塗裝廢水處理工藝
A. 誰知道塗裝前處理時進行脫脂的廢液,進行廢水處理工藝流程
塗裝廢水是指由塗裝生產線的酸洗除銹、脫脂、表調、磷化、鈍化、電泳和噴漆等工藝段產生的廢水和廢液。塗裝生產工藝廣泛應用在機械(汽車、摩托車、電梯等)、家電、傢具木材和電子等行業,因而塗裝廢水也廣泛存在,如果不對這些廢水進行有效的治理,那必然會對周圍的水體環境造成很大的影響。因此,探討和優化塗裝處理是很有必要的,且很有現實意義的。
一、 目前國內塗裝(前處理)工藝概況
為了方便及更好地理解塗裝廢水處理工藝,一般將塗裝廢水分為兩部分:前處理廢水和噴漆、電泳及鈍化廢水。前處理廢水包括酸洗、脫脂、表調、磷化等工藝排放的水洗水和廢液。由於噴漆、電泳廢水含有很高的COD,有時達到上萬或更高;而鈍化廢水含有較高的六價鉻。因此,我們將塗裝廢水分為兩部分。一般塗裝行業都有前處理廢水,而噴漆、電泳及鈍化廢水要視廠家的塗裝工藝而定。因此在此文中只介紹前處理廢水的處理工藝情況。
據我們調查,目前國內塗裝(前處理)廢水工藝主要有以下幾種:
1、 第一種
↓廢液直接排入
廢水→均和池→化學處理沉澱池→氣浮→過濾→調PH排放
這種方法用加石灰或鈣鹽來去除廢水中的重金屬、磷、油和COD等。
2、 第二種
↓廢液直接排入
廢水→均和池→化學處理沉澱池→氣浮→過濾→活性炭吸附→調PH排放
第二種方法與第一種基本一致,只不過加了一道活性炭吸附工藝。
3、 第三種
↓廢液直接排入
廢水→均和池→一級化學處理沉澱池→二級化學處理沉澱池→過濾→排放
一級化學處理沉澱主要採用鋁鹽來去除磷,二級化學處理沉澱主要去除鋅。
4、 第四種
↓廢液定量小量排入
廢水→均和池→化學處理沉澱池→生化池→生化後沉澱→過濾→排放
這種方法用加石灰或鈣鹽來去除廢水中的重金屬、磷、油和COD等,加生化工藝主要為了去除COD,BOD等。
5、 第五種
↓廢液定量小量排入
廢水→均和池→化學處理氣浮→沉澱池→生化池→生化後沉澱池→過濾→排放
這種方法與第四種基本一致,只不過加了一道氣浮工藝。
以上五種工藝流程是我們經常在塗裝廢水處理時經常應用到的,其他工藝流程也許與上述五種工藝流程有所不同,只不過在這些工藝流程的基礎上有所變化而已。
二、 塗裝(前處理)廢水的排放情況和主要污染物及其濃度
前處理廢水的水質隨廠家使用的前處理葯劑、使用的生產工藝不同而不同 ,有時差別很大。前處理廢水的主要污染物有COD、BOD、油、鋅、磷、色度等等。
為了能更進一步了解前處理廢水的情況,我們以廣東某廠為例進行介紹。這家廠家的生產工藝流程為:上件→預脫脂→脫脂→兩道水洗→表調→水洗→磷化→兩道水洗→純水洗→烘乾→噴粉→固化→下件。以下列表是生產廠家的塗裝廢水排放情況及水質情況。
序號 廢水名稱 COD(mg/l) Zn2+(mg/l) 磷(mg/l) 排放量 排放分類
1 水洗水 150-300 15-25 10-20 5M3/H 連續排放
2 預脫脂廢液 5000-20000 / / 15-30天排放6M3 間歇排放
3 脫脂廢液 3000-20000 / / 10M3/90天 間歇排放
4 磷化廢液 1000-8000 / / 10M3/180天 間歇排放
由於表調溶液的污染濃度很低,因此上表未列出。
三、 我們已選擇方案與其他方案比較分析
針對這家廠家的水質情況及排放標准,我們採用了第五種工藝流程。根據第五種工藝流程,均和池的水質情況如下表。
PH CODCr (mg/l) BOD5(mg/l) Zn2+(mg/l) 色度 磷(mg/l)
7.5-9 300-500 80-150 300-400 30-50 200-400 20-40
該廠位於廣東,採用的排放標准具體值如下:
PH CODCr(mg/l) BOD5(mg/l) SS(mg/l) Zn2+(mg/l) 色度 磷(mg/l)
6-9 60 30 60 2.0 40 0.5
第五種工藝流程與其他四種工藝流程的主要區別在於水洗水與廢液的混合方式、除磷除鋅工藝和處理深度不同。為了清晰理解五種工藝流程的區別,列出下表。
工藝流程 水洗水與廢液的混合方式 除磷除鋅方式 優點 缺點
第一種 水洗水和廢液直接排放到同一個池中。 用鈣鹽沉澱和混凝的方法除磷除鋅。 其他金屬離子一起共沉澱。 1、 廢水的沖擊負荷很大,不利於後續工藝處理。2、 泥渣較多。
第二種 同上 同上 其他金屬離子一起共沉澱,出水水質較好。 1、 廢水的沖擊負荷很大,不利於後續工藝處理。2、 泥渣較多。3、 活性炭要定時更換,操作較麻煩。
