. An automobile manufacturing company expansion project in Sichuan was taken as an example to analyze its impacts on water environment. The results showed that the manufacture would increase its wastewater to730.6m3/d after expansion. However,the addition of water would not cause surface water pollution. The main protection measures covered dividing the storm drain and sanitary drainage, separating the clean water and the wastewater, reusing the water from the process, and treating the water in different ways. The impervious barrier would be built to protect the underground water.

Key words：automobile manufacturing; water environment protection; wastewater control

中图分类号：X703

文献标志码：A

文章编号：1673-9655(2015)04-0089-05

作者简介：任旭(1988-)，女，攀枝花学院教师。

收稿日期：2014-12-30