噴漆涂裝廢水處理設備概述

汽車涂裝過程排放的水污染物如樹脂、表面活性劑、磷酸鹽等可造成嚴重污染。汽車涂裝廢水特點有：廢水種類多、成分復雜：汽車涂裝線排放的廢水(或廢液)種類很多，每一種廢水水質(zhì)(成分、濃度)因使用的材料而異。僅脫脂液就有多種配方，涂料(任何一種涂料均由樹脂、顏料、溶劑、添加劑等組成)種類更多；排放無規(guī)律。除部分水洗水連續(xù)溢流排放外，涂裝線廢水或廢液多為間歇集中排放；水量、水質(zhì)變化大。由于各種廢水成份、濃度各異，且排放無規(guī)律，造成汽車涂裝線排水水量、水質(zhì)變化很大且無規(guī)律可循。

噴漆涂裝廢水處理設備技術

其噴漆涂裝廢水處理設備工藝要點有：用石灰乳將磷化液、脫脂液、表調(diào)水和溢流水的pH分別調(diào)至 10、12.5、12.5和10以上，可確保含磷廢水處理出水磷酸鹽濃度低于5.0mg/L;經(jīng)PAC混凝沉淀——氣浮處理，高濃度有機廢水中大部分乳化油、高分子樹脂、表面活性劑被分離出來;對含磷廢水和高濃度有機廢水進行有效預處理后，調(diào)節(jié)池水質(zhì)得以較好地均衡;CODCr為300-600mg/L、PO43-(P)為3-5mg/L的綜合廢水經(jīng)混凝沉淀—缺氧—好氧—接觸過濾工藝處理后，廢水可達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級標準的要求(CODCr≤100mg/L;PO43-(P)≤0.5mg/L)。

噴漆涂裝廢水處理設備工藝總結(jié)：

汽車涂裝線各種廢水的水質(zhì)取決于涂裝工藝，故應深入調(diào)查，在對污染源做細致分析的基礎上精心地設計。設計時應注意以下幾個問題：

①汽車徐裝廢水水量和水質(zhì)變化大，有的廢水處理工程在設計時對水量、水質(zhì)均衡和分質(zhì)預處理重視不夠，造成系統(tǒng)運行不穩(wěn)定甚至不能正常運行。

②汽車涂裝廢水可生化性差，生化宜采用水解酸化-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后一般難以有效去除，故含磷廢水應單獨預處理。

④應從清潔生產(chǎn)的角度出發(fā)，協(xié)助生產(chǎn)技術人員改進生產(chǎn)工藝、改良涂裝材料配方、強化生產(chǎn)管理，以減少污染物排放。

涂裝廢水主要含有樹脂、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(huán)境產(chǎn)生嚴重污染。對此類廢水，傳統(tǒng)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(zhì)不穩(wěn)定，較難達到排放標準。特別是其中的噴漆廢水，含大量溶于水的有機溶劑，直接采用混凝法處理效果很差。我公司根據(jù)多年行業(yè)經(jīng)驗，不斷對設備進行優(yōu)化調(diào)整，目前采用分質(zhì)預處理再進行后續(xù)處理的二步處理的方法，并選擇芬頓氧化—混凝沉淀，氣浮物化工藝進行處理，達到了排放標準，CODCr去除率達到90%以上。

1、涂裝廢水的來源及有害物質(zhì)

涂裝廢水主要來自于預脫脂、脫脂、表調(diào)、磷化、鈍化等車身前處理工序；陰極電泳工序和中涂、噴面漆工序。

廢水中含有的主要有毒、有害物質(zhì)如下：涂裝前處理：亞硝酸鹽、磷酸鹽、乳化油、表面活性劑、Ni2+、Zn2+。

底涂：低溶劑陰極電泳漆膜、無鉛陰極電泳漆膜、顏料、粉劑、環(huán)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。

中涂、面涂：二甲苯、香蕉水等有機溶劑、漆膜、顏料、粉劑。

2、涂裝廢水處理工藝設計

2.1 涂裝廢水處理工藝流程

2.2 間歇預處理

2.2.1 脫脂廢液

對脫脂廢液采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(diào)至2～3，使乳化劑中的脂肪酸皂析出脂肪酸，這些脂肪酸不溶于水而溶于油，從而使脫脂廢液破乳析油。

