喷涂废水处理工艺
喷涂工艺在金属表面处理中应用极其广泛。 喷涂废水基本上是生产过程中产生的。 喷涂废水呈酸性,含有多种金属离子和非金属离子,其中有的属于Ⅰ类毒物,必须进行处理。 达标后排放。 喷漆废水污染物种类较多,水质、水量波动较大。 在工程及工艺设计时,需要对源水进行引流,并对高浓度废液进行分质预处理,以提高后续处理工艺的稳定性,从而保证喷涂废水稳定达标处理排放。
喷涂废水处理工艺
喷涂施工是一项复杂的工作,对环境、温度等指标都有严格的要求。 为了保证质量,涂装施工对空气洁净度、温度、湿度、通风和照明都有一定的要求。 但涂装中的预处理、涂装、干燥等工序不同程度地产生涂装污水,对人体有害。 如果不进行处理,不仅会影响操作人员的健康和生产的安全,而且还会对环境造成污染。 因此,涂料生产中应采取各种有效措施进行环境保护管理。
1、喷涂废水处理工艺
(1)物理治疗法。 有分离法、过滤法、离心分离法等。喷淋污水物理处理法主要用于去除悬浮物、胶体等物质; 蒸发结晶和强磁分离方法主要用于去除胶体、悬浮物、可溶性盐类和各种金属离子。 如果添加磁粉和混凝剂,还可以去除其他非金属杂质。
(2)化学处理法。 有中和法、混凝法、氧化还原法等。
①中和法。 用酸、碱中和污水,调节溶液的pH值(pH值),使其呈中性或接近中性,或适合下一步处理的pH值范围。 用于中和酸性污水的中和剂有废碱、石灰、电石渣、石灰石、白云石等。用于中和碱性污水的中和剂有废酸、烟气中的二氧化硫和二氧化碳。 对于工厂或工业区,在可能的情况下,应采用酸性污水和碱性污水相互中和,处理废物,降低成本。
②缩合法。 在喷淋污水中加入适当的混凝剂,使喷淋污水中的胶体颗粒相互碰撞,凝结成较大的颗粒,从溶液中分离出来。 其中包括物理化学和胶体化学中的一系列复杂过程。
A、电荷效应。 使用氯化铝作为混凝剂时,若喷淋污水碱度过高,可添加酸性粘土作为混凝剂; 若喷淋污水碱度不高,可用石灰乳作混凝剂。 碱式氯化铝水解后,生成带正电的物质。 污水中的胶体杂质带负电。 碱式氯化铝的加入可以吸收并中和胶体物质的带电离子,使胶体电位降低。 当电位降低到一定程度时,单个颗粒会因碰撞、吸附而凝聚、沉淀。
B、化学作用。 混凝剂中的金属离子与胶体杂质的特征官能团形成配位键,形成团聚。
C. 机械作用。 通过机械搅拌和离心碰撞,使颗粒相互结合、增大,颗粒重力增大而沉淀、团聚。 胶体溶液中的颗粒受到两个相反方向的作用,一是重力,二是扩散力。 后一种力是由粒子粒子的布朗运动引起的。 该力使颗粒从高浓度部分移动到低浓度部分。 当两个力相等时,它们就会达到平衡状态,不会沉淀。 当施加机械外力时,平衡就会被破坏,导致颗粒下沉。 通过这种作用,达到喷淋净化污水的目的。
③氧化还原法。 在氧化还原反应中,参与反应的物质会改变其原有的特性,在水质控制和处理技术中用于净化水质。
A. 药学法。 在喷淋污水中添加适当的氧化剂或还原剂,与水中的无机杂质发生反应,主要用于工厂工业污水的处理。 例如,氰化物被氯氧化; 用亚铁盐等将六价铬还原为三价铬。
B、过滤法。 颗粒状氧化剂或还原剂材料分层填充,形成过滤器,使待处理的污水通过过滤层,水中的杂质发生氧化还原反应。 例如,汞被还原并保留在过滤层中以从污水中去除。
C、暴力方法。 污水通过瓦斯爆炸,不断溶解空气中的氧气,氧化物质。 例如,污水中的二价铁离子被气化后可以氧化成三价铁离子; 高浓度硫化铵石油污水可氧化成硫代硫酸盐或硫磺,通过加热通气去除。 。
