涂装废水处理设备

喷漆涂装废水处理设备概述

汽车涂装过程排放的水污染物如树脂、表面活性剂、磷酸盐等可造成严重污染。汽车涂装废水特点有：废水种类多、成分复杂：汽车涂装线排放的废水(或废液)种类很多，每一种废水水质(成分、浓度)因使用的材料而异。仅脱脂液就有多种配方，涂料(任何一种涂料均由树脂、颜料、溶剂、添加剂等组成)种类更多；排放无规律。除部分水洗水连续溢流排放外，涂装线废水或废液多为间歇集中排放；水量、水质变化大。由于各种废水成份、浓度各异，且排放无规律，造成汽车涂装线排水水量、水质变化很大且无规律可循。

喷漆涂装废水处理设备技术

其喷漆涂装废水处理设备工艺要点有：用石灰乳将磷化液、脱脂液、表调水和溢流水的pH分别调至 10、12.5、12.5和10以上，可确保含磷废水处理出水磷酸盐浓度低于5.0mg/L;经PAC混凝沉淀——气浮处理，高浓度有机废水中大部分乳化油、高分子树脂、表面活性剂被分离出来;对含磷废水和高浓度有机废水进行有效预处理后，调节池水质得以较好地均衡;CODCr为300-600mg/L、PO43-(P)为3-5mg/L的综合废水经混凝沉淀—缺氧—好氧—接触过滤工艺处理后，废水可达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准的要求(CODCr≤100mg/L;PO43-(P)≤0.5mg/L)。

喷漆涂装废水处理设备工艺总结：

汽车涂装线各种废水的水质取决于涂装工艺，故应深入调查，在对污染源做细致分析的基础上精心地设计。设计时应注意以下几个问题：

①汽车徐装废水水量和水质变化大，有的废水处理工程在设计时对水量、水质均衡和分质预处理重视不够，造成系统运行不稳定甚至不能正常运行。

②汽车涂装废水可生化性差，生化宜采用水解酸化-生物接触氧化法或SBR法，应保证足够的生化时间。

③因除磷的反应条件要求严格，含磷废水与其它废水混合后一般难以有效去除，故含磷废水应单独预处理。

④应从清洁生产的角度出发，协助生产技术人员改进生产工艺、改良涂装材料配方、强化生产管理，以减少污染物排放。

涂装废水主要含有树脂、表面活性剂、重金属离子，Oil、PO43-、油漆、颜料、有机溶剂等污染物，CODCr值高，若不妥善处理，会对环境产生严重污染。对此类废水，传统的方法是直接对混合废水进行混凝处理，治理效果不理想，出水水质不稳定，较难达到排放标准。特别是其中的喷漆废水，含大量溶于水的有机溶剂，直接采用混凝法处理效果很差。我公司根据多年行业经验，不断对设备进行优化调整，目前采用分质预处理再进行后续处理的二步处理的方法，并选择芬顿氧化—混凝沉淀，气浮物化工艺进行处理，达到了排放标准，CODCr去除率达到90%以上。

1、涂装废水的来源及有害物质

涂装废水主要来自于预脱脂、脱脂、表调、磷化、钝化等车身前处理工序；阴极电泳工序和中涂、喷面漆工序。

废水中含有的主要有毒、有害物质如下：涂装前处理：亚硝酸盐、磷酸盐、乳化油、表面活性剂、Ni2+、Zn2+。

底涂：低溶剂阴极电泳漆膜、无铅阴极电泳漆膜、颜料、粉剂、环氧树脂、丁醇、乙二醇单丁醚、异丙醇、二甲基乙醇胺、聚丁二烯树脂、二甲基乙醇、油漆等。

中涂、面涂：二甲苯、香蕉水等有机溶剂、漆膜、颜料、粉剂。

2、涂装废水处理工艺设计

2.1 涂装废水处理工艺流程

2.2 间歇预处理

2.2.1 脱脂废液

对脱脂废液采用酸化法进行破乳预处理，向脱脂废液中投加无机酸将pH调至2～3，使乳化剂中的脂肪酸皂析出脂肪酸，这些脂肪酸不溶于水而溶于油，从而使脱脂废液破乳析油。

另外，加酸后使脱脂废液中的阴离子表面活性剂在酸性溶液中易分解而失去稳定性，失去了原有的亲油和亲水的平衡，从而达到破乳。经预处理后CODCr从2500～4000mg/L降低到1500～2400mg/L,去除率在40%左右；而含油量从300～950 mg/L降至50～70 mg/L,去除率高达90%～95%。

