環(huán)境處理環(huán)境科技有限公司業(yè)從事水處理設(shè)備的研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造安裝調(diào)試及維修服務(wù),利用的膜分離技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)的水處理工藝,產(chǎn)品在飲用水凈化、食品、飲料、醫(yī)藥、電子及化工、造紙、鋼鐵、煤礦等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。
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(jī)溶劑等污染物,CODCr值高,若不妥善處理,會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染。對(duì)此類廢水,傳統(tǒng)的方法是直接對(duì)混合廢水進(jìn)行混凝處理,治理果不理想,出水水質(zhì)不穩(wěn)定,較難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。別是其中的噴漆廢水,含大量溶于水的有機(jī)溶劑,直接采用混凝法處理果很差。環(huán)境處理水處理科技有限公司根據(jù)多年行業(yè)經(jīng)驗(yàn),不斷對(duì)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,目前采用分質(zhì)預(yù)處理再進(jìn)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(jìn)行處理,達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn),CODCr去除率達(dá)到90%以上。
1.涂裝廢水的來源及有害物質(zhì)
涂裝廢水的來源及其危害性
鐵件涂裝工藝流程:預(yù)脫脂-脫脂-水洗-水洗-水洗-表面調(diào)整-磷化-水洗-水洗-水洗-干燥-噴漆-烘干。
塑料件涂裝工藝流程:脫脂-水洗-水洗-水洗-界面活化-干燥-噴漆-烘千-噴導(dǎo)電劑-靜電噴漆-烘干。
脫脂后的水洗水含有不少表面活性劑及已乳化的油污,水中的COD,:約達(dá)700mg/L,BOD約達(dá)200mg/L,這種水如果不經(jīng)處理,直接排到江河中,廢水中的有機(jī)物在水中分解時(shí)要消耗大量的溶解氧,從而破壞水體中氧的平衡,使水質(zhì)產(chǎn)生惡臭。
磷化后的水洗水含有超過排放標(biāo)準(zhǔn)的鎳離子(Ni十),鋅離子(Zn十)等重金屬。眾所周知,鎳離子是致物質(zhì);超量的鋅對(duì)水生物有明顯的毒害作用。在噴漆過程中會(huì)產(chǎn)生漆霧,要正常生產(chǎn)就要將廢棄的漆霧從噴漆房除去,常用而有的方法就是在噴漆線的側(cè)面(也即抽風(fēng)道的人口)設(shè)置水簾,讓水簾劑吸收大部份的漆霧,未被水簾劑吸收的廢氣再用處理廢氣的方法進(jìn)行處理。漆的種類繁多,涂裝車間所漆的配方都是保密的,但不管任何漆,漆及其中的有機(jī)溶劑都是有毒性的,甚至毒性很大。
有機(jī)溶劑通常有如下幾種類型:香族型:如甲苯、二甲苯、苯乙烷等醋類:如乙酸乙醋、乙酸丁醋等酮類:如丙酮、環(huán)己酮等醇類:如乙醇、丁醇、異丙醇等水簾劑-般是由燒堿及耐堿的又能吸收漆霧的復(fù)合有機(jī)物組成的。水簾劑吸收漆霧后,水體的成份變得很復(fù)雜,毒性-也很大,有機(jī)物含量很高,據(jù)分析它的CODcr常常處于幾千mg/L,有時(shí)高達(dá)13000mg/L。
雖然水簾水通常在清除浮渣(或沉渣)后可循環(huán)使用,但也必然存在兩種情況:其-是水簾水的部分被排出成為廢水,并補(bǔ)充足夠的新鮮水及水簾劑;其二則是水簾水經(jīng)過-定時(shí)期的環(huán)循使用后部更新。這種含量很高而毒性又很大的水簾水如果不經(jīng)處理就直接排人江河(湖泊)中,給人類帶來的危害是不堪設(shè)想的,因此必須進(jìn)行處理。
目前在涂裝廢水的處理方面存在的問題主要有:
1)水量、水質(zhì)的不穩(wěn)定,給廢水的處理和工藝的選擇上帶來了很大的困難。需要針對(duì)企業(yè)點(diǎn),設(shè)計(jì)出抗水力和有機(jī)負(fù)荷沖擊的工藝來滿足企業(yè)的需求,通過強(qiáng)化進(jìn)水預(yù)處理工序,如采用新型微電解、電絮凝或氧化技術(shù)進(jìn)行預(yù)處理,來提高廢水可生化性,也可與可生化性高的廢水混合處理。
2)廢水成分復(fù)雜,水質(zhì)變化較大。企業(yè)應(yīng)該對(duì)涂裝過程產(chǎn)生的廢水進(jìn)行科學(xué)分類,然后有針對(duì)性地進(jìn)行處理,如將含有重金屬的廢水和高 SS 廢水以及難降解有機(jī)廢水分別處理,來降低處理費(fèi)用和縮短處理周期,通過采用新型工藝與傳統(tǒng)工藝相結(jié)合的聯(lián)合工藝,彌補(bǔ)單工藝存在的不足,提高廢水處理率和果。
3)水中氨氮、磷、重金屬較難去除,能量浪費(fèi)嚴(yán)重。要合理調(diào)節(jié)水質(zhì),突出以廢治廢的理念,并努力開發(fā)新型工藝來提高涂裝廢水的處理果如對(duì)高鹽、高COD廢水進(jìn)行系統(tǒng)化管理,采用適當(dāng)?shù)氖侄?微電解或電滲析等)來對(duì)廢水中單組分進(jìn)行針對(duì)性去除,以達(dá)到以廢治廢的目的。
4)水處理周期較長(zhǎng),別是厭氧處理停留時(shí)間般需要 6~9 h,混凝沉淀過程較長(zhǎng)等。引進(jìn)新技術(shù),開發(fā)出處理費(fèi)用相對(duì)較低的氧化技術(shù)來逐步取代常規(guī)處理工藝。
