期刊分享:电泳涂装废水处理技术(环境与发展)

2 电泳涂装废水处理技术

2.1 物化法

物化法一般采用超滤膜法、絮凝气浮法、混凝沉淀法等。

1)超滤膜法是在静压力作用下,废液中粒径范围在 0.005~10μm 的粒子通过选 择性的滤膜由高压侧到低压侧形成滤出液,而大于 500μm 的分子将被 浓缩而排出,滤出液可以返回做冲洗用。常用的超滤膜有管式超滤膜、卷式超滤膜。超滤膜法处理电泳废水利用效率高、经济效益好,国内外汽车制造业中广泛用此法处理电泳废水。

2)絮凝气浮法。

电泳废水中的油脂、悬浮物形成小密度的絮状体,难以沉淀,一般是采用絮凝气浮 法予以清除。絮凝气浮法其原理是设法使水中产生大量的微气泡,以形 成水、气及被去除物质的三相混合体,在界面张力、气泡上升浮力和静 水压力差等多种力的共同作用下,促进微细气泡黏附在被去除的微小油 滴上后,因黏合体密度小于水而上浮到水面,从而使水中油粒被分离去 除。一般在集水池加絮凝剂,在浮选池清理废物。

3)混凝沉淀法。

混凝沉淀法有两种沉淀方式,一种是形成大的絮状体沉淀,一种是中和沉 淀。如加入聚丙烯酰胺,其是通过吸附、 捕等使水中污染物形成大 的絮状体沉淀,而加入 Al3+、Fe3+ 等是形成了带正电的絮状体,可与废 水中油类物质发生中和沉淀。严凯 [1] 等利用超滤膜技术处理长春一汽 车配件涂装废水,在处理前废水的 COD、SS、磷酸盐、石油类指标总 混合浓度范围分别为 65~2250、78~218、2.3~11.6、3.2~22.4 mg·L-1,经 过 3 个月的处理后,它们的值范围分别为:45~76、12~33、0.06~0.35、 0.1~2mg·L-1,达到了《污水综合排放标准》(GB8978-1996)三级标准,系统对 COD、SS、磷酸盐、石油类的去除率分别为:96.6%、84.7%、97.0%、87.9%,去除效果显著。

2.2 生物法 生物法是指在废水中投入一种或多种微生物,利用他们的新陈代谢功能将废水中的有机物转化为二氧化碳、水等无害物质,得以净化废水。 生物法根据投入微生物种类不同可分为三类:好氧生物法、厌氧生物法、 厌氧 – 好氧生物法。

(1) 好氧生物法。在废水中加入好氧微生物,通过鼓气或者暴气来 为好氧微生物提供氧气,好氧微生物以废水中的有机物作为营养,通过 新陈代谢作用将有机物质转换为碳水、无机盐等以达到净水目的。常用 的好氧工艺有接触氧化法、SBR、活性淤泥法等。刘绍根 [2] 等利用 SBR 好氧微生物法处理汽车废水,在系统稳定运行状态下,能将汽车涂装废 水的 COD 浓度由 800mg/L 降低到 100mg/L,出水 COD、NH4-N、PO4 3- -P 均可达“综合排放标准”二级标准。

(2) 厌氧生物法。厌氧生物法处 理过程均在无氧条件下,厌氧微生物先将有机物水解,之后会产生有机 酸,最后是甲烷化。厌氧生物法去除有机物效率高,方法简单,但是厌 氧菌繁殖慢,处理周期长,会产生恶臭气体,一般将此法用于高浓度废 水的前期预处理。

(3) 厌氧 – 好氧生物法。此方法是前面两种方法的结合, 主要用于高浓度废水的处理,一般是先通过厌氧生物方法进行预处理, 然后再通过好氧生物法进行降解。姜盖汕[3]等通过混凝气浮法处理油脂、 电泳废水,SBR 法处理磷化后的废水,再通过好氧生物进行滤处理,结 果表明 COD、SS、TP 的质量浓度都可达“综合排放标准”一级标准。