(3)物理、化学方法。 该方法可采用离子交换、电渗析、反渗透、气浮分离、汽提、汽提、吸附、萃取等方法处理污水。 主要采用物理和化学方法分离污水中的溶解物质,回收有用的物质成分,实现污水的深度处理。
①离子交换法。 离子交换法是利用离子交换器上的离子与污水中的离子进行交换,去除污水中有害离子的方法。 离子交换法的特点主要是吸附电离物质,进行等量离子交换。 离子交换用于处理喷淋污水,广泛用于回收污水中的金属离子,如金、银、铂、汞、铬、镉、锌、铜等。此外,在净化放射性污水方面也有应用。
②吸附法。 固体表面分子、原子或离子与液体表面相同。 表面上存在残留的表面自由能,并且它们也有自动减少该能量的趋势。 固体表面自动降低其自由能的趋势通常通过气体或液体中物质的吸附来体现。 固体表面由固体和气体或固体和液体组成。 在同一界面上,气体成分或溶质成分的浓度经常增加。 这就是固体表面的吸附作用。 吸附剂(活性炭、活性煤、腐植酸、硅藻土、高岭土、硅胶、活性铝、分子筛等)可用于去除污水中的酚类、染料、农药、有机物、各种重金属离子等,还可以吸附废气。吸附法是废水中有害毒物处理中一种很有前途的处理方法。
(4)生物处理法:又称生化法,利用微生物的代谢过程,将污水中的复杂有机物氧化分解为二氧化碳、甲烷和水。 生物学方法有很多种。 按生物法的基本类型可分为四类,即自然氧化法、生物滤池氧化法、活性污泥法、厌氧发酵法。
2、喷涂废水处理工艺:混凝法
喷淋污水混凝处理法是喷淋污水化学处理方法之一。 这是通过在喷淋污水中添加混凝剂,使胶体颗粒凝聚、絮凝、析出来净化污水的方法。 混凝是凝聚和絮凝的统称。 前者是由于电解质的加入,降低或消除了胶体颗粒的电动势,导致胶体颗粒失去稳定性,使胶体颗粒不稳定而相互团聚; 后者是由高分子物质的吸附和架桥引起的,导致胶体颗粒相互团聚。 生产。
混凝剂可分为两类: ①无机盐,包括铝盐(硫酸铝、硫酸铝钾、铝酸钾等)、铁盐(氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁等)和碳酸镁等; ②高分子物质,包括聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等。处理时,在喷淋污水中添加混凝剂,消除或减少水中胶体颗粒之间的相互斥力,使水中胶体颗粒易于相互碰撞。其它物质并附聚形成较大的颗粒或絮凝物,然后从水中分离。 。 影响混凝效果的因素有:水温、pH值、浊度、硬度、混凝剂添加量等。
涂装过程中的前处理喷涂废水来自涂装前的脱脂、磷化等表面处理工序,含有乳化油、表面活性剂、磷酸盐、重金属离子填料、溶剂等。涂装件及槽液的清洗过程,一般包括去离子洗涤水和超滤液; 其成分与浴液相同,含有水溶性树脂(如环氧树脂、酚醛树脂等)、颜料(如炭黑、氧化铁红、铅、汞)等)、填料(如二氧化钛、滑石粉等)、助溶剂(如三乙醇胺、丁醇等)和少量重金属离子。 采用混凝处理方法,可以将喷漆污水中的胶体物质凝聚分离,达到喷漆污水处理的效果。
混凝反应法处理涂装污水的装置一般应包括污水储存池、预处理池、原水储存池、反应沉淀池、反应气浮池、清水池等。 多个污水储罐通过管道连接,并配备COD在线控制器。 预处理槽。 预处理池由破乳区、PH调节区和混凝区组成。 预处理池的出水管道依次与原水储存池、反应沉淀池、反应气浮池和清水池连接。 设备中的每个罐体均通过管线连接。 工控机通过增设配备COD在线控制器的预处理池,预先动态混合各种污水,并在混凝沉淀反应前调节污水中的COD,保证水质水量稳定,提高处理效率。
3、涂装废水的物化处理
