涂装包括涂装前处理、涂布、干燥三大基本工序。其中,涂装前处理是整个涂装工艺基础中的基础,其处理的质量具有隐藏性,常常是涂装质量故障的根源之一。低碳环保型前处理工艺,与传统的高能耗高污染工艺相比,将更加简单,生产线将大大缩短,将省去中和工序、表调工序,以及多道水洗工序。
一.钢铁表面的预处理一般包括除油、除锈、磷化等工艺过程,具体为:脱脂→二道水洗→表调处理→磷化→二道水洗→去离子水洗。 1. 温度将影响除油速度,一般来讲温度高能加快除油速度,但温度太高会使表面活性剂分解,影响除油效果。 碱性溶液除油一般在钢铁槽中进行,温度为50~80℃之间,除油次数取决于产量和油污程度,一般为1~2次,对于大批量的零件可采用压力喷射的施工工艺。 乳化剂除油:利用乳化剂的润湿、乳化、增溶和分散等能力,除去工件表面的油污,如OP乳化剂等。溶剂除油:利用有机溶剂对油脂的溶解能力,除去工件表面的油污,常用的有机溶剂有汽油、煤油、松香水等。 2. 水洗 水洗为主要辅助工序,在脱脂、磷化后都采用,以清除残存在工件上的各种溶液的残渣,水洗彻底与否直接影响工件涂层的质量和防腐能力。为节约能量,此二道水洗可采用逆流漂洗技术。在磷化后的最后一道水洗应采用去离子水洗以确保磷化质量。 3. 表面调整 磷化前的表面调整处理可消除由于碱性脱脂而造成的表面状态不均匀性,经磷酸钛盐溶液(胶体钛)预处理的零件表面(界面)能产生电位,活化表面,从而产生大量的自由能,增加了磷化晶核数目,使晶粒变得更加微细,加速成膜反应。 表面调整剂主要有两类:一种是酸性表调剂,如草酸,另一种是胶体钛。两者应用都非常普及,两者兼备有除轻锈的作用,在磷化前处理中是否选用表调工序和选用哪一种表调剂视由工艺和磷化膜的要求决定的。 一般原则是涂漆前打底磷化、快速低温磷化需要表调。如果工件在进入磷化槽时,已经二次生锈,最好采用酸性表调,但酸性表调只适合于>/50℃的中温磷化。一般中温锌钙系不表调也行,铁系不需要表调。 4. 磷化 将工件浸入磷化液中,在一定温度下进行化学反应,使其表面生成一层难溶的磷酸盐保护膜,磷化膜可显著提高涂料对金属的附着力,提高耐腐性。 磷化处理基本方法有浸入法和喷淋法两种,磷化质量虽然在很大程度上取决于除油、除锈的质量,但喷淋法对于提高磷化质量也是一种有效的工艺手段,并且能缩短工艺时间,但存在如下缺点:①由于飞溅容易腐蚀设备;②工序间容易生锈;③结晶粗大。浸入法的优点有:①只要液体能达到的地方都能实现处理目标;②易形成含铁量较高的颗粒状结晶磷化膜,与阴极电泳具有良好的配套性。浸入法的缺点有:①没有冲刷辅助作用;②处理速度慢。 目前也有采用喷浸相结合的工艺。磷化一般按成分、温度或厚度进行分类:①按溶液成分分类:锌系、锌钙系、锌铁系、锌锰系、铁系等;②按处理溶液的温度分类:高温磷化(80~90℃)、中温磷化(50~70℃)、低温磷化(30~50℃)、室温磷化(节能);③按磷化膜厚度分类:厚型磷化:σ≥10μm,膜质量/>/m2(适合于冷挤压、防锈浸油、电绝缘);中厚型磷化:5μm<σ<10μm,膜质量~/m2(适用于手工喷漆);薄型磷化:11μm<σ<4μm,膜质量~/m2(适用于电泳涂漆、静电喷涂、粉末喷涂);特薄型磷化:μm<σ<1μm,膜质量~/m2(适用于高装饰性电泳底漆)。二.铝及铝合金表面处理工艺 1. 除油:碱洗的目的主要是去除铝合金表面沾附的油污。常用的碱洗液配方由Na2CO3、Na3PO4、Na2SiO3和添加剂组成,主要用浸洗和喷洗,也可用电解清洗和超声波清洗。 2. 去除氧化膜:铝材表面自然形成的氧化膜是不均匀非连续薄膜,在涂装前必须彻底清除,对于轧制的铝合金制件可用铬酸、硫酸、氢氟酸的混合液来去除表面氧化膜,而压铸件则以硝酸为主。 3. 化学转化:转化处理的目的是使铝合金表面形成致密而均匀的连续薄膜。这一工序的作用相当于钢铁件表面处理工艺中的磷化工序,但其溶液不同,铝及铝合金的转化膜以铬酸/盐酸、磷酸/盐酸和氟氢酸为基础,转化膜质量通常为/m2,转化膜形成后,必须用清水清洗,然后用热风干燥,以增强膜层的硬度。 