電泳涂裝廢水處理研究

陳志軍

(湖南景新環(huán)保科技有限責任公司 湖南 株洲 412000)

電泳涂裝是指通過外加電場使起初懸浮在電泳液當中的樹脂及顏料定向遷移或沉積在基底表面，在當前的汽車、軌道交通行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。但隨著應(yīng)用的不斷增多，其容易產(chǎn)生廢水的問題被擴大，使廢水處理成為這項涂裝技術(shù)應(yīng)用的重要瓶頸。因此有必要對電泳涂裝廢水的處理進行深入分析和研究，以探討有效的廢水處理工藝方法。

一、涂裝廢水來源與危害性分析

鐵件涂裝主要工藝環(huán)節(jié)包括：①預(yù)脫脂；②脫脂；③水洗；④表面調(diào)整；⑤磷化；⑥水洗；⑦干燥；⑧噴漆；⑨烘干；塑料件涂裝主要工藝環(huán)節(jié)包括：①脫脂；②水洗；③界面活化；④干燥；⑤噴漆；⑥烘干；⑦噴導(dǎo)電劑；⑧靜電噴漆；⑨烘干。

完成脫脂以后，水洗水當中含有很多活性劑與已經(jīng)發(fā)生乳化反應(yīng)的油污，COD含量可以達到700mg/L，BOD含量可以達到200mg/L，若未對這種水進行處理而直接排放至江河當中，則廢水中所含有機物在發(fā)生分解時需要消耗很多溶解氧，導(dǎo)致水體氧平衡被嚴重破壞，最終使水體發(fā)出惡臭。

完成磷化以后，水洗水當中含有超出相關(guān)排放標準很多倍的重金屬離子，如鎳離子與鋅離子等。其中，鎳離子為一級致癌物，而鋅離子的大量存在會對水生生物造成很大影響。噴漆時，難免產(chǎn)生大量漆霧，為保證正常生產(chǎn)，需在噴漆房中去除漆霧，對此最常用也是最有效的方法為在噴漆線側(cè)面進行水簾的設(shè)置，促使水簾對絕大部分漆霧進行吸收，而沒有被吸收的廢氣則采用常規(guī)方法實施處理。漆料的種類有很多，對涂裝車間而言，漆料的配方往往都是保密的，然而無論使用哪一種漆料，需使用的有機溶劑無一例外都是具有一定毒性的，而且某些溶劑的毒性可能還很大。

對于有機溶劑，一般有下列幾種類型：其一，香族型，包括甲苯、二甲苯、苯乙烷等；其二，醋類，包括乙酸乙醋和乙酸丁醋等；其三，酮類，包括丙酮和環(huán)己酮等；其四，醇類，包括乙醇、丁醇和異丙醇等。對于之前提到的水簾劑，它主要由燒堿和耐堿性良好且能對漆霧進行吸收的復(fù)合有機物兩部分構(gòu)成。在水簾劑吸收了很多漆霧很多，水體成分將變得十分復(fù)雜，隨之毒性也明顯增強，有機物實際含量升高，通過分析，其CODcr實際含量可以達到數(shù)千毫克每升，甚至超過10000mg/L。

雖然水簾水能在將浮渣清理干凈之后進行循環(huán)使用，但也無法避免存在以下實際情況：其一，水簾水中有一部分被排出，變成廢水，此時要補充數(shù)量充足的新水；其二，水簾水在經(jīng)過長時間循環(huán)使用后需要進行更新。這種含量相對較高且毒性很強的水，若沒有經(jīng)過處理直接排放到江河湖泊當中，將對水中生物和人類都帶來很大的危害，一旦產(chǎn)生后果，往往是不可設(shè)想的，所以必須做好處理。

二、廢水處理流程

電泳涂裝時難免產(chǎn)生廢水，廢水處理除了需要增加費用投入，還會對環(huán)境造成一定程度的污染。對于電泳涂裝廢水，以漂洗水為主，COD、BOD和SS等技術(shù)指標均較高，而且總排放量還很大，降解與處理的難度都很大。企業(yè)對于電泳涂裝廢水主要采用多方法相結(jié)合的措施進行處理，如物化處理、生化處理與焚燒處理等[1]。近幾年，國內(nèi)污水處理技術(shù)已經(jīng)得到了很大的進步，涌現(xiàn)出很多新型處理技術(shù)，尤其是以生物活性污泥為基礎(chǔ)的各項新處理工藝。伴隨我國快速向低碳經(jīng)濟方向的轉(zhuǎn)變，環(huán)境保護方面的問題得到了社會的廣泛關(guān)注和重視。污水處理作為其中重要方面，小型化處理將成為主要發(fā)展趨勢之一，對涂裝行業(yè)而言，污水處理顯得更為重要。以某企業(yè)為例，其電泳涂裝廢水處理的基本流程如圖1所示。