喷淋污水物理化学处理法是污水处理方法之一。 它是利用物理和化学的综合作用来净化喷淋污水的方法。 它是由物理方法和化学方法组成的污水处理系统,或包括物理过程和化学过程的单一处理方法,如气浮、汽提、结晶、吸附、萃取、电解、电渗析、离子交换、反渗透等。 例如,用于去除悬浮和溶解污染物的化学混凝沉淀和活性炭吸附两级处理就是比较典型的物理化学处理系统。 与生物处理法相比,该法具有以下优点:占地面积少; 出水水质良好且相对稳定; 对喷淋污水水量、水温、浓度变化适应性强; 可去除有害重金属离子; 除磷、反硝化、脱色效果好; 管理操作易于自动检测和控制。 但处理系统的设备成本和日常运行成本较高。
类型
1、喷涂废水提取处理方法
喷淋废水萃取处理方法是利用萃取剂通过萃取净化废水。 根据溶剂对不同物质具有不同溶解度的性质,可以完全或部分分离溶解在喷雾废水中的某些污染物。 在喷淋污水中加入不溶于水或难溶于水的溶剂(萃取剂),使溶解在喷淋污水中的某些污染物(萃取物)通过萃取剂两液相之间的界面转移到萃取物中。污水。 在代理中。
萃取操作根据处理对象的物理状态可分为两类:固液萃取和液液萃取。 工业污水的萃取处理属于后者。 其操作过程为:①混合,即使污水与萃取剂最大限度地接触; ②分离,即轻、重液层完全分离; ③萃取剂的再生,即萃取后,将分离出的萃取物,回收萃取剂并重复使用。 萃取剂的选择应满足以下要求:①对被萃取物的溶解度高,但对水的溶解度低; ② 与提取物的比重和沸点有足够的差异; ③化学稳定性好,与提取物不发生化学反应; ④ 易于回收再生; ⑤ 价格低廉,货源充足。 此法常用于处理含有较高浓度苯酚或苯胺、苯、醋酸等的工业废水。
2、喷涂废水光氧化处理方法
喷淋污水光氧化处理方法是利用紫外线与氧化剂的协同氧化作用,分解污水中的有机物,净化污水。 喷淋污水氧化处理中使用的氧化剂(氯气、次氯酸盐、双氧水、臭氧等)往往因温度的影响而不能充分发挥其氧化能力; 采用人工紫外光源照射喷淋污水,去除喷淋污水中的氧化剂。 分子吸收光能,被激发形成氧化性更强的自由基,增强氧化剂的氧化能力,从而快速有效地去除喷淋污水中的有机物。 光氧化法适用于喷淋废水的深度处理,特别适用于生物法和化学法难以氧化分解的有机废水的处理。
3、喷淋污水离子交换处理法
喷淋污水离子交换处理法是通过离子交换器中的交换离子与污水中的离子进行交换,去除喷淋污水中有害离子的方法。 交换过程:①处理后溶液中的某种离子迁移到附着在离子交换剂颗粒表面的液膜中; ②离子通过液膜扩散(简称膜扩散)进入颗粒,并在颗粒的孔隙中扩散。 到达离子交换器的交换基团(简称粒内扩散); ③ 离子与离子交换器上的离子进行交换; ④ 交换后的离子沿相反路径转移至处理液中。 离子交换反应是瞬间完成的,交换过程的速度主要取决于最长的膜扩散或颗粒内扩散。
离子交换的特点:按等价关系进行,反应可逆,交换剂具有选择性。 在各种金属表面加工产生的污水处理以及核反应堆、医院和实验室污水中放射性物质的回收或去除方面具有广阔的应用前景。
4、喷淋污水吸附处理法
喷淋污水吸附处理方法是利用多孔固体(称为吸附剂)吸附喷淋污水中的一种或多种污染物(称为吸附物)来回收或去除某些污染物,从而净化喷淋污水。 方法。 有物理吸附和化学吸附。 前者是非选择性的,是放热过程,温度降低有利于吸附; 后者具有选择性,是吸热过程,温度升高有利于吸附。
吸附法装置的运行分为三个步骤:①使喷淋的污水与固体吸附剂接触,污水中的污染物被吸附剂吸附; ②将吸附污染物的吸附剂与污水分离; ③ 再生或更新吸附剂。