一般情况下,喷漆工艺能获得较好的外观质量。喷漆涂层具有较好的光泽、色泽及耐候性,通常用于汽车外涂层、摩托车油箱等外观要求较高的场合。对于防腐要求较高的场合,如摩托车车架、放在厨房中的冰箱等一般采用喷粉工艺。电泳工艺一般运用于耐盐雾试验、耐冲击性等要求比较高的场合并且充当底漆的作用。当然象汽车雨刮器、高档门锁等只需一道电泳漆就能满足要求。有时对一种产品三种工艺都能适用,这由各方面的综合因素而定。 三种工艺各有利弊,在设备投资方面电泳设备一次性投资大,而且关键设备主要依赖于进口;喷粉设备一次性投资最少,但由于粉末烘烧温度高,所以设备(能耗)运行费用高。目前在国外已经研制出流平性较好而固化温度又低的粉末涂料和防腐性能可以与粉末涂料相貔美的油漆。 涂装设计时,尽量采用合适的涂装和前处理工艺,以满足产品表面光泽和耐腐蚀要求。表面处理工艺对涂装表面质量有着重大的影响,因此,每道工序所用溶剂应仔细选择。
Electrochemical treatment of simulated industrial paint wastewater in a continuous tubular reactor 电镀工业涂装废水处理 专业词汇太多了 不太好翻译 只能希望你能找到更好的资源了。
汽车涂装技术及工艺【摘 要】当今社会汽车工业高速发展,汽车涂装作为汽车生产与维修工艺中重要的一个环节,也在各方面快速发展。但在重视可持续发展的今天,节能环保成为涂装工艺中一项重要指标。本文介绍了当前汽车涂装的操作工艺和一些新技术,以及涂装作用和汽车涂装的材料进行了分析。在汽车产业高速发展的21世纪里.,汽车维修行业更是备受关注。近年来,我国汽车维修企业在轿车钣金修复和整形过程中运用的技术、工艺、材料和设备都较以前有了很大进步,但在基础涂装工艺方面却还显得有些滞后。特别是在防锈措施上方法不是很多,许多只依赖于刷涂防锈漆。这样往往导致在焊接处及修复结合面等部位过早锈蚀,从而降低汽车局部车身的使用寿命,甚至还会影响到整车的安全性。作为一名从事与汽车涂装相关的人来说,他对汽车涂装有着自己独特的见解。从以前的纯人工作业,到现在的半机械化操作以及行业今后的发展趋势,都应有一个全面的认识。不论是从涂装的材料方面还是技术、操作工艺、以及涂装的作用等来讲,其目的均是为了使汽车的车身外表更具有艺术性、提高它的商品价值和使用时间。下面就以我个人的观点来说说汽车涂装的作用、和操作工艺以及汽车涂装的材料发展状况。21世纪被称为面向环境的新世纪,减少涂装公害、降低涂装成本、提高涂装质量一直是涂装技术发展的主题。本文阐述了有关汽车涂装技术的常识,探讨了汽车油漆标准工艺流程,并提出了汽车涂装过程中注意事项。一、汽车涂装作用(1保护作用——由于汽车特殊的使用环境:风吹日晒、雨淋石击,要求汽车有一定的防腐性能和使用寿命。(2)装饰作用——由于汽车不停地穿梭在公路、在城乡,人们希望它能给生活带来色彩斑澜,希望汽车美观舒适、色泽诱人。为此汽车涂装就要进行现代化大规模集约化生产,就需要投入大量人力物力建造并管理好现代化大规模涂装生产线(3)特殊标识——通过给车身喷涂不同的油漆颜色,人们便可轻松的辨认出不同颜色的汽车各代表着什么用途。比如:医用车是以白色为主色,加上一个红色的“十 ”字符号,而消防车则是采用全红色涂料涂装而成。(4)特殊作用——由于汽车的具体用途不同,所以在涂装时要考虑这辆车是做什么用。比如:用于运输粮油或是牛奶的必须是要无毒的;运输酸碱物时,一定要防腐蚀。二、汽车涂装工艺汽车涂装工艺,一般可分为两大部分:一是涂装前金属的表面处理,也叫喷涂前处理技术;二是涂装的施工工艺。表面处理主要包括清除车辆表面的油污、尘土、锈蚀、以及进行修补作业时旧涂料层的清除等,以改善工件的表面状态,为下一步作业打下基础。其前处理具体包括,根据各种不同车辆受损情况对车身板件表面进行机械加工和化学处理。如磷化、氧化和钝化处理。1、表面处理工艺 表面处理是防锈涂装的重要工序之一。防锈涂装质量的好坏与表面处理的方式和质量有着很大的联系。