塗裝廢水處理設備

噴漆塗裝廢水處理設備概述

汽車塗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。汽車塗裝廢水特點有：廢水種類多、成分複雜：汽車塗裝線排放的廢水(或廢液)種類很多，每一種廢水水質(成分、濃度)因使用的材料而異。僅脫脂液就有多種配方，塗料(任何一種塗料均由樹脂、顔料、溶劑、添加劑等組成)種類更多；排放無規律。除部分水洗水連續溢流排放外，塗裝線廢水或廢液多為間歇集中排放；水量、水質變化大。由于各種廢水成份、濃度各異，且排放無規律，造成汽車塗裝線排水水量、水質變化很大且無規律可循。

噴漆塗裝廢水處理設備技術

其噴漆塗裝廢水處理設備工藝要點有：用石灰乳将磷化液、脫脂液、表調水和溢流水的pH分别調至 10、12.5、12.5和10以上，可确保含磷廢水處理出水磷酸鹽濃度低于5.0mg/L;經PAC混凝沉澱——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後，調節池水質得以較好地均衡;CODCr為300-600mg/L、PO43-(P)為3-5mg/L的綜合廢水經混凝沉澱—缺氧—好氧—接觸過濾工藝處理後，廢水可達到《污水綜合排放标準》(GB8978-1996)一級标準的要求(CODCr≤100mg/L;PO43-(P)≤0.5mg/L)。

噴漆塗裝廢水處理設備工藝總結：

汽車塗裝線各種廢水的水質取決于塗裝工藝，故應深入調查，在對污染源做細緻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變化大，有的廢水處理工程在設計時對水量、水質均衡和分質預處理重視不夠，造成系統運行不穩定甚至不能正常運行。

②汽車塗裝廢水可生化性差，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後一般難以有效去除，故含磷廢水應單獨預處理。

④應從清潔生産的角度出發，協助生産技術人員改進生産工藝、改良塗裝材料配方、強化生産管理，以減少污染物排放。

塗裝廢水主要含有樹脂、表面活性劑、重金屬離子，Oil、PO43-、油漆、顔料、有機溶劑等污染物，CODCr值高，若不妥善處理，會對環境産生嚴重污染。對此類廢水，傳統的方法是直接對混合廢水進行混凝處理，治理效果不理想，出水水質不穩定，較難達到排放标準。特别是其中的噴漆廢水，含大量溶于水的有機溶劑，直接采用混凝法處理效果很差。我公司根據多年行業經驗，不斷對設備進行優化調整，目前采用分質預處理再進行後續處理的二步處理的方法，并選擇芬頓氧化—混凝沉澱，氣浮物化工藝進行處理，達到了排放标準，CODCr去除率達到90%以上。

1、塗裝廢水的來源及有害物質

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

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

底塗：低溶劑陰極電泳漆膜、無鉛陰極電泳漆膜、顔料、粉劑、環氧樹脂、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。

中塗、面塗：二甲苯、香蕉水等有機溶劑、漆膜、顔料、粉劑。

2、塗裝廢水處理工藝設計

2.1 塗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将pH調至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，加酸後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定性，失去了原有的親油和親水的平衡，從而達到破乳。經預處理後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，這些物質在水中呈細小懸浮物或呈負電性的膠體狀。處理中加入适當的陽離子型聚丙烯酰胺（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。電泳廢液在預處理時要求pH值在11～12之間，有較好的沉澱效果。反應後的出水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對其進行混凝沉澱，經過此兩步處理，CODCr的總去除率可達到60%～80％，由3000～20000mg/L降至1200～4000mg/L.出水排入混合廢水調節池。

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+催化分解生成羟基自由基（·OH），并引發更多的其他自由基，從而引發一系列的鍊反應[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。或者發生偶合或氧化，改變其電子雲密度和結構，形成分子量不太大的中間産物，從而改變它們的溶解性和混凝沉澱性。同時，Fe2+被氧化生成Fe(OH)3在一定酸度下以膠體形态存在，具有凝聚、吸附性能，還可除去水中部分懸浮物和雜質。出水通過後續的混凝沉澱進一步去除污染物，以達到淨化的目的。

2.3 連續處理

經預處理的各類廢水排入均和調節池中，

與其它廢水混合後進入連續處理流程。混合後的廢水CODCr約為700～900mg/L.連續處理分為二級：混凝沉澱和混凝氣浮。

在塗裝廢水中，油、高分子樹脂（環氧樹脂）、顔料（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，以膠體的形式穩定地分散在水溶液中。可以靠投加化學藥劑來破壞膠體的細微懸浮顆粒在水中形成的穩定體系，使其聚集成有明顯沉澱性能的絮凝體，然後形成沉澱或浮渣加以除去。

在廢水中加入一定量的無機絮凝劑後，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，完成脫穩過程，形成細小密實的絮凝物。這樣可使塗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澱物。所以混凝處理可有效地去除汽車塗裝廢水中的油、高分子樹脂、顔料和粉劑。

重金屬離子和磷酸鹽中，由于Ni2+生成Ni(OH)2沉澱以及PO43-生成Ca3 (PO4) 2沉澱的pH值是10以上；而Zn2+生成氫氧化物沉澱的pH值範圍是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别去除Ni2+，PO43-和Zn2+ 。同時，混凝反應後的固液分離分别采用的是斜闆沉澱池和氣浮池，這樣既可以用斜闆沉澱池來去除比重較大的重金屬化合物沉澱，又可以用氣浮池來去除比重較輕的有機物等。

2.3.1 混凝沉澱

級為混凝沉澱調節pH值為10～10.5.反應槽采用推流式反應槽，分為三格。格加堿将pH調高至10～10.5，加入CaCl2，第二格加FeSO4，第三格加混凝劑PAM,反應後進入斜闆沉澱池進行固液分離。三格停留時間分别為15min、15min、7.5min.斜闆沉澱池表面負荷按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。格加酸将pH回調至8.5～9，第二格加PAC,第三格加PAM,反應後進入氣浮池進行固液分離。二級反應槽三格停留時間分别為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，經砂濾後的出水即能達到排放标準（CODCr≤300mg/L）。砂濾裝置的過濾速度控制在10～12m3/（m2·h）。反沖洗水由監測水箱中的水加壓後提供，反沖洗強度控制在16～18L/（m2·s）。

砂濾後的出水已能達到排放要求，因此，活性炭過濾隻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調整至10左右，能達到較好的壓濾效果。污泥含水率經闆框壓濾機後可由99%下降至75%～80%。