張艷玲 楚海音 王文富 王喜峰
(1.上蔡縣環境保護局 河南 上蔡 463800;2.駐馬店市驛城區環境保護局 河南 駐馬店 463000)
探討機加工過程中涂裝廢水的處理
張艷玲1楚海音2王文富1王喜峰2
(1.上蔡縣環境保護局 河南 上蔡 463800;2.駐馬店市驛城區環境保護局 河南 駐馬店 463000)
機加工廢水成份復雜,濃度高,可生化性差,采用分質處理、生化處理、混凝沉淀、混凝氣浮等對機加工廢水進行處理,在技術和經濟上是合理可行的。
涂裝廢水;機加工;處理
涂裝工藝在機加工過程中運用極其廣泛,在生產過程中基本上都有廢水產生,而機加工過程中涂裝廢水的處理已成為當今污水處理工程的一大難題,急待解決。通過多年的摸索和工程實踐,針對機加工過程中產生的涂裝廢水采用含Ni廢水單獨在車間處理,其他廢水采用分質處理、混凝沉淀、混凝氣浮等對機加工廢水進行處理。
機加工涂裝廢水包括前處理廢槽液及清洗廢水、電泳槽廢液及清洗廢水、漆霧凈化廢水等。各股廢水廢液水質特征分析如下:
1.1 前處理清槽廢水主要產生于預脫脂、脫脂、磷化等工序,定期倒槽清洗時產生的混合廢水污染物濃度較高且偏堿性,呈間歇排放。其中廢脫脂槽液主要污染物包括COD、石油類和SS;表調廢液主要污染物為SS和磷酸鹽;磷化廢槽液含有磷酸鹽、Ni2+、Zn2+;電泳廢液含有大量的水溶性樹脂、顏料、填料及助溶劑等污染物,主要污染物為COD和SS。各類槽液水量較小,濃度較高;
1.2 脫脂清洗水中含有大量的油類、表面活性劑等,偏堿性,連續溢流排放,水量較大;
1.3 磷化清洗水中含有大量的 PO43-、Ni2+、Zn2+等金屬離子,偏酸性,連續溢流排放,水量較大;
1.4 電泳清洗水含有水溶性樹脂、顏料、填料及助溶劑等,COD濃度較高,呈弱酸性,連續溢流排放,水量較大;
1.5 漆霧凈化廢水中含有漆基樹脂、顏料、有機溶劑及其它添加劑等,COD濃度高,偏堿性,間歇排放且排放周期較長,水量相對較小;
從上述分析可知,本項目廢水的種類多且成分復雜(其中磷化廢液及磷化清洗廢水中含有第一類污染物Ni2+等),廢水排放規律性差,且水質水量變化較大。
機加工過程中涂裝廢水實行雨污分流、清污分流,分質收集,分類處理。涂裝車間的廢水具有水質、水量變化大的特點,尤其是定期間歇產生的脫脂、磷化等倒槽清洗廢水(含少量槽液)。必須對污染物濃度較高的廢槽液實行流量控制,并進行預處理,防止其直接進入污水處理站而造成的沖擊。同時考慮到部分廢水、廢液中含有高濃度磷酸鹽和第一類污染物Ni2+,必須在車間單獨處理達標后排入廠區污水站。
2.1 含磷生產廢水、廢液:第一道磷化清洗廢水和磷化廢槽液由于含有一類污染物Ni,因此磷化清洗廢水和磷化廢槽液須在車間單獨處理達一類污染物排放標準后,排入廠區污水站。
2.2 其他生產廢水、廢液:其余各類廢水、廢液采取分質收集措施。根據排水情況,廠區污水站設廢脫脂槽液收集池、表調廢液收集池、電泳廢液收集池、噴漆廢水收集池、其他連續排放廢水(包括熱水洗廢水、預脫脂廢水、兩道脫脂清洗廢水、電泳純水清洗廢水)收集池等。清洗廢水和預處理后的槽液在調節池中均質后進入廠區污水站。
3.1 含Ni廢水處理
磷化工序中磷化清洗廢水和磷化廢槽液含有一類污染物Ni,須在車間單獨處理達一類污染物排放標準后排入廠區污水站。根據含Ni磷化廢液、磷化清洗廢水水質特征及處理要求,磷化廢液和磷化清洗廢水單獨收集在廠區污水站設置單獨處理裝置,采用化學沉淀+絮凝沉淀工藝處理,首先磷化廢液及磷化清洗廢水進入調節池,加堿液調節pH在8.0~9.0之間,促使廢水廢液中Ni2+、Zn2+生成沉淀物;最后調節池出水進入絮凝反應池,通過投加絮凝劑,促使廢水中沉淀物生成大絮凝體,提高沉淀池內Ni2+、Zn2+離子沉淀物的去除率。
3.2 其他生產廢水廢液處理
其他各類生產廢水中廢脫脂槽液、電泳廢液以及除漆霧廢水均為間歇排放,且污染物濃度相對較高,因此,考慮分別設置廢脫脂槽液、表調廢液、電泳廢液和除漆霧廢水收集池各一座。各類高濃度廢液、廢水經收集后,定量泵入調節池內,與其他各類連續排放廢水混勻后一并處置。
1)生物化學處理法