圖1 某企業(yè)電泳涂裝廢水處理基本流程

三、廢水處理工藝

對廢水進行預(yù)處理時，廢水在暫存槽中由泵機傳輸至沉降池中，在沉淀池當中添加適量石灰乳，使pH值保持在10-11范圍內(nèi)，之后添加適量的絮凝劑。池中的廢水停留20min左右后，使上層清液進入氣浮槽，而下層的沉淀物則進入到濃縮池當中。在池中一般都安裝了攪拌裝置，可以在凈化處理過程中進行適當?shù)臄嚢?，但要注意攪拌的速度不能太快[2]。

上清液進入氣浮槽后，向槽內(nèi)通入壓縮氣體，廢水在氣泡的吹浮與粘附作用下，沉淀物將上浮到液面，被水流沖到溢流槽中，最后回流到污泥槽。完成預(yù)處理后，廢水當中的COD實際去除率可以達到30%-50%。在氣浮槽中的廢水完成處理后將泵入到曝氣池當中。

在曝氣池中，主要由三部分組成，分別為好氧區(qū)、厭氧區(qū)和缺氧區(qū)，其中，厭氧區(qū)和缺氧區(qū)的DO都在0.2mg/L以內(nèi)，在好氧區(qū)中，DO在2-3mg/L范圍內(nèi)；好氧區(qū)HRT為1.5h、厭氧區(qū)HRT為4h、缺氧區(qū)HRT為10h；MLSS在2100-2700mg/L范圍內(nèi)，內(nèi)、外回流比分別為290%和85%；pH值在7.0-7.5范圍內(nèi)；溫度在5℃-30℃范圍內(nèi)；好氧區(qū)中的ORP在+40-50mV范圍內(nèi)，缺氧區(qū)的ORP在-160±5mV范圍內(nèi)。系統(tǒng)中的曝氣池負責硝化與反硝化，可去除廢水當中存在的COD等污染物，其實際的硝化及反硝化以及最優(yōu)化方案，確保人員、機械、物料切實按照前期規(guī)劃準時送達施工現(xiàn)場，滿足建設(shè)的要求。而從項目當?shù)貙嶋H出發(fā)，結(jié)合每個項目的特點，制訂并不斷優(yōu)化前期制定的施工方案，提取做好、做足管理方案，縮短工期，強化組織與協(xié)調(diào)，落實項目前期的征地與拆遷工作。

砂濾是指將完成生化處理的廢水持續(xù)通過粒狀材料，這一粒狀材料就是石英砂，可以去除掉廢水中存在的懸浮物，實際的過濾精度可以達到5-10μm。如果濾層截留了大量雜質(zhì)，則濾層存在的孔隙將被堵塞，使水流過時受到的阻力明顯增加，減少了實際的通過量。為此，需要定期使用清水進行反洗，以清除孔隙當中存在的雜質(zhì)。

對于活性炭過濾，它屬于物理處理方法，通常采用煤質(zhì)碳與椰殼碳作為濾材?；钚蕴康念w粒粒徑通常為10-30目，比表面積相對較大，顆粒當中存在細小毛孔。充分利用這一細小毛孔能有效提升吸附能力，吸附較大的分子，實現(xiàn)對COD等污染物的有效去除，常規(guī)條件下的吸附率可以達到5%-15%，而且大部分材料都能實現(xiàn)可再生利用[3]。

采用以上工藝技術(shù)完成廢水處理后，出水COD在40mg·L-1以內(nèi)；SS在30mg·L-1以內(nèi)；pH值在6-9范圍內(nèi)；BOD為1mg·L-1；色度在50倍以內(nèi)，以上各項指標均能達到行業(yè)排放要求，說明上述廢水處理工藝方法合理可行，值得大范圍推廣借鑒。

四、結(jié)束語

綜上所述，經(jīng)實踐驗證，以上廢水處理工藝方法合理可行，不僅流程簡單，而且便于管理，費用相對較低，采用這一工藝方法對電泳涂裝廢水進行處理具有良好的處理效果，系統(tǒng)的出水水質(zhì)保持穩(wěn)定，出水的各項技術(shù)指標都能達到規(guī)范和標準的要求。目前，新型廢水處理技術(shù)正不斷涌現(xiàn)，但這些新技術(shù)都有一定適用條件，需要通過不斷的分析和總結(jié)得出，以確保不同的處理技術(shù)得以充分發(fā)揮，保證廢水處理效果。