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我國電泳涂裝廢水處理技術有重大突破

返回列表來源:飄逸噴裝發布時間:2022/3/23

涂裝車間所排放的廢水的水質取決于各涂裝線的工藝,具體廢水處理工藝的選擇需要在做好深入的水質分析的基礎上進行設計,設計時建議考慮以下幾點:

A) 對于有生化工藝處理的系統,需要考慮高濃度電泳廢水對系統的沖擊,避免短時間大水量、高濃度廢水對系統的沖擊,建議采用定量滴加的方法;

B) 涂裝廢水的可生化性能較差,特別對于高濃度超濾廢水直接靠生化處理根本無法達標,必須進行預處理,若系統采用微電解工藝,對微電解裝置進行設計時曝氣攪拌系統考慮到微電解填料表面板結對處理系統的影響;

C) 從源頭控制的原理出發考慮,淘汰老涂裝線選擇先進的涂裝線,加強涂裝生產線的管理,減少污染物的排放。

表面涂裝工程是表面工程技術之一,而涂裝前處理工藝包括脫脂(除油)等。生產過程中產生大量的污染物,僅采用常規工藝不能有效處理廢水中樹脂、表面活性劑等有機物,很難達標排放,針對上述問題,提出采用廢水微電解預處理的工藝形式與傳統AO生化處理、活性炭吸附相結合,最終處理后出水達到了一級排放標準的要求。


一、涂裝工藝介紹

  涂裝工藝一般由漆前處理、電泳、清洗和干燥等3個基本工序組成。

  漆前表面處理是涂裝工藝的基礎,它包括表面清理(除銹、脫脂等)和磷化處理兩部分[1]。脫脂一般用熱堿液清洗和有機溶劑清洗,堿液由強堿、弱酸、聚合堿性鹽(如磷酸鹽、硅酸鹽等)、表面活性劑(陽離子型或非離子型)等適當配合而成。磷化處理是通過化學反應在金屬表面形成一層非金屬不導電多孔的磷酸鹽薄膜,磷化膜可顯著提高涂層的附著力、耐蝕性和耐水性。中央空調通風百葉窗磷化一般都采用薄膜鋅鹽快速磷化處理。磷化液的主要成分是磷酸二氫鋅、氧化劑(如NaNO3、NaClO3)和一些添加劑(如三聚磷酸鈉、NaCl)。磷化處理后一般再進2次~3次水洗。水洗后工件進入涂布電泳工序,目前常用陰極電泳涂裝的方法涂裝陽離子型水溶型油漆。電泳后用超濾液進行2次~3次回收水洗,再用去離子水淋洗。面漆一般用三聚氰胺基醇酸樹脂磁漆,采用自動噴槍或靜電噴漆。噴漆完畢后通過自動吊具流水線送入烘箱烘干。

二、涂裝廢水性質

2.1污染源分析

  在上述涂裝生產過程中,主要由漆前處理廢水、電泳廢水組成。

  前處理廢水來自漆前表面處理的脫脂、磷化、表面調整等工序,廢水中含有乳化油、表面活性劑、脫脂劑(堿液)、磷化劑(無機鹽類)、表面調節劑(無機物)、金屬離子、鈦白粉、有機溶劑等。

  電泳廢水主要產生于工件電泳過后清洗過程中工件附著的浮漆及槽液的過程[3],廢水中含有電泳漆(如水溶性環氧樹脂、乙醇胺、乙氰酸脂、酚醛樹脂等)、顏料(如碳黑、氧化鐵紅、鉛汞等)、填料(如鈦白粉、滑石粉等)、有機溶劑(如三乙醇胺、丁醇等)以及少量的金屬離子。

  以寧波某臺資企業電泳廢水產生的廢水為例,前處理混合廢水平均COD在1100 mg/L,水量為50 m?/d;電泳液根據生產特定檢測指標定期更換廢水COD在20 000mg/L,水量為1 m?/d。廢水有機物濃度高難以通過常規生物工藝降解,必須通過強氧化工藝預處理,而常規強氧化工藝尤以芬頓氧化較多但芬頓氧化管理復雜,且運行成本高,本文主要介紹通過微電解的方法進行預處理。

