涂裝酸洗磷化廢水處理要點(diǎn)分析

【格林大課堂】

　　汽車(chē)涂裝過(guò)程排放的水污染物如樹(shù)脂、表面活性劑、磷酸鹽等可造成嚴(yán)重污染。汽車(chē)涂裝廢水成份復(fù)雜，排放無(wú)規(guī)律，故水質(zhì)變化大。國(guó)內(nèi)汽車(chē)涂裝廢水處理經(jīng)驗(yàn)證明，采用物化-生化法處理工藝，可使排水中的CODCr≤100mg/L，PO43-(P)≤0.5mg/L，工程設(shè)計(jì)中應(yīng)注意水質(zhì)均衡、高濃度廢水預(yù)處理、保證足夠的生化時(shí)間。

　　涂裝工藝一般由漆前表面處理、涂布和干燥等三個(gè)基本工序組成。

　　漆前表面處理是涂裝工藝的基礎(chǔ)，它包括表面清理(除銹、脫脂等)和磷化處理兩部分。脫脂一般用熱堿液清洗和有機(jī)溶劑清洗，堿液由強(qiáng)堿、弱酸、聚合堿性鹽(如磷酸鹽、硅酸鹽等)、表面活性劑(陽(yáng)離子型或非離子型)等適當(dāng)配合而成。

　　磷化處理是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在金屬表面形成一層非金屬的、不導(dǎo)電的、多孔的磷酸鹽薄膜，磷化膜可顯著提高涂層的附著力。耐蝕性和耐水性。車(chē)身、車(chē)廂等磷化一般都采用薄膜鋅鹽快速磷化處理。磷化液的主要成分是磷酸二氫鋅、氧化劑(如硝酸鈉)、催化劑(如亞硝酸鈉、氯酸鈉)和一些添加劑(如三聚磷酸鈉、氟化鈉)。磷化處理后一般再進(jìn)行2-3次水洗。

　　涂布系指將涂料在被涂物表面擴(kuò)散開(kāi)的操作，目前多用陰極電泳涂裝法泳涂陽(yáng)離子型水溶性漆。電泳后用超濾液進(jìn)行2-3次回收水洗，再用脫離子水淋洗。裝飾性要求高的轎車(chē)和輕型載重汽車(chē)一般采用靜電涂裝法涂中間層涂料;面漆一般用三聚氰氨基醇酸樹(shù)脂磁漆，采用自動(dòng)噴涂或靜電噴涂。

　　汽車(chē)涂裝廢水特點(diǎn)

　　污染源來(lái)源

　　在涂裝工藝生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水主要分前處理廢水、電泳涂漆廢水和噴漆廢水。

　　前處理廢水來(lái)自漆前表面處理的脫脂、磷化、表面調(diào)整等工序，含有乳化油、表面活性劑、磷酸鹽、重金屬離子(如Zn2+)、填料(如鈦白粉)、溶劑等。電泳涂漆廢水產(chǎn)生于涂件上附著的浮漆和槽液的清洗過(guò)程，一般包括去離子水洗水和超濾液;其成分與槽液成分相同，含有水溶性樹(shù)脂(如環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂等)、顏料(如碳黑、氧化鐵紅、鉛汞等)、填料(如鈦白粉、滑石粉等)、助溶劑(如三乙醇胺、丁醇等)和少量重金屬離子。

　　濕式噴漆室用水洗滌噴漆室作業(yè)區(qū)空氣，空氣中漆霧和有機(jī)溶劑被轉(zhuǎn)移到水中形成了噴漆廢水;廢水中含有大量漆霧顆粒，其水質(zhì)由所用漆料(以硝基漆、氨基漆、醇酸漆和環(huán)氧漆為主)和溶劑(如乙醇、丙酮、脂類(lèi)、苯類(lèi)等)、助溶劑而定。

　　汽車(chē)涂裝廢水特點(diǎn)

　  廢水種類(lèi)多、成分復(fù)雜

　　汽車(chē)涂裝線(xiàn)排放的廢水(或廢液)種類(lèi)很多，每一種廢水水質(zhì)(成分、濃度)因使用的材料而異。僅脫脂液就有多種配方，涂料(任何一種涂料均由樹(shù)脂、顏料、溶劑、添加劑等組成)種類(lèi)更多。

　　排放無(wú)規(guī)律

　　除部分水洗水連續(xù)溢流排放外，涂裝線(xiàn)廢水或廢液多為間歇集中排放。某汽車(chē)廠(chǎng)車(chē)身車(chē)間排水情況見(jiàn)表1。

　　水量、水質(zhì)變化大

　　由于各種廢水成份、濃度各異，且排放無(wú)規(guī)律，造成汽車(chē)涂裝線(xiàn)排水水量、水質(zhì)變化很大且無(wú)規(guī)律可循。

　　國(guó)內(nèi)汽車(chē)涂裝廢水處理技術(shù)