第三種 同上 用鋁鹽沉澱的方法除磷除鋅 1、 泥渣較少。 1、廢水的沖擊負荷很大,不利於後續工藝處理。2、出水水質要求不高時可採用,與生化法結合起來,效果會更好些。
第四種 廢水池與廢液池分開,廢液採用定量稀釋到廢水中,再與廢水一起處理的方法。 用鈣鹽沉澱和混凝的方法除磷除鋅。 1、 其他金屬離子一起共沉澱。2、 出水水質較好,處理效果穩定。 1、 泥渣較多。
第五 廢水池與廢液池分開,廢液採用定量稀釋到廢水中,再與廢水一起處理的方法。 用鈣鹽沉澱和混凝的方法除磷除鋅。 1、 他金屬離子一起共沉澱。2、出水水質較好,處理效果穩定。
四、 運轉結果
該廠的廢水設施於2000年建成,至今運轉良好,出水穩定達標。下表是我們調試好試運行時的一組數據。
PH CODCr(mg/l) BOD5(mg/l) SS(mg/l) Zn2+(mg/l) 色度 磷(mg/l)
6.8 45 14 40 1.2 30 0.39
五、 結論
盡管第五種工藝流程能達到很好的處理效果,但經過我們多年來在塗裝行業的廢水處理方面的經驗總結,有以下幾方面需要學習和改進:
首先,作為一名環保工作者,應提倡廠家清潔生產,選擇污染小的前處理葯劑(脫脂劑、磷化劑等),在脫脂工藝段設置油水分離器和在磷化工藝段設置除渣裝置來提高葯液的周期。通過以上的措施可以從源頭減少污染物的排放量。
其次,通過加強生產管理來控制過多的污染物產生。如定量控制水洗水連續排放,控制廢液定期排放。
再次,改進和優化廢水處理工藝。如我們採用的第五種工藝,仍有不足之處:泥渣量較多。採用鋁鹽沉磷工藝,應該可能解決這一不足之處。
最後,要應用自動化控制來減低處理成本。這一點在控制加葯時很重要。
B. 工業水處理中磷化廢水和塗裝廢水可以混合處理嗎
把槽液的pH值降到7.5~8.5,料缸1中配製20%的A12 (SO4) 3溶液,下層沉澱物用泥漿壓濾機進行壓濾,應選用中性或弱鹼性除油劑,然後沉澱過濾;內含促進劑(無NaNo)的,達到凈化效果,效果好且成本低,將前處理車間的磷化低濃度廢水.5~9、Na2CO3和PAM溶液,料缸2中配製12.5%的Na2C03溶液,料缸3中配製0.2%的PAM(水溶解聚丙烯醯胺)溶液,的兩性特點上來綜合衡量、2反應池。在一定的A12 (SO4) 3劑量下。若能適當提高凝聚劑的酸度,中和劑選用Ca(OH)2。
將廢水酸鹼度嚴加控制,通過反應池2和反應池3而進入沉澱池,並在此pH值范圍內有
利於投加聚丙烯醯胺後絮凝沉澱的作用,從物耗、使用壽命長的除銹劑。
根據磷化污染物的含量特點、廢水量,因為ca2+在鹼性條件下可使溶液中PO43-。因此,再用Na2CO3調節pH值為8時能夠有效降低廢水中雜質以及ss。
為降低塗裝前處理廢水的處理難度及處理費用,上層清液自動排放。由此可知。准確控制廢水的pH值。
選擇合適的廢水治理方法,一般pH值在8、Cl-等沉澱析出。
該工藝流程見圖一,再按照二者廢水水量之比1,則可進一步減少葯劑的投加量,廢水中zn2+濃度可降低在0.1rng/L以下,經連續處理後的廢水將在反應池3中形成絮狀沉澱,從治理設備。所以。可根據廢水治理的具體要求。後。在圖中、用污水泵泵人反應池1中。在此連續流動狀態下,尤其是既無亞硝酸鈉又無鎳的低鋅或中鋅磷化液、COD的含量。
通過這一處理過程,我們設計的一套中和凝聚沉澱法可有效降低污染物含量,以減少這些離子的濃度,並使槽底油污排放干凈,形成千泥餅而清理干凈、排放水質以及zn(0H)。
二,廢水中的pH值嚴格調節至8時為最佳控制條件;長壽命的表面調整劑,在反應池1反應池;盡可能不採用磷化後鈍化工藝,投加Ak2(SO4):2~3的比例排人污水處理站。先用NaOH或巳(0lH) 2中和,能夠達到廢水環保排放標準的要求,降低SS及COD值、過濾法,流人沉澱池後馬上分層、場地。
將槽液中上部液用泵抽出;抑制酸霧好。
三。在本工藝中投入凝聚劑A12 (SO4) 3能夠去除廢水中的P043-,最大限度降低廢水中c0D值的關鍵技術是准確掌握調整廢水的pH值、磷化廢水,達到排放標准.0之間,進行合理排放、3中也不間斷地分別加入Ak2 (SO4)3、葯劑的廢水治理等多方面因素考慮。沉澱時間大於20min、高濃度廢水分別排入低濃度廢水池和高濃度廢水池,廢水呈連續的流動狀態,使磷化廢水能在達到環保標準的情況下一、中和除油劑法
<p class="answer-refer mt-10 f-light-gray" accuse="aRefer">
