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涂料废水处理技巧的研究停顿

来源:本站      点击:91      时间:2020-06-19

 

1涂料废水的特点

涂料在临盆过程当中大年夜多触及树脂分解,并应用无机溶剂和助剂等多种化工原料,同时还含有大年夜量作为增稠剂和分散剂的各类高分子无机化合物,所以在临盆过程当中弗成防止地存在工业废水的排放。别的,涂料废水中还含有大年夜量纳米级超细的无机物料,如钛白粉(TiO2)、高岭土和各类有色颜料等。

由于涂料行业临盆范围小,种类多,平日是间歇、批量临盆,是以其废水具有以下几个特点:间歇排放,水质和水量动摇比较大年夜;各临盆工序产生的废水差别很大年夜;废水水量少但污染物构成非常复杂;含多种有毒的、难以生化降解的高分子和无机化合物,并且浓度较高;废水的固体物含量很高。

是以,假设不克不及妥当处理此类废水,必将对情况形成严重的污染。

2涂料废水的处理办法

 

今朝涂料废水处理广泛采取各类物化分别法、生物法和物化—生物耦合等办法,取得了必定的后果。燃烧、湿式氧化和光催化等技巧还处于测验测验与摸索阶段,未见应用于处理实际涂料废水的报导。

2.1物理化学法

物理化学法作为涂料废水的预处理或单一处理手段,在去除废水中的悬浮物和颜料色素等物质和固体物质和重金属等方面后果非常明显。

2.1.1气浮法

涂料废水中含有相当比例的易挥发成分和油类,可以采取气浮处理,即经过过程高度分散的微气泡作为载体,粘附废水中的悬浮物,使其密度小于水而上浮到水面或应用絮凝剂的絮凝感化以完成固液分别。应用气浮法可使废水中悬浮物去除率达到65%,CODCr和生物耗氧量(BOD5)去除率均在50%以上,可以作为均质后一级处理[1]。

2.1.2混凝法

混凝法是工业废水处理中常常采取的一种办法,重要用于去除废水中渺小悬浮物及胶体颗粒,降低废水的浊度和色素。它既可自力作为一种处理办法,又常与其他办法合营应用。屈光远等[2]以碱性氯化铝作絮凝剂,聚丙烯酰胺作助凝剂,对进入调理池的废水停止了混凝—气浮处理,取得了满足后果。韩蕴华等[3]采取水溶性羧甲基壳聚糖作絮凝剂对含油漆废水停止絮凝实验,研究发明,这类絮凝剂的用量仅为化学絮凝剂用量的1/20,且受pH值影响极小,受温度影响不大年夜,同时絮体构成敏捷,具有没有毒、无二次污染、应用简便等特点。

在间歇式临盆水溶性涂料的过程当中,产生大年夜量的清洗废水,约占排放废水总量的65%。针对清洗废水中的固体颗粒浓度变更大年夜这一特点,Jewell等[4]研究其浓度与混凝剂最好投加量的关系,可防止因过量投加所形成的毒性和低效,或因投加缺乏形成大年夜量废水的产生。

但是,传统的沉淀法或气浮处理工艺只是把固形物分别,而没有充分发挥这些絮凝沉淀物的过滤吸附感化。何雪光等[5]选用了一种高效污水污染设备,可使污染物与絮凝剂反响后生成的絮凝沉淀物进一步构成吸附过滤流化床,从而使进入的废水达到普通混凝反响以后的固液分别后果,过滤和吸附污染处理后果与活性炭雷同,有效降低了前期的生化处理负荷。

2.1.3吸附法

吸附法是应用多孔性固体吸附剂的外面吸附废水中的一种或多种污染物,达到废水污染的目标。刘石彩等[6]对涂料废水原液停止粗吸赞成絮凝沉降后,采取复合配比的活性炭停止处理,用静态吸赞成静态吸附相结合的办法,使涂料废水处理后达到工业废水排放标准。

2.1.4萃取法

萃取法是应用特定溶剂与废水充分混淆接触,使溶于废水的某些污染物重新停止分派而转入溶剂,然后将溶剂和萃取后的废水停止分别,从而达到污染废水的目标。针对高浓度涂料废水,王菊芳[7]选用二甲苯萃取,以硫酸酸化破乳,废水中CODCr去除率达85%~95%,预处理后果非常明显;并且收受接收了废水中绝大年夜部分的无机物,萃取剂亦可回用。经过预处理后的无机废水与其他废水汇合,顺次停止焦炭吸附、气浮、电解、氧化塘的处理,污染后果更好。

2.1.5膜分别法

膜分别技巧在大年夜范围废水处理和回用中的应用是近几年才被接收和生长起来的新技巧。据美国商务通信公司的研究申报,到2006年膜技巧用于废水处理的年均增长率将达到6.8%[8]。今朝在处理涂料废水方面,国表里重要采取微滤(MF)、超滤(UF)和反渗透渗出技巧(OR)。