　　其工藝要點(diǎn)有：用石灰乳將磷化液、脫脂液、表調(diào)水和溢流水的pH分別調(diào)至 10、12.5、12.5和10以上，可確保含磷廢水處理出水磷酸鹽濃度低于5.0mg/L;經(jīng)PAC混凝沉淀——氣浮處理，高濃度有機(jī)廢水中大部分乳化油、高分子樹(shù)脂、表面活性劑被分離出來(lái);對(duì)含磷廢水和高濃度有機(jī)廢水進(jìn)行有效預(yù)處理后，調(diào)節(jié)池水質(zhì)得以較好地均衡;CODCr為300-600mg/L、PO43-(P)為3-5mg/L的綜合廢水經(jīng)混凝沉淀—缺氧—好氧—接觸過(guò)濾工藝處理后，廢水可達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求(CODCr≤100mg/L;PO43-(P)≤0.5mg/L)。

　　工藝總結(jié)

　　汽車(chē)涂裝線(xiàn)各種廢水的水質(zhì)取決于涂裝工藝，故應(yīng)深入調(diào)查，在對(duì)污染源做細(xì)致分析的基礎(chǔ)上精心地設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

①汽車(chē)徐裝廢水水量和水質(zhì)變化大，有的廢水處理工程在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)水量、水質(zhì)均衡和分質(zhì)預(yù)處理重視不夠，造成系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定甚至不能正常運(yùn)行。

②汽車(chē)涂裝廢水可生化性差，生化宜采用水解酸化-生物接觸氧化法或SBR法，應(yīng)保證足夠的生化時(shí)間。

③因除磷的反應(yīng)條件要求嚴(yán)格，含磷廢水與其它廢水混合后一般難以有效去除，故含磷廢水應(yīng)單獨(dú)預(yù)處理。

④應(yīng)從清潔生產(chǎn)的角度出發(fā)，協(xié)助生產(chǎn)技術(shù)人員改進(jìn)生產(chǎn)工藝、改良涂裝材料配方、強(qiáng)化生產(chǎn)管理，以減少污染物排放。

　　磷化廢水處理工藝說(shuō)明：

　　化學(xué)法除鋅

　　化學(xué)法除鋅有硫化物法和堿法混凝沉淀等。該工藝采用堿法混凝沉淀除鋅，因?yàn)閆n(OH)2溶度積常數(shù)Ksp=7.1×10-18，根據(jù)氫氧化物M(OH)n的沉淀-溶解平衡及水的離子積Kw=[H+][OH-]，可以計(jì)算出使氫氧化物沉淀的pH值，即pH值=14-1/n×(log[Mn+]-logKsp)。投加NaOH調(diào)節(jié)pH值，控制混凝沉淀的最佳pH值為8.5~9.0，在此條件下，Zn2+與NaOH反應(yīng)生成Zn(OH)2沉淀，而完全除去。

　　石灰法化學(xué)沉淀除磷

　　投加石灰乳澄清液，調(diào)整pH值在10~11，廢水中的絕大部分磷酸鹽得以沉淀除去，石灰乳在除磷的同時(shí)還起到了中和作用。

　　混凝氣浮除磷、除油

　　加人絮凝劑使廢水中的殘磷和其他污染物質(zhì)發(fā)生混凝反應(yīng)，產(chǎn)生的絮體與氣浮法產(chǎn)生大量微細(xì)氣泡礎(chǔ)附在一起，利用氣泡浮力將其帶出水面。除磷的同時(shí)，還可以吸附去除油滴，氣泡上浮速度快，運(yùn)行安全可靠，是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的除油技術(shù)。

　　活性炭吸附除磷

　　活性炭是水處理中最常用的吸附劑，具有良好的吸附性能和化學(xué)穩(wěn)定性，不易破碎，氣流阻力小，常用的有粉末狀和粒狀，該工藝?yán)没钚蕴烤薮蟮谋缺砻娣e，充分吸附廢水中的微量殘磷和其他污染成分。

　　攪拌混勻裝置

　　一級(jí)、二級(jí)反應(yīng)器都配有攪拌裝置，采用皮帶輪或減速器使槽中攪拌速度依次遞減，以滿(mǎn)足整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中不同階段的攪拌混勻需要，使得反應(yīng)更徹底，更利于后面的沉淀工序。工藝中的管道混合器使投加H2SO4時(shí)中和反應(yīng)更易進(jìn)行，可使出水pH值完全達(dá)標(biāo)。

　　重力或水壓作用排泥

　　系統(tǒng)中一級(jí)、二級(jí)反應(yīng)器和氣浮池中產(chǎn)生的污泥或浮渣都靠重力或水壓作用定期排人污泥濃縮池濃縮，再經(jīng)自然干化后外運(yùn)填埋，濃縮池的上清液回流至調(diào)節(jié)池進(jìn)行物化處理。

　　反沖洗和脫附

　　系統(tǒng)中硅砂過(guò)濾器和活性炭吸附器都需要定期進(jìn)行反沖洗，以防堵塞，其產(chǎn)生的廢水回流至調(diào)節(jié)池。另外，為使活性炭再生，采用高溫加熱再生法活化，利用水蒸氣來(lái)對(duì)活性炭過(guò)濾器中的顆粒炭進(jìn)行脫附以保證正常的吸附效果。

　　原標(biāo)題:涂裝酸洗磷化廢水處理要點(diǎn)分析

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