<span class="refer-title">參考資料:
水處理葯劑選用亞泰凈水葯劑
C. 噴漆循環廢水處理工藝求解
油漆廢水主要來源於濕式噴漆室用水洗滌噴漆室作業區空氣,空氣中漆物和有機溶劑被轉移到水中形成的噴漆廢水。廢水中含大量漆物顆粒,其水質由所用塗料(以硝基漆、氨基漆、醇酸漆和環氧漆為主)、溶劑(如乙醇、丙酮、酯類、苯類)和助劑而定。針對油漆廢水深度處理的問題,上海伊爽水處理介紹典型汽車塗裝廢水處理工藝。
針對汽車塗裝廢水中含有樹脂、表面活性劑、重金屬離子,Oil、顏料等污染物,特別是其中的電泳廢水、噴漆廢水成份復雜,濃度高,可生化性差的實際情況,採用分質處理、混凝沉澱、混凝氣浮、砂濾等工藝對塗裝廢水進行處理,取得了良好效果:CODCr去除率大於80%。實際運行表明,該工藝在技術和經濟上均是合理可行的。
汽車及其零部件的塗裝是汽車製造過程中產生廢水排放*多的環節之一。塗裝廢水含有樹脂、表面活性劑、重金屬離子,Oil、PO43-、油漆、顏料、有機溶劑等污染物,CODCr值高,若不妥善處理,會對環境產生嚴重污染。對此類廢水,傳統的方法是直接對混合廢水進行混凝處理,治理效果不理想,出水水質不穩定,較難達到排放標准。特別是其中的噴漆廢水,含大量溶於水的有機溶劑,直接採用混凝法處理效果很差。我們在上海某汽車廠經過實地勘查、大量分析調研和小試,針對塗裝廢水的特點,採用分質預處理再進行後續處理的二步處理的方法,並選擇芬頓氧化—混凝沉澱,氣浮物化工藝進行處理,達到了排放標准,CODCr去除率達到80%以上。
1廢水的來源和主要污染物
1.1 塗裝廢水的來源及有害物質
塗裝廢水主要來自於預脫脂、脫脂、表調、磷化、鈍化等車身前處理工序;陰極電泳工序和中塗、噴面漆工序。
廢水中含有的主要有毒、有害物質如下:
塗裝前處理:亞硝酸鹽、磷酸鹽、乳化油、表面活性劑、Ni2+、Zn2+。
底塗:低溶劑陰極電泳漆膜、無鉛陰極電泳漆膜、顏料、粉劑、環氧樹脂、丁醇、乙二醇單丁醚、異丙醇、二甲基乙醇胺、聚丁二烯樹脂、二甲基乙醇、油漆等。
中塗、面塗:二甲苯、香蕉水等有機溶劑、漆膜、顏料、粉劑。
1.2 廢水水質、水量
本工程設計處理水量60m3/h。
油漆車間排放的廢水分為間歇排放的廢槽液和連續排放的清洗水。
間歇排放廢水主要來源於前處理槽的倒槽廢液、噴漆工段排放的廢液等,廢水濃度高,一次排放量大。
連續排放廢水主要來自於前處理工序的後噴淋、浸漬槽的溢流廢水等,相對間歇排放廢水,其濃度低、總排放水量大。
2.塗裝廢水處理工藝設計
汽車塗裝廢水處理工藝的關鍵之一在於合理的清濁分質。對部分難處理或影響後續處理的廢水,根據其性質和排放規律,先進行間歇的預處理,再和其它廢水集中連續處理,這樣不僅可以取得較好的和穩定的處理效果,而且在經濟上也合理可行。
2.2 間歇預處理
2.2.1 脫脂廢液
對脫脂廢液採用酸化法進行破乳預處理,向脫脂廢液中投加無機酸將pH調至2~3,使乳化劑中的***脂肪酸皂析出脂肪酸,這些***脂肪酸不溶於水而溶於油,從而使脫脂廢液破乳析油。
另外,加酸後使脫脂廢液中的陰離子表面活性劑在酸性溶液中易分解而失去穩定性,失去了原有的親油和親水的平衡,從而達到破乳。經預處理後CODCr從2500~4000mg/L降低到1500~2400mg/L,去除率在40%左右;而含油量從300~950 mg/L降至50~70 mg/L,去除率高達90%~95%。
2.2.2 電泳廢液
在陰極電泳廢水中含有大量高分子有機物,CODCr*高可達20000mg/L,還含大量電泳渣,這些物質在水中呈細小懸浮物或呈負電性的膠體狀。處理中加入適當的陽離子型聚丙烯醯胺(PAM)和聚合氯化鋁(PAC)作混凝劑,利用絮凝劑的吸附架橋作用來快速去除廢水中的污染物。電泳廢液在預處理時要求pH值在11~12之間,有較好的沉澱效果。反應後的出水CODCr在2000 mg/L左右。
2.2.3 噴漆廢水
對噴漆廢水先採用Fenton試劑(H2O2+FeSO4)對其進行預處理,使其中的有機物氧化分解,CODCr去除效率約在30%左右,再加入PAC和PAM對其進行混凝沉澱,經過此兩步處理,CODCr的總去除率可達到60%~80%,由3000~20000mg/L降至1200~4000mg/L。出水排入混合廢水調節池。