2.1.5.1微滤

微滤和超滤多用于反渗透渗出的预处理部分,二者都是在静压差的推动感化下停止的液相分别过程。平日,能截留相对分子量在500~106的膜分别过程称为微滤。天津亚实无限公司1999年采取微滤膜法处理涂料废水,运转成果显示,全部废水处理体系和主动控制法式榜样运转正常,废水处理量可达4.2m3/h,CODCr去除率75%,BOD5去除率89.9%,磷酸盐(以磷计)99.4%,油去除率98.9%[9]。

2.1.5.2超滤

超滤实用于分别分子量大年夜于500、直径0.005~10μm的大年夜分子和胶体,可用于截留涂料的色料。电泳漆废水中的漆料占应用漆料总量的10%~50%,若不经处理直接排放,不只浪费资本,也会形成严重的情况污染。应用超滤法可以收受接收废水中的电泳漆,剩下的水可回用作清洗水;同时还可使有害无机盐透过超滤膜,从而进步电泳漆的比电阻,改良电泳涂漆的质量。北京某汽车厂用超滤法处理电泳漆废水,对电泳漆的截留率高达97%~98%,废水排放量由200m3/d降至5m3/d,节俭了大年夜量的去离子水,可在1~2年内收回全部投资[10]。

今朝,微滤和超滤多用于反渗透渗出的预处理部分,估计在往后几年内,应用将增长较快。废水回用中微滤、超滤已占其设备总临盆才能的1/5以上[11]。

2.1.5.3反渗透渗出

当稀释液和稀释液被半透膜分开时,在稀释液的偏向施加一个外部压力,稀释液的水分子将渗透渗出到稀释液侧,这类景象称为反渗透渗出。今朝,应用反渗透渗出技巧处理工业废水,经处理的水和截留稀释液的组分可当场回用。

2.1.5.4超滤/反渗透渗出耦合

超滤技巧可有效去除废水中绝大年夜多半的悬浮物、胶体和部分附着在悬浮物上的无机物。与反渗透渗出技巧联用,即应用超滤作为预处理,可使反渗透渗出进水水质取得较好的控制,从而增添反渗透渗出膜的清洗频率,简化预处理的操作。今朝,全球98%的车体都采取电泳漆作为底漆,为了进步电泳漆和水的收受接收率,今朝国外很多厂家采取了超滤/反渗透渗出耦合技巧。

美国有名的涂料供给商PPG公司采取UF/OR耦合技巧处理含涂料残留物和溶剂的废水。经UF膜截留废水中的悬浮固体和大年夜分子量的粒子,OR膜滤除更小的杂质颗粒,每年需停止厂外处理的废水量由1514.0m3降至75.7m3;同时也增添了相干的废气排放量和用以燃烧处理所耗的动力[12]。

2.2生物处理法

生物处理法是应用微生物的代谢,将有毒、有害的无机物转化为毒性较小的物质,本钱上经济公道。但是,涂料废水普通浓度高,并含有大年夜量有毒的无机物,难以直接生物降解;是以今朝国表里大年夜多采取物化法和生物法相结合的技巧,即应用物化法先对水质、水量充分匀化,以此降低对后续生物处理的冲击负荷。

2.2.1好氧生物处理法

2.2.1.1活性污泥法

美国福特公司是全球最大年夜的汽车制造商,其临盆过程当中产生的废水包含去离子水、涂料废水和生活污水。处理过程当中,先将涂料废水和去离子水汇归并停止化学絮凝沉淀,然后经下流式接触沉降池沉降,再进入到曝气池中。原高浓度涂料废水中缺乏微生物发展所必须的氮和磷,将其与生活污水相混淆,由生活污水供给所需的养分物质,同时根据实际须要添加必定量的特别养分物质停止分配,从而有助于安慰降解菌的发展,改良活性污泥处理体系的运转性能和进步其生物降解效力。混淆后的污水经度日性污泥池处理,最后经二沉池沉淀。为达到三级过滤的后果,对从二沉池出来的废水再经过滤,最落先行水质分析。经4个月的实验处理后,原涂料废水的BOD由15000mg/L降至21mg/L,总去除率达99.3%[13]。

王方圆等[14]应用隔油—气浮—轮回式活性污泥法—过滤工艺处理涂料废水,出水各项目标根本达到了设计请求,COD总去除率在98.1%阁下。针对涂料废水中的水溶性溶剂平日难以物化分别,可以选择混凝过滤作为预处理工艺,再流入处理后果好、主动化程度高的膜生物反响器中,经活性污泥曝气生化处理后,出水的COD和SS均有较好的去除后果。