2.2.2 电泳废液

在阴极电泳废水中含有大量高分子有机物，CODCr可达20000mg/L,还含大量电泳渣，这些物质在水中呈细小悬浮物或呈负电性的胶体状。处理中加入适当的阳离子型聚丙烯酰胺（PAM）和聚合氯化铝（PAC）作混凝剂，利用絮凝剂的吸附架桥作用来快速去除废水中的污染物。电泳废液在预处理时要求pH值在11～12之间，有较好的沉淀效果。反应后的出水CODCr在2000 mg/L左右。

2.2.3 喷漆废水

对喷漆废水先采用Fenton试剂（H2O2+FeSO4）对其进行预处理，使其中的有机物氧化分解，CODCr去除效率约在30%左右，再加入PAC和PAM对其进行混凝沉淀，经过此两步处理，CODCr的总去除率可达到60%～80％，由3000～20000mg/L降至1200～4000mg/L.出水排入混合废水调节池。

Fenton试剂具有很强的氧化能力，当pH值较低时（控制在3左右），H2O2被Fe2+催化分解生成羟基自由基（·OH），并引发更多的其他自由基，从而引发一系列的链反应[1]。通过具有极强的氧化能力的·OH与有机物的反应，使废水中的难降解有机物发生部分氧化、使废水中的有机物C—C键断裂，最终分解成H2O、CO2等，使CODCr降低。或者发生偶合或氧化，改变其电子云密度和结构，形成分子量不太大的中间产物，从而改变它们的溶解性和混凝沉淀性。同时，Fe2+被氧化生成Fe(OH)3在一定酸度下以胶体形态存在，具有凝聚、吸附性能，还可除去水中部分悬浮物和杂质。出水通过后续的混凝沉淀进一步去除污染物，以达到净化的目的。

2.3 连续处理

经预处理的各类废水排入均和调节池中，

与其它废水混合后进入连续处理流程。混合后的废水CODCr约为700～900mg/L.连续处理分为二级：混凝沉淀和混凝气浮。

在涂装废水中，油、高分子树脂（环氧树脂）、颜料（碳黑）、粉剂、磷酸盐等在表面活性剂、溶剂及各种助剂的作用下，以胶体的形式稳定地分散在水溶液中。可以靠投加化学药剂来破坏胶体的细微悬浮颗粒在水中形成的稳定体系，使其聚集成有明显沉淀性能的絮凝体，然后形成沉淀或浮渣加以除去。

在废水中加入一定量的无机絮凝剂后，它们可中和乳化油或高分子树脂的电位，压缩双电层，胶粒碰撞促进凝集，完成脱稳过程，形成细小密实的絮凝物。这样可使涂装废水中的金属离子和磷酸根离子在碱性条件下生成的固体小颗粒形成沉淀物。所以混凝处理可有效地去除汽车涂装废水中的油、高分子树脂、颜料和粉剂。

重金属离子和磷酸盐中，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+生成氢氧化物沉淀的pH值范围是8.5～9.5，pH过高会形成ZnO22－而溶解。所以要分二级混凝反应以分别去除Ni2+，PO43-和Zn2+ 。同时，混凝反应后的固液分离分别采用的是斜板沉淀池和气浮池，这样既可以用斜板沉淀池来去除比重较大的重金属化合物沉淀，又可以用气浮池来去除比重较轻的有机物等。

2.3.1 混凝沉淀

级为混凝沉淀调节pH值为10～10.5.反应槽采用推流式反应槽，分为三格。格加碱将pH调高至10～10.5，加入CaCl2，第二格加FeSO4，第三格加混凝剂PAM,反应后进入斜板沉淀池进行固液分离。三格停留时间分别为15min、15min、7.5min.斜板沉淀池表面负荷按2m3/m2·h设计。一级反应CODCr去除率为50%～60%。

2.3.2 凝气浮

二级反应的反应槽，也采用推流式反应槽，分为三格。格加酸将pH回调至8.5～9，第二格加PAC,第三格加PAM,反应后进入气浮池进行固液分离。二级反应槽三格停留时间分别为10min、10min、5min.气浮池的溶气水按处理水量的30%设计。二级反应CODCr去除率为20%～25%，同时气浮也去除了Zn2+和一部分的表面活性剂。

2.4 深度处理

深度处理采用砂滤和活性炭过滤。从运行情况看，经砂滤后的出水即能达到排放标准（CODCr≤300mg/L）。砂滤装置的过滤速度控制在10～12m3/（m2·h）。反冲洗水由监测水箱中的水加压后提供，反冲洗强度控制在16～18L/（m2·s）。

砂滤后的出水已能达到排放要求，因此，活性炭过滤只是一个应急保证措施，一般情况下较少使用。

2.5 污泥处理

污泥处理的好坏，直接影响废水处理站的运行。由于污泥含油量高，直接进行压滤效果较差，在污泥浓缩槽中加入Ca（OH）2，pH调整至10左右，能达到较好的压滤效果。污泥含水率经板框压滤机后可由99%下降至75%～80%。