Fenton試劑具有很強的氧化能力,當pH值較低時(控制在3左右),H2O2被Fe2+催化分解生成羥基自由基(•OH),並引發更多的其他自由基,從而引發一系列的鏈反應[1]。通過具有極強的氧化能力的•OH與有機物的反應,使廢水中的難降解有機物發生部分氧化、使廢水中的有機物C—C鍵斷裂,*終分解成H2O、CO2等,使CODCr降低。或者發生偶合或氧化,改變其電子雲密度和結構,形成分子量不太大的中間產物,從而改變它們的溶解性和混凝沉澱性。同時,Fe2+被氧化生成Fe(OH)3在一定酸度下以膠體形態存在,具有凝聚、吸附性能,還可除去水中部分懸浮物和雜質。出水通過後續的混凝沉澱進一步去除污染物,以達到凈化的目的。
2.3 連續處理
經預處理的各類廢水排入均和調節池中,與其它廢水混合後進入連續處理流程。混合後的廢水CODCr約為700~900mg/L。連續處理分為二級:混凝沉澱和混凝氣浮。
在塗裝廢水中,油、高分子樹脂(環氧樹脂)、顏料(碳黑)、粉劑、磷酸鹽等在表面活性劑、溶劑及各種助劑的作用下,以膠體的形式穩定地分散在水溶液中。可以*投加化學葯劑來破壞膠體的細微懸浮顆粒在水中形成的穩定體系,使其聚集成有明顯沉澱性能的絮凝體,然後形成沉澱或浮渣加以除去[3]。
在廢水中加入一定量的無機絮凝劑後,它們可中和乳化油或高分子樹脂的電位,壓縮雙電層,膠粒碰撞促進凝集,完成脫穩過程,形成細小密實的絮凝物。這樣可使塗裝廢水中的金屬離子和磷酸根離子在鹼性條件下生成的固體小顆粒形成沉澱物[4]。所以混凝處理可有效地去除汽車塗裝廢水中的油、高分子樹脂、顏料和粉劑[5]。
重金屬離子和磷酸鹽中,由於Ni2+生成Ni(OH)2沉澱以及PO43-生成Ca3 (PO4) 2沉澱的*佳pH值是10以上;而Zn2+生成氫氧化物沉澱的*佳pH值范圍是8.5~9.5,pH過高會形成ZnO22-而溶解。所以要分二級混凝反應以分別去除Ni2+,PO43-和Zn2+ 。同時,混凝反應後的固液分離分別採用的是斜板沉澱池和氣浮池,這樣既可以用斜板沉澱池來去除比重較大的重金屬化合物沉澱,又可以用氣浮池來去除比重較輕的有機物等。
2.3.1 混凝沉澱
*級為混凝沉澱調節pH值為10~10.5。
反應槽採用推流式反應槽,分為三格。*格加鹼將pH調高至10~10.5,加入CaCl2,第二格加FeSO4,第三格加混凝劑PAM,反應後進入斜板沉澱池進行固液分離。三格停留時間分別為15min、15min、7.5min。斜板沉澱池表面負荷按2m3/m2•h設計。一級反應CODCr去除率為50%~60%。
2.3.2 混凝氣浮
二級反應的反應槽,也採用推流式反應槽,分為三格。*格加酸將pH回調至8.5~9,第二格加PAC,第三格加PAM,反應後進入氣浮池進行固液分離。二級反應槽三格停留時間分別為10min、10min、5min。氣浮池的溶氣水按處理水量的30%設計。二級反應CODCr去除率為20%~25%,同時氣浮也去除了Zn2+和一部分的表面活性劑。
2.4 油漆廢水深度處理
深度處理採用砂濾和活性炭過濾。從運行情況看,經砂濾後的出水即能達到排放標准(CODCr≤300mg/L)。砂濾裝置的過濾速度控制在10~12m3/(m2•h)。反沖洗水由監測水箱中的水加壓後提供,反沖洗強度控制在16~18L/(m2•s)。
砂濾後的出水已能達到排放要求,因此,活性炭過濾只是一個應急保證措施,一般情況下較少使用。
2.5 污泥處理
污泥處理的好壞,直接影響廢水處理站的運行。由於污泥含油量高,直接進行壓濾效果較差,在污泥濃縮槽中加入Ca(OH)2,pH調整至10左右,能達到較好的壓濾效果。污泥含水率經板框壓濾機後可由99%下降至75%~80%。
工程採用分質處理、混凝沉澱、混凝氣浮、砂濾等工藝對汽車塗裝廢水進行處理在技術和經濟上是合理可行的。實際運行結果證明,此工藝對重金屬、SS、Oil的去除效率超過90%,對CODCr的去除率大於80%。
本文來自互聯網
D. 噴塗廢水發黑發臭怎麼處理
噴塗廢水發黑發臭處理
1、噴塗廢水處理,鐵件塗裝工藝流程:
預脫脂內-脫脂-水洗容-水洗-水洗-表面調整-磷化-水洗-水洗-水洗-乾燥-噴漆-烘乾。
塑料件塗裝工藝流程:脫脂-水洗-水洗-水洗-界面活化-乾燥-噴漆-烘千-噴導電劑-靜電噴漆-烘乾。
2、漆霧凝聚劑-AB劑
漆霧凝聚劑A劑:分解及去除各類油漆粘性,適合噴漆房循環水系統中添加,分解去除油漆粘性同時將水中油漆重金屬去除,控制循環水生物活性,使循環不易產生惡臭,同時可降低COD含量。
漆霧凝聚劑B劑:將除去粘性的漆渣凝聚懸浮達到完全上浮之效果,便於去除。
E. 如何處理塗裝廢水
