一、涂料廢水水量水質特點及危害
涂料生產中產生的廢水為涂料工業的首要污染物。由于各企業產品種類不同,廢水組成性質不同。對于一般綜合性涂料生產企業,廢水中含有顏料、填料、樹脂、溶劑、礦物油、植物油及起皂化物、助劑、堿等物質。油性涂料生產廢水由上述污染物形成懸濁態廢水;水性涂料生產廢水由于有親水樹脂膠體存在,廢水中的膠體吸附大量帶電離子使膠體之間產生電性斥力而不能互相黏結,故廢水呈溶膠態。
另外,涂料廢水中還含有大量納米級超細的無機物料,如鈦白粉、高嶺土和各種有色顏料等。由于涂料行業生產規模小,品種多,通常是間歇、批量生產,因此其廢水具有以下幾個特點:間歇排放,水質和水量波動比較大;各生產工序產生的廢水差異很大;廢水水量少(每噸產品平均廢水排量約為4-11m3)但污染物組成十分復雜;含多種有毒的、難以生化降解的高分子和有機化合物,濃度高、色度高;懸浮物含量高。
具體來說污染物成分,涂料生產廢水中污染物的種類較多,涂料生產所用原料、半成品、成品在廢水中都會存在。據統計分析,一般油性涂料廢水,CODCr 可高達2000~5000mg/L,色度200 倍以上,含油量大于l00mg/L,屬重污染源。污染物主要來自于涂料樹脂生產過程。
廢水中含有有毒物質。涂料廢水一般含有酚醛、苯等有機物,有些涂料廢水含Cr6+、Pb2+等重金屬離子及其化合物,能在生物體內富集并有致癌性。
目前我國涂料生產位于世界第三,并且以每年15%的增速遞加,其產生的涂料廢水也相應的增加,涂料廢水中含有有機溶液和重金屬溶液流入河流離會導致魚蝦的大面積的集體死亡。用受污染的水澆灌農作物會使得農作物減產,甚至不產死亡等。還有涂料廢水中的重金屬還會對人體造成慢性中毒。危害這么多,如果涂料廢水不經過處理直接排放其后果是不言而喻的。治理涂料廢水首先要了解其特性,根據其特性綜合處理。
二、涂料廢水處理方法-生物法
生物處理法是利用微生物的代謝,將有毒、 有害的有機物轉化為毒性較小的物質,成本上經濟合理。然而,涂料廢水一般濃度高,并含有大量有毒的有機物,難以直接生物降解;因此目前國內外大多采用物化法和生物法相結合的技術,即利用物化法先對水質、水量充分勻化,以此降低對后續生物處理的沖擊負荷。
1、活性污泥法
活性污泥法處理涂料廢水過程中,先將涂料廢水和去離子水匯合并進行化學絮凝沉淀,然后經上流式接觸沉降池沉降,再進入到曝氣池中。原高濃度涂料廢水中缺乏微生物生長所必需的氮和磷,將其與生活污水相混合,由生活污水提供所需的營養物質,同時根據實際需要添加一定量的特殊營養物質進行調配,從而有助于刺激降解菌的生長,改善活性污泥處理系統的運行性能和提高其生物降解效率。混合后的污水經過活性污泥池處理,最后經二沉池沉淀。為達到三級過濾的效果,對從二沉池出來的廢水再經過濾,最后進行水質分析。經4個月的實驗處理后,原涂料廢水的BOD由15000mg/L降至21mg/L,總去除率達99.3%。
2、生物膜法
生物膜法是使微生物群體附著于其他物體表面上呈膜狀,通過與廢水接觸得以凈化。選用比活性污泥法生化效率高的生物轉盤法和生物接觸氧化法處理綜合涂料廢水。因這兩種生物膜法處理水量小、毒性較大且含難分解物質多的廢水比較有效。
(1)生物轉盤
生物轉盤法具有掛膜容易,去除有機物效率高,耐沖擊能力強,運轉電耗省,管理方便等優點。為提高生物轉盤法的處理效果,主要考慮以下幾個因素。轉盤結構應采用多軸多級轉盤,每級單獨運轉。這樣,即使某一級停轉,不會影響其他轉盤正常工作。進水方式因為第一級轉盤處理效率最高,可采用各級同時進水進水量逐級減少,以提高處理效果。轉盤的組裝方式采用輻射式裝蜂窩管生物轉盤。其優點是能適應高濃度廢水,水力攪動比一般轉盤大,比表面積較一般轉盤增加,充氧效果好。為確保廢水處理達到預定效果,將生物轉盤出水再送入生物接觸氧化塔處理。
(2)生物接觸氧化
生物接觸氧化法是近幾年發展比較快的廢水處理法,具有處理負荷高,停留時間短,占地面積小及無污泥膨脹的優點。
在處理涂料工業廢水時,經一級處理后,應用生物接觸氧化的處理工藝,微生物掛膜馴化時間短,活性高,廢水中有機物降解速率快。采用勻質隔油-混凝-氣浮-生物接觸氧化的工藝處理綜合涂料廢水,出水達到國家一級排放標準。
(3)生物流化床
生物流化床以粒徑小于1 mm左右的顆粒材料作為載體,填充于曝氣容器內,廢水自下而上使載體流態化,載體表面覆蓋生物膜。涂料生產廢水經一級氣浮預處理后,再經純氧生物流化床裝置處理,效率高,可達標排放。
目前,移動床生物膜法(MBBR)和曝氣生物濾池法(BAF)組合,MBBR 具有很強的抗沖擊負荷能力,BAF具有集生物氧化和截留懸浮固體于一體的特點,將二者組成復合式生物膜法處理涂料廢水。經一段時間的運行后,發現系統處理效果好且運行穩定,在單級反應器水力停留時間為5h,平均進水COD濃度為800mg/L時,其最終出水COD去除率達到93. 05%。
(4)SBR工藝
SBR工藝是一種間歇運行的活性污泥法,通過裝置中的好氧菌與污水充分混合接觸,在充氧的條件下,細菌吸附水中有機物,并將其分解合成為自身組成部分,從而將有機物水中去除。由于好氧菌群(活性污泥)在沒有曝氣的情況下會自動沉降到反應器底部,不斷增多的細菌通過反應器底部排泥系統排出,從水中分離出去,而澄清液則達標排放。
SBR運行過程由進水、曝氣、沉淀、排水和閑置5部分組成,由于微生物曝氣、沉淀均在同一容器中進行,且泥水分離采用靜置沉降的方式,泥水分離效果好,生物保有量高,因此裝置耐沖擊負荷能力較強。SBR工藝具有構造簡單,無活性污泥回流、沉淀系統;操作靈活,根據生產產品的不同可適當調整運行周期,滿足不同水質需要;裝置可以設備化,SBR可以采用鋼結構型式,對小水量污水采用鋼結構形式可以使安裝維護簡單,便于操作;可以適應波動較大的進水水質。
3、氧化塘
氧化塘是天然或人工修造的池塘,是一種利用天然凈化能力對污水進行處理的構筑物的總稱。廢水在塘內長時間停留,有機污染物通過水中微生物的代謝活動而得以降解、凈化的過程。
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