2.2.1.2生物膜法

生物膜法是使微生物群体附着于其他物体外面上呈膜状,经过过程与废水接触得以污染。今朝,应用生物膜法处理涂料类废水重要有以下几种工艺: `````````` (1)生物转盘

美国海军每年用于脱漆产生的有害废水逾越11亿升,个中重要含二氯甲烷和苯酚;另外还有链烷烃、纤维素衍生物、石油磺酸盐及萘。将此废水和生活污水停止1∶1混淆,分别采取活性污泥法和生物转盘法停止比较实验,成果注解,不管菌群处于悬浮发展照样吸附发展,都可有效地处理这类混淆废水。别的,活性污泥法改良养分情况(如向废水中投加葡萄糖)可明显进步处理体系中的菌群数量,菌群数量比仅应用单一碳源时赶过了2个数量级。而在生物转盘体系中,细菌的数量在持续进水时要远远大年夜于间歇进水,这能够归结于两个缘由:一是间歇进水时,反响体系中有毒废水的浓度要比持续进水时高;二是持续进水更有益于细菌的吸附。另外,在对菌群的数量、种类及其生物降解有毒化合物的才能停止综合分析后认为,假单胞菌和杆状菌是降解此类废水的优势菌种。

(2)生物接触氧化法

重庆三峡油漆股分无限公司在处理综合性涂料工业废水时,经一级处理后,应用生物接触氧化的处理工艺,微生物挂膜驯化时间短,活性高,废水中无机物降解速度快[15]。湖南湘江涂料集团采取匀质隔油—混凝—气浮—生物接触氧化的工艺处理综合涂料废水,出水达到国度一级排放标准[16]。左红影等[17]研究显示,在应用絮凝沉淀和蔼浮法停止预处理,再经二级生物接触法后,处理出水经活性炭及工业轮回冷却水处理器加以处理,终究达到工业轮回冷却水的设计标准请求。

3)生物流化床

生物流化床以粒径小于1mm阁下的颗粒材料作为载体,填充于曝气容器内,废水自下而上使载体流态化,载体外面覆盖生物膜。武汉双虎涂料股分无限公司将涂料临盆废水经一级气浮预处理后,再经纯氧生物流化床装配处理,效力高,可达标排放[18]。

今朝,作者正在研究将移动床生物膜法(MBBR)和曝气生物滤池法(BAF)串连,MBBR具有很强的抗冲击负荷才能,BAF具有集生物氧化和截留悬浮固体于一体的特点,将二者构成复合式生物膜法处理涂料废水。经一段时间的运转后,发明体系处理后果好且运转稳定,在单级反响器水力逗留时间为5h,均匀进水COD浓度为800mg/L时,其终究出水COD去除率达到93.05%。

2.2.2厌氧生物处理法

涂料废水的无机物含量普通都很高,不宜直接采取好氧法处理,起首可采取厌氧生物处理。陈蓓[19]在原本的气浮池前增长了生化处理,第一级设为兼氧生化处理,在兼氧菌感化下使大年夜分子无机物降解为小分子无机物,降低废水CODCr值的同时,进步了废水的BOD5/CODCr值,从而有益于下一步好氧生化处理。

2.2.3氧化塘 `

 

氧化塘是天然或人工修造的水池,废水在塘内长时间逗留,无机污染物经过过程水中微生物的代谢活动而得以降解、污染的过程。

应用水生植物为主的生态塘工程污染涂料废水也是一种高效的生物处理技巧。黄韵珠等[20]在经过物化预处理后的油漆废水中栽培凤眼莲,由废水供给凤眼莲发展发育过程当中所需的水分和养料。实验证明凤眼莲有倔强的生命力,具有很好的耐污性和接收力,是优良的抗污植物,其地点的生态体系以新陈代谢感化停止污染废水的综合处理,取得了幻想的后果[20]。并且生态塘工程污染涂料废水的工艺流程比较简便,对酸、醇、苯系物为主的工业废水具有污染的感化,个中对含酚废水的污染后果最好[21]。但是,由于氧化塘的处理后果受光线、温度影响较大年夜,普通夏天的处理后果好过冬季。

3小结

随着涂料行业在国表里的日趋鼓起,人们在享用其带来的各种便利以外,也不能不面对它在临盆中所激起的一系列成绩,个中涂料废水的处理就是一个严格的困难。今朝,人们环绕着物化法和生物法这两大年夜类办法,开辟研究了很多处理这类废水的手段,并取得了必定的停顿。特别是对一些新兴技巧(如膜分别技巧)的研发应用,给处理高浓度、难生物降解的涂料废水带来了新的契机。而现阶段其他一些热点技巧,如纳米光催化技巧和高等氧化技巧处理涂料工业废水,尚缺乏相干的报导,这也将成为日先人们存眷和测验测验的课题。