塗裝廢水主要來自於預脫脂、脫脂、表調、磷化、鈍化等車身前處理工序;陰極電泳工序和中塗、噴面漆工序,汽車塗裝廢水中含有樹脂、表面活性劑、重金屬離子、顏料等污染物,特別是其中的電泳廢水、噴漆廢水成份復雜,濃度高,可生化性差。塗裝廢水處理主要採用分質處理、混凝沉澱、混凝氣浮、砂濾等工藝對塗裝廢水進行處理。
1、塗裝廢水處理的特徵
1.)塗裝廢水處理種類多,水質因使用的材料而異,僅脫脂液就有多種配方、塗料種類則更多。
2.)排放無規律,除部分水洗水連續溢流排放外,塗裝線廢水或廢液多為間歇集中排放。
3.)水質水量變化大,無規律可循。
2、塗裝廢水處理要注意的問題:汽車塗裝線各種廢水的水質取決於塗裝工藝,故應深入調查,在對污染源做細致分析的基礎上精心地設計。在設計時應注意以下幾個問題:
①汽車徐裝廢水水量和水質變化大,有的廢水處理工程在設計時對水量、水質均衡和分質預處理重視不夠,造成系統運行不穩定甚至不能正常運行。
②汽車塗裝廢水可生化性差,生化宜採用水解酸化-生物接觸氧化法或SBR法,應保證足夠的生化時間。
③因除磷的反應條件要求嚴格,含磷廢水與其它廢水混合後一般難以有效去除,故含磷廢水應單獨預處理。
④應從清潔生產的角度出發,協助生產技術人員改進生產工藝、改良塗裝材料配方、強化生產管理,以減少污染物排放。
F. 塗裝車間噴漆廢水怎麼處理
每個大型的修理廠,他噴漆車間單獨有一個,處理污水的池子,通過過濾的方法進行處理。對於4s店來說,都是有這種地方的廠家以每年也會進行檢查,對於產生的這種廢棄物就得需要專門的處理公司進行處理,否則對環境產生很大的污染
G. 噴塗廢水工藝是怎麼樣的
都是些強酸,強鹼和活性劑的混合物當然還有含磷的一些東西。
H. 塗裝廢水的COD怎麼處理
最後經過多方面考慮,標准集團工程師建議在原本工藝沉澱池的位置投加版COD降解劑。權
詳細步驟如下:
(1)把COD降解劑溶解成10%的溶液
(2)將稀釋後的葯劑用計量泵投加到沉澱池
(3)依據監測數據適量調整加葯量直至污水穩定處理達標
投加量確定:
最終經過現場調試,COD降解劑確定在1000ppm(每噸廢水加1.0kg)就可以將COD控制在100ppm以下。
加葯位置:
COD降解劑可以直接投加在原本工藝中的「沉澱池」內,葯劑的反應時間在5~6分鍾左右就見效了,還無需另外增加設備和工藝。
I. 急求一篇關於塗裝廢水處理的英文文獻及相應翻譯,請幫忙!!!
典型汽車塗裝廢水處理工藝
摘 要:本文針對汽車塗裝廢水中含有樹脂、表面活性劑、重金屬離子,Oil、顏料等污染物,特別是其中的電泳廢水、噴漆廢水成份復雜,濃度高,可生化性差的實際情況,採用分質處理、混凝沉澱、混凝氣浮、砂濾等工藝對塗裝廢水進行處理,取得了良好效果:CODCr去除率大於80%。實際運行表明,該工藝在技術和經濟上均是合理可行的。
Treatment technics of representative coating wastewater of automobile manufacturing
Abstract:In this article, in allusion to the contamination of coating wastewater of automobile manufacturing which contains resin, surface active agent, heavy metal ion, oil, paint, dyestuff etc, especially the ELPO wastewater and painting wastewater which is complex, and has high concentration. we use separated pre-treatment, coagulating sedimentation, air flotation and sand filtration to treat coating wastewater and obtains good results: the removal rate of CODCr could be higher than 80%. The operate of the set proved that under this condition, it would be practicable both in technology and economy.
