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涂料废水来源及物化法处理工艺

涂料包括油(性)漆、水性漆、粉末涂料。通常涂料是以树脂、或油、或乳液为主,按需要添加各种颜料、填料以及相应助剂,用有机溶剂或水配制而成。涂料工业废水就是树脂、清漆、色漆等涂料在生产过程中所排出的废水。
一、涂料废水来源
涂料废水大致有两个来源。一是在生产过程中。涂料的生产大多涉及树脂合成,并使用有机溶剂和助剂等多种化工原料,同时还含有大量作为增稠剂和分散剂的各种高分子有机化合物,所以在生产过程中不可避免地存在工业废水的排放;另一个主要来源是配料罐清洗,因为在配不同颜色或不同性质的涂料时均要对配料罐进行清洗。
二、涂料废水处理方法-物化法
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以及固体物质和重金属等方面效果十分显著。物化处理常用的有气浮、混凝沉淀、吸附、膜分离等方式,其中气浮、混凝沉淀主要用于前处理,吸附、膜分离用于深度处理。
(1)气浮法
使废水中能够产生足够量的微小气泡。使固液气三相污染物质能形成悬浮状态,在表面张力和浮力等作用下,微小气泡粘附在欲被去除的污染物颗粒上,粘合体密度小于水而上浮到水面,从而使水中污染物被分离去除。涂料废水中含有相当比例的易挥发成分和油类,涂料废水处理可以采用气浮处理,即通过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利用絮凝剂的絮凝作用以实现固液分离。应用气浮法可使废水中悬浮物去除率达到65%,CODCr和BOD5去除率均在50%以上,可以作为均质后一级处理。
(2)混凝法
混凝法是工业废水处理中经常采用的一种方法,通过投加化学药剂(聚丙烯酰胺聚合氯化铝等)使水中胶体粒子和微小悬浮物聚集,起到分离作用,凝聚和絮凝总称为混凝。用于涂料废水处理,主要去除废水中细小悬浮物及胶体颗粒,降低废水的浊度和色素。它既可独立作为一种处理方法,又常与其他方法配合使用。
(3)吸附法
利用多孔性固体吸附剂的表面吸附废水中的一种或多种污染物,达到废水净化的目的。吸附法单元操作通常包括三个步骤。首先是使废水和固体吸附剂接触,废水中的污染物被吸附剂吸附;第二步将吸附有污染物的吸附剂与废水分离;最后进行吸附剂的再生或更新。按接触、分离的方式,吸附操作可分为静态间歇吸附法和动态连续吸附法两种。
(4)萃取法
利用特定溶剂与废水充分混合接触,使溶于废水的某些污染物重新进行分配而转入溶剂,然后将溶剂和萃取后的废水进行分离,从而达到净化废水的目的。
(5)膜分离法
膜分离技术目前在处理涂料废水方面,主要采用微滤(MF)、超滤(UF)和反渗透技术(OR)。
①微滤
微滤和超滤多用于反渗透的预处理部分,二者都是在静压差的推动作用下进行的液相分离过程。通常,微滤能截留0.1~1微米之间的颗粒,微滤膜允许大分子有机物和溶解性固体(无机盐)等通过,但能阻挡住悬浮物、细菌、部分病毒及大尺度的胶体的透过。
②超滤
超滤适用于分离分子量大于500、直径0.005~10μm的大分子和胶体,可用于截留涂料的色料。电泳漆废水中的漆料占使用漆料总量的10%~50%,若不经处理直接排放,不仅浪费资源,也会造成严重的环境污染。应用超滤法可以回收废水中的电泳漆,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,从而提高电泳漆的比电阻,改善电泳涂漆的质量。
③反渗透
当稀释液和浓缩液被半透膜分开时,在浓缩液的方向施加一个外部压力,浓缩液的水分子将渗透到稀释液侧,这种现象称为反渗透。目前,应用反渗透技术处理工业废水,经处理的水和截留浓缩液的组分可就地回用。反渗透一般作为工业废水终端处理,对水中的无机盐、有机物、重金属离子等都有很高的截留率,出水水质优良,可回用作冷却水或工艺用水循环利用,不仅节约了新鲜水的使用量,节约生产成本,还减少了污水的排放量。
④超滤-反渗透耦合
超滤技术可有效去除废水中绝大多数的悬浮物、胶体以及部分附着在悬浮物上的有机物。与反渗透技术联用,即使用超滤作为预处理,可使反渗透进水水质得到较好的控制,从而减少反渗透膜的清洗频率,简化预处理的操作。目前,全球98%的车体都采用电泳漆作为底漆,为了提高电泳漆和水的回收率。