廢水生物化學處理法簡稱“廢水生化法”,是利用微生物的代謝作用,使廢水中呈溶解和膠體狀態的有機污染物轉化為無害物質,以實現凈化的方法。可分為需氧生物處理法和厭氧生物處理法,前者主要有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、污水灌溉等。
廢水厭氧生物處理法又稱“厭氧消化”,是利用厭氧微生物以降解廢水中的有機污染物,使廢水凈化的方法。其機理是在厭氧細菌的作用下將污泥中的有機物分解,最后產生甲烷和二氧化碳等氣體。
廢水混凝處理法是廢水化學處理法之一種。通過向廢水中投加混凝劑,使其中的膠粒物質發生凝聚和絮凝而分離出來,以凈化廢水的方法。混凝系凝聚作用與絮凝作用的合稱。前者系因投加電解質,使膠粒電動電勢降低或消除,以致膠體顆粒失去穩定性,脫穩膠粒相互聚結而產生;后者系由高分子物質吸附搭橋,使膠體顆粒相互聚結而產生。
2)混凝反應法處理法
混凝反應法處理涂裝廢水裝置,一般應包括廢水貯槽、前處理槽、原水貯槽、反應沉淀槽、反應氣浮槽、清水槽,若干廢水貯槽分別管道連接置有COD在線控制儀的前處理槽。前處理槽由破乳區、pH調節區、混凝區組成,前處理槽出水管管道依次順序連接原水貯槽、反應沉淀槽、反應氣浮槽和清水槽,裝置中各槽均線路接通工控機,通過加設置有COD在線控制儀的前處理槽,將各種廢水預先動態混合,調節進行混凝沉淀反應前污水中的COD,確保水質水量穩定,提高處理效率。
涂裝工藝前處理廢水來自漆前表面處理的脫脂、磷化表面等工序,含有乳化油、表面活性劑、磷酸鹽、重金屬離子填料、溶劑等等。電泳涂漆廢水產生于涂件上附著的浮漆和槽液的清洗過程,一般包括去離子洗水和超濾液;其成分與槽液成分相同,含有水溶性樹脂(如環氧樹脂、酚醛樹脂等),顏料(如炭黑、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。運用混凝處理方法處理可以使涂裝廢水中的膠粒物質發生凝聚分離出來,達到廢水處理的效果。
3)磷的去除
機加工過程中涂裝廢水中磷酸鹽濃度較高,必須考慮采用物化除磷。運行時加入過量的石灰乳,調節廢水pH值至11.5以上,去除重金屬離子,又能作為廉價高效的除磷劑。根據實際運行,以石灰為混凝劑,PAM為絮凝劑,磷酸鹽的去除率可達到99%左右,出水濃度小于0.5mg/L。但如此高效的化學除磷,導致廢水中磷酸鹽過低,影響后續生化反應的進行,必須適當控制石灰乳的投加量,保證出水中的磷酸鹽的濃度為2.0~3.0mg/L內,既能滿足生化反應的需要,又能保證最終出水磷酸鹽穩定達標。
對于機加工過程中產生的涂裝廢水采用分質處理、混凝沉淀、混凝氣浮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%。處理后的廢水能夠達到《污水綜合排放標準》一類標準的要求。
由于機加工涂裝廢水水量和水質變化大,要特別的重視廢水水量、水質均衡和分質預處理。根據工程實踐證明,對脫脂廢液,電泳廢水、廢液和噴漆廢水這三股廢水分別進行間歇預處理,這不僅有利于后續處理效率的提高,體現出技術和經濟的統一,而且對整個系統的穩定運行和出水的穩定達標至關重要。
機加工涂裝廢水雖然成份復雜,濃度高,可生化性差,通過采用生化處理、混凝反應等對機加工廢水進行處理,在技術和經濟上是合理可行的。
[1]張林生,魏峰,等.物理化學法處理汽車工業電泳涂裝工藝中的超濾液廢水[J].給水排水,1999,25(10):33-36.
Discussion on Machining Process of Coating Wastewater Treatment
Machining wastewater has complex components,high concentration,poor biodegradability,by split water treatment,biological treatment,flocculation,coagulation flotation on the machining wastewater treatment,in technology and economy is reasonable and practicable.
Coating wastewater;Machine processing;Handle
張艷玲,女,助理工程師,從事環境保護工作。
王靜]