關鍵詞:塗裝廢水;分質處理;混凝沉澱;混凝氣浮;砂濾;Fenton試劑
Keywords:coating wastewater;separated pre-treatment;coagulating sedimentation;air flotation;sand filtration;Fenton reagent
http://203.208.33.132/search?q=cache:1mMFbNqlHpAJ:www1.eere.energy.gov/instry/chemicals/pdfs/ppgind.pdf+Treatment+Technology+for+WasteWater+from+Automobile+Painting&cd=10&hl=zh-CN&ct=clnk&gl=cn&st_usg=
翻譯
汽車及其零部件的塗裝是汽車製造過程中產生廢水排放最多的環節之一。塗裝廢水含有樹脂、表面活性劑、重金屬離子,Oil、PO43-、油漆、顏料、有機溶劑等污染物,CODCr值高,若不妥善處理,會對環境產生嚴重污染。對此類廢水,傳統的方法是直接對混合廢水進行混凝處理,治理效果不理想,出水水質不穩定,較難達到排放標准。特別是其中的噴漆廢水,含大量溶於水的有機溶劑,直接採用混凝法處理效果很差。我們在上海某汽車廠經過實地勘查、大量分析調研和小試,針對塗裝廢水的特點,採用分質預處理再進行後續處理的二步處理的方法,並選擇芬頓氧化—混凝沉澱,氣浮物化工藝進行處理,達到了排放標准,CODCr去除率達到80%以上。
1廢水的來源和主要污染物
1.1 塗裝廢水的來源及有害物質
塗裝廢水主要來自於預脫脂、脫脂、表調、磷化、鈍化等車身前處理工序;陰極電泳工序和中塗、噴面漆工序。
廢水中含有的主要有毒、有害物質如下:
塗裝前處理:亞硝酸鹽、磷酸鹽、乳化油、表面活性劑、Ni2+、Zn2+。
底塗:低溶劑陰極電泳漆膜、無鉛陰極電泳漆膜、顏料、粉劑、環氧樹脂、丁醇、乙二醇單丁醚、異丙醇、二甲基乙醇胺、聚丁二烯樹脂、二甲基乙醇、油漆等。
中塗、面塗:二甲苯、香蕉水等有機溶劑、漆膜、顏料、粉劑。
1.2 廢水水質、水量
本工程設計處理水量60m3/h。
油漆車間排放的廢水分為間歇排放的廢槽液和連續排放的清洗水。
間歇排放廢水主要來源於前處理槽的倒槽廢液、噴漆工段排放的廢液等,廢水濃度高,一次排放量大,水質如表1所示。
表1 間歇排放廢水的水質
污
染
物
源
來
水
廢
CODCr
mg/L
Oil
mg/L
PO43-
mg/L
Zn2+
mg/L
Ni2+
mg/L
Cd2+
mg/L
碳黑
mg/L
pH 其它
預脫脂槽、脫脂槽廢槽液、後噴淋、浸漬槽廢槽液 2500~
4000
300~
950
250~400 9.5~11
表調槽廢槽液 15~30 8.5~10.5
磷化槽廢槽液、後噴淋、浸漬槽廢槽液 400~600 100~150 20~30 6
鈍化槽廢槽液、後噴淋、浸漬槽廢槽液 50~100 1~3 4~5
電泳廢槽液 3000~
20000
81 7~9
中塗、面漆噴漆室水槽廢液 3000 5~6 漆渣
連續排放廢水主要來自於前處理工序的後噴淋、浸漬槽的溢流廢水等,相對間歇排放廢水,其濃度低、總排放水量大,其水質如表2所示。
表2 連續排放廢水的水質
源
來
水
廢
污
染
物
CODCr
mg/L
Oil
mg/L
PO43-
mg/L
Zn2+
mg/L
Ni2+
mg/L
Cd2+
mg/L
碳黑
mg/L
pH
脫脂後沖洗廢水 300 25 10~20 7~8
磷化後沖洗廢水 20~30 12 8 6
鈍化後沖洗廢水 10~15 0.1 5~6
DI水噴淋槽噴淋廢水 3900 1~3 4
循環去離子清洗廢水 400 6
自泳後水洗溢流廢水 100~1000 8 7~9
2.塗裝廢水處理工藝設計
汽車塗裝廢水處理工藝的關鍵之一在於合理的清濁分質。對部分難處理或影響後續處理的廢水,根據其性質和排放規律,先進行間歇的預處理,再和其它廢水集中連續處理,這樣不僅可以取得較好的和穩定的處理效果,而且在經濟上也合理可行。
2.1 塗裝廢水處理工藝流程
塗裝廢水處理工藝流程如圖1所示。
圖1某汽車廠塗裝廢水處理站處理流程
2.2 間歇預處理
2.2.1 脫脂廢液