2.2水量水質


三、廢水處理技術

3.1 廢水處理工藝流程

3.2 廢水處理原理

  該處理工藝采用微電解氧化、物化、生化、活性炭吸附相結合的方法,高濃度電泳超濾液定量滴加與漆前處理廢水混合后集中處理,廢水首先進入調節池,通過調節池的空氣攪拌廢水混合均勻,再通過提升泵提升至微電解塔,在提升管道上通過在線pH儀表自動加入稀硫酸調節廢水pH值至3左右,pH值調整到位后廢水進入微電解塔,在微電解塔中廢水通過空氣攪拌與微電解填料充分反應接觸,出水自流入中和沉淀池加堿、聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺絮凝反應沉淀,上清液自流入水解酸化池。

  微電解技術又稱為內電解、鐵碳還原、鐵碳法、零價鐵法等。[5]鐵碳微電解法就是利用金屬的電化學腐蝕原理對廢水進行處理,當將鐵屑和碳顆粒浸沒在酸性廢水中時,由于鐵和碳之間的電極電位差,廢水中會形成無數個微電池,其中電位低的鐵成為陽極,電位高的碳成為陰極,其反應過程如下:

  陽極(Fe):Fe-2e Fe2+, E0= -0.44 V;

  陰極(C):2H++2e 2H H2,E0=0 V。

  水中溶解氧在電解過程中可能通過以下的電極反應生成H2O2:

  陰極: 2H++O2+2e H2O2。

  生成的H2O2可與水中的Fe2+反應生成氧化能力極強的羥基自由基·OH:

Fe2++ H2O2 Fe3++·OH+ OH-。

  通過上述微電解反應過程產生的還原態的氫與羥基自由基的氧化還原作用將廢水中乙醇、丙酮、脂類、苯類等有機物價鍵打斷變成小分子有機物。出水加入堿調整pH值至8.5左右,再分別投加聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺,絮凝反應沉淀,在中和沉淀池中將懸浮物、膠體等物質沉淀去除。

  中和反應沉淀池出水進入水解酸化、接觸氧化串聯生化處理單元,水解酸化池兼氧菌及接觸氧化池好氧菌在組合填料上附著生長,形成生物膜,水解酸化池兼氧菌將難降解有機大分子有機物分解為易降解小分子有機物,生化處理具有負荷高、能耗低、處理效果穩定等優點。生物菌種將有機通過自身的新陳代謝作用消化吸收,同時自身得到增殖,當生物膜達到一定厚度后就會自然剝落隨水流進入,經過二沉池重力自然沉降生物膜沉降至二沉池底部,上層清液排入中間水池,再經活性炭過濾器吸附去除部分有機物及懸浮物,廢水最終達標排放。為保證生化池的有足夠的污泥量,二沉池污泥定期回流至生化池。二沉池出水最終再經過活性炭過濾器過濾,活性炭具有較大的比表面積及吸附能力,能夠將廢水經過二沉池沉淀不能被生化去除的有機物吸附去除從而達到凈化的目的。

3.3實際運行中的處理效果


四、結語

  涂裝車間所排放的廢水的水質取決于各涂裝線的工藝,具體廢水處理工藝的選擇需要在做好深入的水質分析的基礎上進行設計,設計時建議考慮以下幾點:a) 對于有生化工藝處理的系統,需要考慮高濃度電泳廢水對系統的沖擊,避免短時間大水量、高濃度廢水對系統的沖擊,建議采用定量滴加的方法;b) 涂裝廢水的可生化性能較差,特別對于高濃度超濾廢水直接靠生化處理根本無法達標,必須進行預處理,若系統采用微電解工藝,對微電解裝置進行設計時曝氣攪拌系統考慮到微電解填料表面板結對處理系統的影響;c) 從源頭控制的原理出發考慮,淘汰老涂裝線選擇先進的涂裝線,加強涂裝生產線的管理,減少污染物的排放。


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