5)涂裝工藝落后,管理落后。開發(fā)引進(jìn)新技術(shù),通過對(duì)涂裝工藝車間密閉式加工來減少對(duì)環(huán)境的影響,并減少利用率低、高污染、難降解材料的使用,更新管理手段,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理。
2.涂裝廢水處理工藝設(shè)計(jì)
2.1間歇預(yù)處理
2.1.1 脫脂廢液
對(duì)脫脂廢液采用酸化法進(jìn)行破乳預(yù)處理,向脫脂廢液中投加無機(jī)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(dá)到破乳。經(jīng)預(yù)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(dá)90%~95%。
2.1.2 電泳廢液
在陰電泳廢水中含有大量高分子有機(jī)物,CODCr可達(dá)20000mg/L,還含大量電泳渣,這些物質(zhì)在水中呈細(xì)小懸浮物或呈負(fù)電性的膠體狀。處理中加入適當(dāng)?shù)年?yáng)離子型聚丙烯酰胺(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(yù)處理時(shí)要求pH值在11~12之間,有較好的沉淀果。反應(yīng)后的出水CODCr在2000 mg/L左右。
2.1.3 噴漆廢水
對(duì)噴漆廢水先采用Fenton試劑(H2O2+FeSO4)對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理,使其中的有機(jī)物氧化分解,CODCr去除率約在30%左右,再加入PAC和PAM對(duì)其進(jìn)行混凝沉淀,經(jīng)過此兩步處理,CODCr的總?cè)コ士蛇_(dá)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(qiáng)的氧化能力,當(dāng)pH值較低時(shí)(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)系列的鏈反應(yīng)[1]。通過具有強(qiáng)的氧化能力的·OH與有機(jī)物的反應(yīng),使廢水中的難降解有機(jī)物發(fā)生部分氧化、使廢水中的有機(jī)物C—C鍵斷裂,終分解成H2O、CO2等,使CODCr降低。或者發(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(shí),F(xiàn)e2+被氧化生成Fe(OH)3在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(jìn)步去除污染物,以達(dá)到凈化的目的。
2.2 連續(xù)處理
經(jīng)預(yù)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(jìn)入連續(xù)處理流程?;旌虾蟮膹U水CODCr約為700~900mg/L。連續(xù)處理分為二: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。可以靠投加化學(xué)藥劑來破壞膠體的細(xì)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。
在廢水中加入定量的無機(jī)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(jìn)凝集,完成脫穩(wěn)過程,形成細(xì)小密實(shí)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(huì)形成ZnO22-而溶解。所以要分二混凝反應(yīng)以分別去除Ni2+,PO43-和Zn2+ 。同時(shí),混凝反應(yīng)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(jī)物等。
2.2.1 混凝沉淀
為混凝沉淀調(diào)節(jié)pH值為10~10.5。反應(yīng)槽采用推流式反應(yīng)槽,分為三格。格加堿將pH調(diào)高至10~10.5,加入CaCl2,二格加FeSO4,三格加混凝劑PAM,反應(yīng)后進(jìn)入斜板沉淀池進(jìn)行固液分離。三格停留時(shí)間分別為15min、15min、7.5min。斜板沉淀池表面負(fù)荷按2m3/m2·h設(shè)計(jì)。反應(yīng)CODCr去除率為50%~60%。
2.2.2 混凝氣浮
二反應(yīng)的反應(yīng)槽,也采用推流式反應(yīng)槽,分為三格。格加酸將pH回調(diào)至8.5~9,二格加PAC,三格加PAM,反應(yīng)后進(jìn)入氣浮池進(jìn)行固液分離。二反應(yīng)槽三格停留時(shí)間分別為10min、10min、5min。氣浮池的溶氣水按處理水量的30%設(shè)計(jì)。二反應(yīng)CODCr去除率為20%~25%,同時(shí)氣浮也去除了Zn2+和部分的表面活性劑。
2.3深度處理
深度處理采用砂濾和活性炭過濾。從運(yùn)行情況看,經(jīng)砂濾后的出水即能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)(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(cè)水箱中的水加壓后提供,反沖洗強(qiáng)度控制在16~18L/(m2·s)。
砂濾后的出水已能達(dá)到排放要求,因此,活性炭過濾只是個(gè)應(yīng)急保證措施,般情況下較少使用。
2.4 污泥處理
污泥處理的好壞,直接影響廢水處理站的運(yùn)行。由于污泥含油量高,直接進(jìn)行壓濾果較差,在污泥濃縮槽中加入Ca(OH)2,pH調(diào)整至10左右,能達(dá)到較好的壓濾果。污泥含水率經(jīng)板框壓濾機(jī)后可由99%下降至75%~80%。