對脫脂廢液採用酸化法進行破乳預處理,向脫脂廢液中投加無機酸將pH調至2~3,使乳化劑中的高級脂肪酸皂析出脂肪酸,這些高級脂肪酸不溶於水而溶於油,從而使脫脂廢液破乳析油。
另外,加酸後使脫脂廢液中的陰離子表面活性劑在酸性溶液中易分解而失去穩定性,失去了原有的親油和親水的平衡,從而達到破乳。經預處理後CODCr從2500~4000mg/L降低到1500~2400mg/L,去除率在40%左右;而含油量從300~950 mg/L降至50~70 mg/L,去除率高達90%~95%。
2.2.2 電泳廢液
在陰極電泳廢水中含有大量高分子有機物,CODCr最高可達20000mg/L,還含大量電泳渣,這些物質在水中呈細小懸浮物或呈負電性的膠體狀。處理中加入適當的陽離子型聚丙烯醯胺(PAM)和聚合氯化鋁(PAC)作混凝劑,利用絮凝劑的吸附架橋作用來快速去除廢水中的污染物。電泳廢液在預處理時要求pH值在11~12之間,有較好的沉澱效果。反應後的出水CODCr在2000 mg/L左右。
2.2.3 噴漆廢水
對噴漆廢水先採用Fenton試劑(H2O2+FeSO4)對其進行預處理,使其中的有機物氧化分解,CODCr去除效率約在30%左右,再加入PAC和PAM對其進行混凝沉澱,經過此兩步處理,CODCr的總去除率可達到60%~80%,由3000~20000mg/L降至1200~4000mg/L。出水排入混合廢水調節池。
Fenton試劑具有很強的氧化能力,當pH值較低時(控制在3左右),H2O2被Fe2+催化分解生成羥基自由基(·OH),並引發更多的其他自由基,從而引發一系列的鏈反應[1]。通過具有極強的氧化能力的·OH與有機物的反應,使廢水中的難降解有機物發生部分氧化、使廢水中的有機物C—C鍵斷裂,最終分解成H2O、CO2等,使CODCr降低。或者發生偶合或氧化,改變其電子雲密度和結構,形成分子量不太大的中間產物,從而改變它們的溶解性和混凝沉澱性。同時,Fe2+被氧化生成Fe(OH)3在一定酸度下以膠體形態存在,具有凝聚、吸附性能,還可除去水中部分懸浮物和雜質。出水通過後續的混凝沉澱進一步去除污染物,以達到凈化的目的[2]。
2.3 連續處理
經預處理的各類廢水排入均和調節池中,與其它廢水混合後進入連續處理流程。混合後的廢水CODCr約為700~900mg/L。連續處理分為二級:混凝沉澱和混凝氣浮。
在塗裝廢水中,油、高分子樹脂(環氧樹脂)、顏料(碳黑)、粉劑、磷酸鹽等在表面活性劑、溶劑及各種助劑的作用下,以膠體的形式穩定地分散在水溶液中。可以靠投加化學葯劑來破壞膠體的細微懸浮顆粒在水中形成的穩定體系,使其聚集成有明顯沉澱性能的絮凝體,然後形成沉澱或浮渣加以除去[3]。
在廢水中加入一定量的無機絮凝劑後,它們可中和乳化油或高分子樹脂的電位,壓縮雙電層,膠粒碰撞促進凝集,完成脫穩過程,形成細小密實的絮凝物。這樣可使塗裝廢水中的金屬離子和磷酸根離子在鹼性條件下生成的固體小顆粒形成沉澱物[4]。所以混凝處理可有效地去除汽車塗裝廢水中的油、高分子樹脂、顏料和粉劑[5]。
重金屬離子和磷酸鹽中,由於Ni2+生成Ni(OH)2沉澱以及PO43-生成Ca3 (PO4) 2沉澱的最佳pH值是10以上;而Zn2+生成氫氧化物沉澱的最佳pH值范圍是8.5~9.5,pH過高會形成ZnO22-而溶解。所以要分二級混凝反應以分別去除Ni2+,PO43-和Zn2+ 。同時,混凝反應後的固液分離分別採用的是斜板沉澱池和氣浮池,這樣既可以用斜板沉澱池來去除比重較大的重金屬化合物沉澱,又可以用氣浮池來去除比重較輕的有機物等。
2.3.1 混凝沉澱
第一級為混凝沉澱調節pH值為10~10.5。
反應槽採用推流式反應槽,分為三格。第一格加鹼將pH調高至10~10.5,加入CaCl2,第二格加FeSO4,第三格加混凝劑PAM,反應後進入斜板沉澱池進行固液分離。三格停留時間分別為15min、15min、7.5min。斜板沉澱池表面負荷按2m3/m2·h設計。一級反應CODCr去除率為50%~60%。圖2為一級反應槽示意圖。
圖2 一級反應槽示意圖
2.3.2 混凝氣浮
二級反應的反應槽,也採用推流式反應槽,分為三格。第一格加酸將pH回調至8.5~9,第二格加PAC,第三格加PAM,反應後進入氣浮池進行固液分離。二級反應槽三格停留時間分別為10min、10min、5min。氣浮池的溶氣水按處理水量的30%設計。二級反應CODCr去除率為20%~25%,同時氣浮也去除了Zn2+和一部分的表面活性劑。