按接触和分离方式可分为:①静态间歇吸附法,即在反应池内的喷淋污水中投入一定量的吸附剂,使吸附剂与喷淋污水充分接触。 经过一定时间达到吸附平衡后,采用沉淀方法或辅以过滤,将吸附剂与喷淋污水分离; ②动态连续吸附法,即喷淋污水连续通过吸附剂填料时,其中的污染物被吸附去除。 吸附剂包括活性炭和大孔吸附树脂。 矿渣、焦炭、硅藻土、褐煤、泥炭、粘土等都是廉价的吸附剂,但吸附容量小,效率低。
物理化学处理方法主要采用离子交换技术和吸附技术处理涂装废水。
4、涂装废水的生物处理方法
由于涂装工艺不同,涂装废水的来源不同,水质也不同。 涂装废水属于有机工业废水,水中的有机污染物来自于油漆和溶剂中的可溶性物质。 在某些工艺下,涂装废水的COD/BOD比值为1.6左右,具有良好的可生物降解性。
污水生化处理法,简称“污水生化法”,是利用微生物的代谢作用,将污水中溶解性、胶体性有机污染物转化为无害物质,实现净化的方法。 可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。 前者主要有活性污泥法、生物膜法、氧化池法、污水灌溉法等。
污水厌氧生物处理又称“厌氧消化”,是利用厌氧微生物降解污水中的有机污染物,净化污水的方法。 其机理是在厌氧菌的作用下分解污泥中的有机物,最终产生甲烷、二氧化碳等气体。
完整的厌氧消化过程可分为三个阶段:①污泥中的固体有机物在厌氧菌分泌的胞外水解酶的帮助下被溶解,并通过细胞壁进入细胞内。 在水解酶的催化下,多糖转化为多糖。 、蛋白质、脂肪分别水解成单糖、氨基酸、脂肪酸等; ②在产酸菌的作用下,一级产物进一步降解为较简单的挥发性有机酸,如乙酸、丙酸、丁酸等; ③在产甲烷菌的作用下,第二阶段产生的挥发酸转化为甲烷和二氧化碳。 影响因素包括温度、pH值、营养盐、有机毒物、厌氧环境等。厌氧生物处理的优点:处理过程能耗少,有机物去除率高,沉淀污泥少,易于脱水,可杀灭病原菌,且不需要添加氮、磷等营养物质。 但厌氧菌繁殖缓慢,对毒物敏感,对环境条件要求严格。 最终产品仍需进行好氧生物处理。 近年来常用于高浓度有机废水的处理。
污水好氧生物处理是利用好氧微生物(主要是好氧菌)分解污水中的有机污染物,使污水无害化的处理方法。 其机理是污水与微生物接触时,水中的可溶性有机物通过细菌细胞壁和细胞膜被吸收到细菌体内; 胶体和悬浮有机物吸附在细菌体表面,并被细菌外酶分解为溶解物。 性物质释放出来后,也会进入细菌内。 这些有机物在细菌内通过分解代谢过程被氧化降解,产生的能量供细菌生命活动的需要; 部分氧化中间产物通过合成代谢成为新的细胞物质,使细菌生长繁殖。 处理的最终产物是稳定的无机化合物,例如二氧化碳、水、氨、硫酸盐和磷酸盐。 处理时必须供给微生物充足的氧气和各种必需的营养源,如碳、氮、磷、钾、镁、钙、硫、钠等元素; 同时要控制微生物的生存条件,如pH值6.5~9,水温10~35℃等。主要方法有活性污染法、生物膜法、氧化池法等。 , ETC。
5、磷化喷淋废水处理方法
磷化废水是金属表面处理的前处理,一般包括除油除锈、表面调理、磷化钝化等。 有简单的磷化,使用磷酸、硫酸和硝酸,也有要求较高的特殊磷化剂(水性和粉末产品)。 粉状产品产生较多泥浆。 喷涂包括粉末喷涂和喷漆。 如果是喷粉,排放的污水是预处理污水,包括磷化污水。 详情请参阅更多相关技术文档。