2.3 物化 – 生物法

物化 – 生物法主要是对废水进水进行物化处理,再对出水进行生化处 理,使水质达到排放要求。该方法物化处理的对象有废水中的重金属、难 于降解的有机物、悬浮物等,处理之后根据出水特点选择好氧或厌氧生化 方法进行处理。比如对汽车废水进行处理时先进行隔油处理,之后在废水 中加入絮凝剂进行混凝,沉淀后的废水再气浮处理,得到的出水进行生化 处理,最后沉淀池沉淀。依成武 [4] 等应用物化 – 生化法处理山东时风集团汽车涂装废水,处理前混合调节池的水质参数 CODcr、BOD5、SS、石 油类、Zn、总磷的质量浓度分别为:800、90、90 mg·L-1,处理之后它们的质量浓度分别为:92、56、4.18 mg·L-1,达到《山东省海河流域水污染 综合排放标准》二级排放标准。

2.4 微电解法

微电解法又称为零价铁法、铁碳还原法等。其不需要外电源,是 利用电化学腐蚀原理来进行废水处理的。在废水中加入铁屑和碳粒, 由于它们存在电位差,在水体会形成微电池。铁由于电位低,呈阳极, 碳由于电位高,为阴极。水中的溶解氧通过和 H+ 、2e 的结合可以生成 H2O2,生成的 H2O2 与水中 Fe2+ 反应生成羟基自由基。上述微电解过程 其实是在铁碳的作用下将废水中的大有机物转变为小分子有机物。在处 理的出水中加入絮凝剂达到净水目的。曾振国 [5] 等通过微电解法对宁 波某企业电泳废水不同构筑物中 COD、悬浮物、总 P 浓度变化研究发现, 电泳废水处理一定要先进行预处理,另外要了解水质情况,不同的废水 处理工艺是不一样的。

2.5 高级氧化技术 高级氧化技术是一种新兴水处理技术,在水污染、大气污染中有广 泛应用。高级氧化技术是因为其产生的羟基自由基有极强的氧化性,几 乎能氧化绝大部分无机物和有机物,最终使有机物降解为二氧化碳、水、 无机盐类。常用的高级氧化技术有湿式催化氧化技术、光催化氧化技术、 Fenton 技术等。韩勇刚等对喷漆废水处理的经济理性进行了研究,表明 Fenton 法能保持 30% 的 CODcr 去除率和较高的 H2O2 利用率,作为一种 预处理方法具有处理成本低、出水稳定等特点。

3 结语 电泳涂装废水成分复杂、生化性差,难于处理,主要存在的问题有 水质不同,不同企业排放废水水质状况不一,单一方法难以满足企业的 不同需求;企业生产过程中水质变化大,需改进工艺,对水质变化有充 分考虑;废水中重金属去除困难,浪费能量大。未来可加强对新技术、 新工艺的研究,降低废水处理费用,提供废水处理效率,针对不同企业 的废水排放特点,研究符合企业的一套理论方法和工艺。

参考文献 [1] 严凯 , 孔祥成 , 张勇等 . 分质混凝 – 水解酸化 -MBR 工艺处理涂 装废水 [J]. 水处理技术 , 2014(4):129-131.

[2] 刘绍根 , 孙菁 , 成雄剑等 . SBR 反应器中好氧颗粒污泥处理汽车 涂装废水 [J]. 化工进展 , 2012, 31(5): 1160-1164.

[3] 姜盖汕 , 崔宏 , 金成文 等 . 物化 + 水解 / 好氧 + 水解 / 好氧法 处理涂装废水 [J]. 现代涂料与涂装 , 2013 ,(3): 43-47.

[4] 依成武 , 依蓉婕 , 李洋等 . 涂装废水处理技术研究 [J]. 高电压技 术 , 2016, 42(2):337-348.

[5] 曾振国 , 季献华 , 苏海娟 . 电泳涂装废水处理技术 [J]. 能源与节 能 , 2011, (10): 47-48.

收稿日期:2017-11-20

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