另外，加酸后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(wěn)定性，失去了原有的親油和親水的平衡，從而達到破乳。經(jīng)預處理后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可達20000mg/L,還含大量電泳渣，這些物質(zhì)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?shù)年栯x子型聚丙烯酰胺（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，有較好的沉淀效果。反應后的出水CODCr在2000 mg/L左右。

2.2.3 噴漆廢水

對噴漆廢水先采用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對其進行混凝沉淀，經(jīng)過此兩步處理，CODCr的總?cè)コ士蛇_到60%～80％，由3000～20000mg/L降至1200～4000mg/L.出水排入混合廢水調(diào)節(jié)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），并引發(fā)更多的其他自由基，從而引發(fā)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(fā)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?；蛘甙l(fā)生偶合或氧化，改變其電子云密度和結(jié)構(gòu)，形成分子量不太大的中間產(chǎn)物，從而改變它們的溶解性和混凝沉淀性。同時，F(xiàn)e2+被氧化生成Fe(OH)3在一定酸度下以膠體形態(tài)存在，具有凝聚、吸附性能，還可除去水中部分懸浮物和雜質(zhì)。出水通過后續(xù)的混凝沉淀進一步去除污染物，以達到凈化的目的。

2.3 連續(xù)處理

經(jīng)預處理的各類廢水排入均和調(diào)節(jié)池中，

與其它廢水混合后進入連續(xù)處理流程。混合后的廢水CODCr約為700～900mg/L.連續(xù)處理分為二級：混凝沉淀和混凝氣浮。

在涂裝廢水中，油、高分子樹脂（環(huán)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(wěn)定地分散在水溶液中?？梢钥客都踊瘜W藥劑來破壞膠體的細微懸浮顆粒在水中形成的穩(wěn)定體系，使其聚集成有明顯沉淀性能的絮凝體，然后形成沉淀或浮渣加以除去。

在廢水中加入一定量的無機絮凝劑后，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(wěn)過程，形成細小密實的絮凝物。這樣可使涂裝廢水中的金屬離子和磷酸根離子在堿性條件下生成的固體小顆粒形成沉淀物。所以混凝處理可有效地去除汽車涂裝廢水中的油、高分子樹脂、顏料和粉劑。

重金屬離子和磷酸鹽中，由于Ni2+生成Ni(OH)2沉淀以及PO43-生成Ca3 (PO4) 2沉淀的pH值是10以上；而Zn2+生成氫氧化物沉淀的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，混凝反應后的固液分離分別采用的是斜板沉淀池和氣浮池，這樣既可以用斜板沉淀池來去除比重較大的重金屬化合物沉淀，又可以用氣浮池來去除比重較輕的有機物等。

2.3.1 混凝沉淀

級為混凝沉淀調(diào)節(jié)pH值為10～10.5.反應槽采用推流式反應槽，分為三格。格加堿將pH調(diào)高至10～10.5，加入CaCl2，第二格加FeSO4，第三格加混凝劑PAM,反應后進入斜板沉淀池進行固液分離。三格停留時間分別為15min、15min、7.5min.斜板沉淀池表面負荷按2m3/m2·h設計。一級反應CODCr去除率為50%～60%。

2.3.2 凝氣浮

二級反應的反應槽，也采用推流式反應槽，分為三格。格加酸將pH回調(diào)至8.5～9，第二格加PAC,第三格加PAM,反應后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

深度處理采用砂濾和活性炭過濾。從運行情況看，經(jīng)砂濾后的出水即能達到排放標準（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(jiān)測水箱中的水加壓后提供，反沖洗強度控制在16～18L/（m2·s）。

砂濾后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。由于污泥含油量高，直接進行壓濾效果較差，在污泥濃縮槽中加入Ca（OH）2，pH調(diào)整至10左右，能達到較好的壓濾效果。污泥含水率經(jīng)板框壓濾機后可由99%下降至75%～80%。