目前的喷涂油漆废水处理有哪些难点?
作为工业废水之一的涂装废水,主要来自于预脱脂、脱脂、表调、磷化、钝化等车身前处理工序,特别是其中的电泳废水、喷漆废水成份复杂,浓度高,可生化性差。涂装废水处理主要采用分质处理、混凝沉淀、混凝气浮、砂滤等工艺对涂装废水进行处理。
一、涂装废水的来源及其危害性
铁件涂装工艺流程:预脱脂-脱脂-水洗-水洗-水洗-表面调整-磷化-水洗-水洗-水洗-干燥-喷漆-烘干。
塑料件涂装工艺流程:脱脂-水洗-水洗-水洗-界面活化-干燥-喷漆-烘千-喷导电剂-静电喷漆-烘干。
脱脂后的水洗水含有不少表面活性剂及已乳化的油污,水中的COD,:约达700mg/L,BOD约达200mg/L,这种水如果不经处理,直接排到江河中,废水中的有机物在水中分解时要消耗大量的溶解氧,从而破坏水体中氧的平衡,使水质产生恶臭。
磷化后的水洗水含有超过排放标准的镍离子(Ni十),锌离子(Zn十)等重金属。众所周知,镍离子是致癌物质;超量的锌对水生物有明显的毒害作用。在喷漆过程中会产生漆雾。
要正常生产就要将废弃的漆雾从喷漆房除去,常用而有效的方法就是在喷漆线的侧面(也即抽风道的人口)设置水帘,让水帘剂吸收大部份的漆雾,未被水帘剂吸收的废气再用处理废气的方法进行处理。漆的种类繁多,涂装车间所漆的配方都是保密的,但不管任何漆,漆及其中的有机溶剂都是有毒性的,甚至毒性很大。
有机溶剂通常有如下几种类型:香族型:如甲苯、二甲苯、苯乙烷等醋类:如乙酸乙醋、乙酸丁醋等酮类:如丙酮、环己酮等醇类:如乙醇、丁醇、异丙醇等水帘剂-般是由烧碱及耐碱的又能吸收漆雾的复合有机物组成的。水帘剂吸收漆雾后,水体的成份变得很复杂,毒性-也很大,有机物含量很高,据分析它的CODcr常常处于几千mg/L,有时高达13000mg/L。
虽然水帘水通常在清除浮渣(或沉渣)后可循环使用,但也必然存在两种情况:其-是水帘水的部分被排出成为废水,并补充足够的新鲜水及水帘剂;其二则是水帘水经过-定时期的环循使用后全部更新。这种含量很高而毒性又很大的水帘水如果不经处理就直接排人江河(湖泊)中,给人类带来的危害是不堪设想的,因此必须进行处理。
二、涂装废水处理工艺简介
2.1涂装工艺介绍
涂装工艺一般由漆前表面处理、涂饰、干燥这三个基本工艺组成。
漆前表面处理,也叫前处理技术,是整个涂装工艺的基础,主要包括表面清理(除锈、脱脂等)和磷化处理两部分。脱脂主要是依靠脱脂剂对油脂和污物的皂化、润湿、乳化、渗透、卷离、分散和增溶作用除掉机器部件或铁制产品表面上除掉油脂,脱脂剂主要包括碱性脱脂剂、助洗剂、添加剂、表面活性剂、消泡剂等;
磷化处理是通过化学反应在金属表面形成一层非金属的不导电的多孔的磷酸盐薄膜,磷酸盐薄膜可显著提高涂层的附着力,耐蚀性和耐水性。
一般对车身、车厢使用薄膜锌盐进行快速磷化处理。在磷化处理后要再进行2-3次清洗,清洗之后进入涂布电泳工序,电泳后用超滤液进行2-3回收水洗,再用脱离子水淋洗。另外,装饰性要求的轿车和轻型载重汽车一般用静电涂装法涂中间层涂料;面漆一般用三聚氰氨醇酸树脂磁漆,采用自动喷涂或静电喷涂。
2.2处理技术及其研究进展
目前应经有多种技术用于涂装废水的综合处理或是针对某一成分作深化处理,其研究和工程实践的范围涉及物理法、化学法和生物法等多种处理方法。
2.2.1物化处理方法
物化法一般采用两级混凝沉淀,通过在废水中投加混凝剂,是污染物形成大颗粒的团聚物,经过沉淀、过滤加以去除。物化法原理简单、投资省、占地少,一般可用于排放要求不高的污水处理工程中。但单独采用物化处理难以达到较高的水质要求。
2.2.2生物处理方法
生物处理方法就是用微生物降解水中的有机物。该方法的优点是运行费用低,有机物的去除率高,处理过程消耗的能量少。但微生物对环境条件要求较高,处理运行周期较长。江铃集团公司涂装车间生产过程中产生大量的涂装废水,废水中含有乳化油、表面活性剂、水溶性树脂、颜料、漆料等有毒物质。
2.2.3物化、生化处理法:
由于汽车涂装废水具有成分复杂、水量波动大、排放无规律的特征,当采用单一的物化法或生物法处理废水时,存在出水不稳定达标、处理费用较高等等特点。随着废水排放标准的逐渐提高,物化生化法取代单一处理方法而成为今后汽车涂装废水处理的主要方法。
该法具有处理效果稳定、运行成本低和操作管理方便等特点,能有效地去除汽车涂装废水中的污染物,具有较好的经济效益和社会效益。
2.3其它研究进展
汽车涂装废水成分复杂,处理涉及面广。因此,为了更好的对涂装废水进行处理,除了对传统物化法、生物法和物化一生物法的研究实践,还有许多学者对诸如涂装废水除镍、处理工艺设备的运行维护、废水循环利用等方面做了大量研究。汽车涂装废水含有较高浓度的镍。
汽车涂装废水一般采用混凝沉淀加生化的处理工艺,往往会忽略对镍的处理。而镍是国家严格控制的一类污染物,含镍废水的处理难度又较处理含其它金属废水要大得多,研究汽车涂装废水中除镍的工艺参数,具有现实意义。
三、涂装废水处理的结论及展望
汽车涂装生产工艺中产生的废水中含有多种高分子树脂、表面活性剂、乳化油及有机溶剂等,具有水量、水质波动大,成分复杂、COD含量高但可生化性差等特点。目前常用的涂装废水处理方法包括物化法、生物法和物化、生物法,采取多种手段与处理方式相结合进行综合处理,对于成分复杂且污染物浓度较高的涂装废水能达到比较理想的处理效果。
从可持续发展与清洁生产的角度来看,应该改进涂装生产工艺,改良涂装材料,提高涂装技术,强化涂装生产管理,以便减少污染物的排放。