磷化废水处理工艺简单。 添加石灰调节pH值(石灰起助凝剂作用),添加混凝剂,然后沉淀。 最后最好加一级气浮。 关键是调节pH值。 由于有磷酸氢根离子,最好设定为10-10.5,气浮前调整好。 另外,如果是还含有其他金属离子的特殊磷化剂,如锌基磷化剂,应适当考虑Zn离子的酸碱溶解性和两性。 磷化污水中的COD(主要是表面活性剂引起的)一般通过沉淀和气浮两级即可达到排放标准,无需特殊考虑。 另请注意,混凝剂包括硫酸亚铁和氯化铁。 前者价格便宜,后者价格昂贵但有效。 只需要防腐即可。 事实上,实际使用成本并没有高出多少。 有一家家电企业有5个污水站采用该工艺,运行长期达标。 对于喷漆污水来说,由于含有较多的可溶性有机物,COD较高,与磷化污水一起处理很难达标,所以最好单独处理。
6、膜工艺分级处理涂装废水
某工厂对涂装废水采取分段处理方法,在处理涂装废水方面取得了良好的效果。
1、膜工艺处理含有以下物质的废水:
废水来源:金属加工切削、磨削、水溶性冷却液、润滑液、清洗液、冲洗水等。综合污水COD为50 000*10-4%,油为5%-10%,*10- 4%(有机物浓度为2.0%),国88排放标准要求油品不得大于20mg/L,COD小于150mg/LL
污水处理工艺流程如下:
流程:污水首先进入1号管道过滤器。 过滤器中的滤材采用尼龙12针刺无纺布,孔径小于5微米。 除去大于5微米的机械杂质和胶体,然后进入2号油水分离工序。 装置内部的滤芯采用孔径小于3微米的高吸水性材料制成,不仅能阻挡油液的通道,还能将分散的油液富集成油滴。 由于机外供油源设计在过滤器底部,油滴浮到机顶,加压后排出机外。 分离后污水中悬浮油小于50mg/L,但乳液中仍有1%-10%的油必须超滤。 超滤后,透过液中含油量小于10mg/L,浓缩液可浓缩至30%-65%,浓缩后离心或蒸发。 产水仍含有大量的低分子成分和盐类,且含碳量较高,必须进行纳滤处理。 纳滤的截留分子量一般在1000-3000之间,孔径为0.05-0.10mm。 因此,膜的选择尤为重要。 膜表面必须具有亲水性,以防止油滴污染并在膜表面凝固。
2、磷化废水综合处理
污水成分:90%-95%水、5%-10%不溶性磷酸铁、磷酸盐、促进剂、游离酸、油类、表面活性剂等。 处理目的:回收水80%-90%,达标排放。 流程如下:
磷化污水首先进入强过滤器(QZN),去除大于5微米的大颗粒。 然后进入配制罐,用纳滤机(NF)泵送加压,往复循环。 85%-90%的渗透液可被回收。 使用。 并有效去除0.1-0.2mm的有机物、无机低分子、盐类、化合物等。浓缩液可蒸发或用酸、碱中和。
3、电泳废水处理
原则上,阳极电泳和阴极电泳均采用全封闭循环进行生产操作。 当固含量比较小时,一般采用超滤获得聚合物树脂和浸出液。 浸出液一般用作电泳后工件的冲洗液,最终需要使用去离子水进行终端控制。 由于清洗水补给量大,渗透液不可能全部返回电泳槽。 必然有一部分排出液。 排出液中必须含有有用的聚合物涂层和表面活性剂。 循环电泳槽液的附着力增加了使用寿命。 槽液中聚合物、颜料沉淀、树脂胶体、磷酸铅络合物、表面活性剂用量的增加将直接影响电泳效果。 清洗水含有大量聚合物、有机低分子和总固体,不宜直接排放。 为了达到去除有害物质而不排放电泳液的目的,无论阳极电泳还是阴极电泳,槽液都是全封闭循环。 流程如下:
在工艺过程中,电泳槽液采用预滤袋式过滤器,一般小于20-25mm,这样可以在预过滤中去除大量的胶体颗粒。 同样,工件电泳后的清洗水也必须经过过滤。
4。结论
由于喷淋污水来源的复杂性,喷淋污水处理设计的全过程包括技术、选型、维护、调整、管理等。喷漆、喷涂废水的分段处理、合理选择乳化液和渗透清洗液等.,可以轻松分离两个或多个混合相。 阻隔性好,也易于选择混凝剂的类型,获得高浓度的液体,便于蒸发和燃烧。