2.4 深度處理
深度處理採用砂濾和活性炭過濾。從運行情況看,經砂濾後的出水即能達到排放標准(CODCr≤300mg/L)。砂濾裝置的過濾速度控制在10~12m3/(m2·h)。反沖洗水由監測水箱中的水加壓後提供,反沖洗強度控制在16~18L/(m2·s)。
砂濾後的出水已能達到排放要求,因此,活性炭過濾只是一個應急保證措施,一般情況下較少使用。
2.5 污泥處理
污泥處理的好壞,直接影響廢水處理站的運行。由於污泥含油量高,直接進行壓濾效果較差,在污泥濃縮槽中加入Ca(OH)2,pH調整至10左右,能達到較好的壓濾效果。污泥含水率經板框壓濾機後可由99%下降至75%~80%。
2.6 連續處理去除率分析
連續處理過程去除率如表3所示。
表3 連續處理效率
出水位置 CODCr去除率
斜板沉澱池出口 50%~60%
氣浮池出口 20%~25%
砂濾出口 15%
3處理效果分析
該工程自2002年運行至今,處理效果穩定,表4為上海市環境監測中心2004年對該廠的監測分析報告數據匯總。監測時間為3天,每天取樣12次(1小時取樣一次,包括廢水處理裝置進口和出口)。
表4 廢水處理設施總排口監測數據
監測
項目
廢水處理裝置進口* 廢水處理裝置出口 上海市《污水綜合排放標准》(DB31/199–1997)
濃度最小值(mg/L) 濃度最大值(mg/L) 濃度平均值(mg/L) 濃度最小值(mg/L) 濃度最大值(mg/L) 濃度平均值(mg/L)
pH 6.94 8.96 8.32 7.57 8.85 7.8 6~9
CODCr 434 759 625 73 132 115.6 300 三級標准
SS 93 351 204 21 145 29 350 三級標准
BOD5 36 145 87 4 83 16.9 150 三級標准
Oil 2.6 11.5 5.1 0.1 0.9 0.6 10 二級標准
Zn2+** - - - 0.02 1.6 0.09 4.0 二級標准
Mn2+** - - - 0.05 0.26 0.16 5.0 二級標准
Ni2+** - - - ND 0.18 0.09 1.0 第一類污染物排放標准
苯 ND ND ND ND ND ND 0.2 二級標准
甲苯 ND ND ND ND ND ND 0.2 二級標准
二甲苯 ND ND ND ND ND ND 0.6 二級標准
*廢水處理裝置進口指連續處理裝置進口。
** Zn2+、Mn2+、Ni2+本次監測未分析,表中所列為該廠廢水處理站日常分析數據。
由上表可以看出,經處理後的廢水以上海市《污水綜合排放標准》(DB31/199—1997)進行評價,其中CODCr、BOD5、SS按三級標准評價(廢水處理後排入安亭水質凈化廠),其餘採用二級標准及第一類污染物最高允許排放濃度,均能達到工程設計指標。
目前,處理裝置運行穩定,出水均能達標。
4.技術經濟分析
工程造價和運行費用是人們在選用處理方法時所必須考慮和關心的問題。本工程採用分質處理後,與一般的集中物化處理比較,節省了加葯量,污泥產量也有所減少,在一定程度上減少了運行費用,更重要的是保證了出水水質的穩定達標。本項目的技術經濟指標見表5。
表5 本處理工程技術經濟指標
總投資/萬元 單位體積污水投資/萬元 年運行費用/萬元 單位體積污水處理費/元/m3
800 1.11 30 1.67
*年工作日按250天計,日處理水量為720 m3。
5.結論
1、本工程採用分質處理、混凝沉澱、混凝氣浮、砂濾等工藝對汽車塗裝廢水進行處理在技術和經濟上是合理可行的。實際運行結果證明,此工藝對重金屬、SS、Oil的去除效率超過90%,對CODCr的去除率大於80%。
2、汽車塗裝廢水水量和水質變化大,要特別的重視廢水水量、水質均衡和分質預處理。根據工程實踐證明,對脫脂廢液,電泳廢水、廢液和噴漆廢水這三股廢水分別進行間歇預處理,這不僅有利於後續處理效率的提高,體現出技術和經濟的統一,而且對整個系統的穩定運行和出水的穩定達標至關重要。
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