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          汽車制造業涂裝廢水處理-漆霧凝聚劑

          作者: 長沙固特瑞  瀏覽量:2949  發布時間:2018-04-04

          汽車制造工藝主要為沖壓、焊接、涂裝、總裝等四大工藝,其中涂裝過程中產生的廢水排放是汽車制造業主要廢水,涂裝工序是汽車制造全過程中水污染最為嚴重的工序,涂裝廢水含有樹脂、重金屬離子,石油類、PO43-、有機溶劑等污染物,CODCr值高。對此類廢水,傳統的方法是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。
          一、廢水的來源和主要污染物
          涂裝生產一般包括下列工藝過程:
          車身→預清理→脫脂→水洗→表調→磷化→水洗→電泳底漆→水洗→電泳底漆烘干→PVC底涂→打磨→噴涂中漆→中涂漆烘干→打磨→噴涂面漆→面漆烘干→涂罩光漆→罩光漆烘干→檢查。
          在上述工藝過程中,主要在預清理、脫脂及脫脂水洗、表調、磷化及磷化水洗、電泳底漆及水洗、噴涂中漆、面漆、罩光漆等過程中產生廢水。
          車間排放的廢水分為連續排放的清洗水和間歇排放的廢槽液。連續排放廢水主要來自于前處理工序的后噴淋、浸漬槽的溢流廢水等,相對間歇排放廢水,其濃度低、總排放水量大。間歇排放廢水主要來源于前處理槽的倒槽廢液、噴漆工段排放的廢液等,廢水濃度高,一次排放量大。濃度較高的廢液有相對穩定的排放周期,在處理過程中,根據每種廢液的處理周期分批排入對應的廢液槽,以達到均質,即:脫脂廢液排入脫脂廢液槽,電泳廢液排入電泳廢液槽,表調、磷化廢液排入表調、磷化廢液槽。連續排放和間歇排放的廢水質分別如表1和表2所示。
          本工程設計處理水量40m3/h,各工藝過程的水質如下:
          表1連續排放廢水的水質
          二、涂裝廢水處理工藝設計
          1、工藝流程選擇
          涂裝廢水中,油、高分子樹脂、顏料、粉劑、磷酸鹽等在表面活性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。通過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。
          Fenton氧化,通過Fenton試劑(H2O2+FeSO4)對電泳廢水、脫脂廢水和漆霧廢水中的難降解物質氧化分解,使其中的有機物氧化分解,CODCr去除效率約在30%左右。
          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沉淀的最佳pH值是10以上;而Zn2+生成氫氧化物沉淀的最佳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+ ,這樣既可以用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。
          根據不同廢水水質和排放規律,采取物化處理單元采取分別處理的方式。電泳廢水、漆霧廢水和脫脂廢水主要采用以化學脫穩+混凝+凝集+氣浮+Fenton氧化+二次凝集+氣浮為核心的處理工藝;表調、磷化廢水主要采用以混凝+凝集+沉淀為核心的處理工藝。物化處理后的廢水合并后進行再中和+石英砂過濾+活性碳過濾為核心工藝的處理,以保證達標排放。
          2、設計指標
          處理水中的重金屬指標達到國家標準《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)規定的第一類污染物排放標準,CODCr及其它污染物排放指標按三級標準執行,并考慮污染物排放總量控制情況。具體數值如下:
          3、處理過程
          生產過程中產生廢水分別排入各自的調節水池中。幾種廢水在各自的廢水池中經過幾個小時的停留,池底部設有穿孔管進行鼓風曝氣,氣泡攪動使得廢水充分混合均勻,以達到均質均量的目的。
          表調、磷化廢水依次經過混凝反應槽、pH調整槽和凝集反應槽,在pH控制器的作用下,分別自動投加三氯化鐵、氫氧化鈣、PAM等藥劑,利用絮凝劑的吸附架橋作用來快速去除廢水中的污染物,使廢水中的污染物以絮體的狀態被分離出來。完成凝集反應后的廢水進入快速高效沉淀槽,進行固液分離。
          在陰極電泳廢水中含有大量高分子有機物,CODCr值很高,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。電泳廢水首先進入電泳廢水調整槽、在pH控制器的作用下向其中投加氫氧化鈣,以完成膠體粒子的脫穩。之后,在pH控制器的作用下,分別自動投加三氯化鐵、氫氧化鈣、PAM等藥劑?;瘜W混凝處理后,廢水進入氣浮槽,進行固液分離,氣浮槽出水進入Fenton氧化處理系統,做進一步處理。
          Fenton氧化反應可用將電泳廢水、脫脂廢水和漆霧廢水中的難降解物質氧化分解掉,進一步保證出水CODCr達標。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),并引發更多的其他自由基,從而引發一系列的鏈反應。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。
          完成Fenton氧化后,廢水再次進行一次化學混凝處理,將Fenton氧化后的產物變為絮體狀浮渣分離出來。
          再中和槽內的水經過pH調整后溢流進入中間水槽,并由過濾泵加壓后進入石英砂過濾塔和活性碳過濾塔進行深程度處理后排放。
          三、處理效果分析
          該項目自建成運行后,處理效果穩定,通過對該廠的監測數據分析匯總,監測時間為3天,每天取樣12次(1小時取樣一次,包括廢水處理裝置進口和出口),監測結果如下表,表中所列為該廠廢水處理站日常分析數據。
          表3 廢水處理設施總排口監測數據
          由上表可以看出,經處理后的廢水能達到工程設計指標。
          四、結論
          本工藝采用混凝沉淀、混凝氣浮、Fenton氧化、砂濾等工藝對汽車涂裝廢水進行處理在技術和經濟上是合理可行的。實際運行結果證明,此工藝對重金屬、SS、石油類的去除效率超過90%,對CODCr的去除率大于80%。

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