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涂料廢水來源及物化法處理工藝

涂料包括油(性)漆、水性漆、粉末涂料。通常涂料是以樹脂、或油、或乳液為主,按需要添加各種顏料、填料以及相應助劑,用有機溶劑或水配制而成。涂料工業廢水就是樹脂、清漆、色漆等涂料在生產過程中所排出的廢水。
一、涂料廢水來源
涂料廢水大致有兩個來源。一是在生產過程中。涂料的生產大多涉及樹脂合成,并使用有機溶劑和助劑等多種化工原料,同時還含有大量作為增稠劑和分散劑的各種高分子有機化合物,所以在生產過程中不可避免地存在工業廢水的排放;另一個主要來源是配料罐清洗,因為在配不同顏色或不同性質的涂料時均要對配料罐進行清洗。
二、涂料廢水處理方法-物化法
物理化學法作為涂料廢水的預處理或單一處理手段,在去除廢水中的懸浮物和顏料色素等物質以及固體物質和重金屬等方面效果十分顯著。物化處理常用的有氣浮、混凝沉淀、吸附、膜分離等方式,其中氣浮、混凝沉淀主要用于前處理,吸附、膜分離用于深度處理。
(1)氣浮法
使廢水中能夠產生足夠量的微小氣泡。使固液氣三相污染物質能形成懸浮狀態,在表面張力和浮力等作用下,微小氣泡粘附在欲被去除的污染物顆粒上,粘合體密度小于水而上浮到水面,從而使水中污染物被分離去除。涂料廢水中含有相當比例的易揮發成分和油類,涂料廢水處理可以采用氣浮處理,即通過高度分散的微氣泡作為載體,粘附廢水中的懸浮物,使其密度小于水而上浮到水面或利用絮凝劑的絮凝作用以實現固液分離。應用氣浮法可使廢水中懸浮物去除率達到65%,CODCr和BOD5去除率均在50%以上,可以作為均質后一級處理。
(2)混凝法
混凝法是工業廢水處理中經常采用的一種方法,通過投加化學藥劑(聚丙烯酰胺聚合氯化鋁等)使水中膠體粒子和微小懸浮物聚集,起到分離作用,凝聚和絮凝總稱為混凝。用于涂料廢水處理,主要去除廢水中細小懸浮物及膠體顆粒,降低廢水的濁度和色素。它既可獨立作為一種處理方法,又常與其他方法配合使用。
(3)吸附法
利用多孔性固體吸附劑的表面吸附廢水中的一種或多種污染物,達到廢水凈化的目的。吸附法單元操作通常包括三個步驟。首先是使廢水和固體吸附劑接觸,廢水中的污染物被吸附劑吸附;第二步將吸附有污染物的吸附劑與廢水分離;最后進行吸附劑的再生或更新。按接觸、分離的方式,吸附操作可分為靜態間歇吸附法和動態連續吸附法兩種。
(4)萃取法
利用特定溶劑與廢水充分混合接觸,使溶于廢水的某些污染物重新進行分配而轉入溶劑,然后將溶劑和萃取后的廢水進行分離,從而達到凈化廢水的目的。
(5)膜分離法
膜分離技術目前在處理涂料廢水方面,主要采用微濾(MF)、超濾(UF)和反滲透技術(OR)。
①微濾
微濾和超濾多用于反滲透的預處理部分,二者都是在靜壓差的推動作用下進行的液相分離過程。通常,微濾能截留0.1~1微米之間的顆粒,微濾膜允許大分子有機物和溶解性固體(無機鹽)等通過,但能阻擋住懸浮物、細菌、部分病毒及大尺度的膠體的透過。
②超濾
超濾適用于分離分子量大于500、直徑0.005~10μm的大分子和膠體,可用于截留涂料的色料。電泳漆廢水中的漆料占使用漆料總量的10%~50%,若不經處理直接排放,不僅浪費資源,也會造成嚴重的環境污染。應用超濾法可以回收廢水中的電泳漆,剩下的水可回用作清洗水;同時還可使有害無機鹽透過超濾膜,從而提高電泳漆的比電阻,改善電泳涂漆的質量。
③反滲透
當稀釋液和濃縮液被半透膜分開時,在濃縮液的方向施加一個外部壓力,濃縮液的水分子將滲透到稀釋液側,這種現象稱為反滲透。目前,應用反滲透技術處理工業廢水,經處理的水和截留濃縮液的組分可就地回用。反滲透一般作為工業廢水終端處理,對水中的無機鹽、有機物、重金屬離子等都有很高的截留率,出水水質優良,可回用作冷卻水或工藝用水循環利用,不僅節約了新鮮水的使用量,節約生產成本,還減少了污水的排放量。
④超濾-反滲透耦合
超濾技術可有效去除廢水中絕大多數的懸浮物、膠體以及部分附著在懸浮物上的有機物。與反滲透技術聯用,即使用超濾作為預處理,可使反滲透進水水質得到較好的控制,從而減少反滲透膜的清洗頻率,簡化預處理的操作。目前,全球98%的車體都采用電泳漆作為底漆,為了提高電泳漆和水的回收率。

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