据相关资料介绍说, 涂层的使用寿命受 3个方面因素影响:(a) 表面处理 , 占 60%; (b) 涂装施工 , 占 25%; (c) 涂料本身质量 , 占 15% 。薄板冲压件的表面处理称一般用化学表面处理,工艺流程为 : 预脱脂→脱脂→热水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→中和→冷水洗→表面调整→磷化→冷水洗→热水洗→纯水洗→干燥。上述的薄板件前处理工艺过程也可根据薄板冲压件的油、锈情况作适当调整 , 或不用酸洗工序 , 或不用预脱脂工序。而脱脂和磷化是化学处理工艺中的关键工序 , 这两道工序直接影响工件化学处理的质量和防锈涂层的质量。在表面处理作业中,打磨这一项对最后的质量影响十分大。特别是早期的传统作业---人工水磨,水磨后残留在板件的水分可导致多项油漆缺陷,所以现在行业里取而代之的便是干磨作业。干磨在现在的行业中已经占据了很大的位置,因为他和传统的水磨相比有着明显的优势。比如:工作效率可以提高40%--60%左右;因为干磨不会产生废水,所以对环境的污染很明显要比水磨的轻;员工的劳动强度也减轻了许多;车辆的返修率以及涂膜的质量等均要好于水磨。比如干磨不会由于有残留在板件中的水分而导致漆膜起泡、长痱子、鱼眼、底材生锈等缺陷。干磨工艺在现有的4S店已经得到普遍的推广,所以干磨技术的推广是行业发展的必然趋势。有关工艺参数和相关辅助设备也是影响表面处理质量的不可忽视的因素。2、面漆喷涂工艺(1)整车修补涂装:整车修补涂装是汽车美容修补施工中最有代表性、最为全面的涂装工艺。它的关键是要保持有湿边,同时应尽量减少水平表面上飞漆,以防止漆雾沉积到已干的部位而造成砂状表面。在整车涂装程序中,首先喷涂车顶,然后是发动机前盖和侧面等,这样在尽量减少水平表面上飞漆的同时总能保持“湿边”,可以防止飞漆落到已干区域而产生砂状表面。如果有可能,选用下吸式喷漆室较好。这时由于有气流从车顶流向车底,雾形有所不同。(A) 车顶的喷涂。在车顶与风挡玻璃、后窗交界处采用带状涂装法进行涂装。首先从靠近漆工的车边缘的地方开始喷涂。尽可能保持枪与车顶表面在15~20cm左右等距,从左到右,再从右到左进行喷涂,喷成中等湿度(每层走枪都是从车顶的边缘开始)。由于修补施工时多采用重力式或虹吸式喷枪,受喷枪杯的影响,喷枪的俯角受到一定限制(要尽可能保持垂直,不要把喷枪拿歪)。每层扇幅重叠覆盖面为50%或65%的方法从边缘向中心喷涂,一直喷涂到可以看见明显柔和的光泽时为止。(B) 发动机前盖的喷涂。首先用粘尘抹布把表面擦拭干净(注意:不得采用气枪来消除表面,以免前盖上灰尘吹到刚刚喷过涂料的车顶上)。采用带状喷涂法喷涂风挡玻璃与前盖交界处(在前盖边缘最好不要采用带状喷涂法),扇幅重叠覆盖50%或65%。每层都从边缘到中心进行喷涂,随后中另外一边,从中心开始往边缘移动进行喷涂,每层扇幅的覆盖约10cm。(C) 后盖的喷涂。用粘尘抹布擦干净表面,要准备足够的涂料,避免喷涂中途涂料用完而造成色差。采用带状喷涂法,沿后窗玻璃的底边喷涂一遍,两层扇幅之间覆盖约。随后换到另一边,从中心开始向边缘移动进行喷涂。在整个喷涂过程中,50%或65%涂层要湿,走枪速度要快。每层扇幅的覆盖约10cm。(D)侧面的喷涂。和粘尘抹布擦拭表面,备足涂料,由于汽车侧面较长,需要采用分段喷涂法。在适合于漆工走枪的距离处采用带状喷涂法垂直向直喷涂一层,以此分隔成段。在这一段内从底部或顶部开始走两道枪,先从左到右,再从右到左,采用一道喷涂法继续喷涂下去。每一道枪之间扇幅覆盖50%,直到这一段表面全部被喷涂覆盖完毕。接着转移到下一段,也是先采用带状喷涂法垂直向下喷一枪,划出第二段。重复上述操作,喷涂第二段,如此重复直到该侧面全部喷涂完毕。(2)整板修补涂装:汽车车身的某一部分,如前盖、车门、后盖等整板大面积的涂层遭到破坏时,就要进行整板修补涂装。一般可能出现两种情况:其一是在板面上没有大的变形或裂痕,只需要对整块板面进行面漆涂装;其二就是板面被破坏,需要整修后面再安装到车身上。前者可以在车身清洗后,涂抹封闭隔离漆,再直接喷涂面漆;后者必须在车身清洗后进行除锈、防腐涂底漆、刮腻子填补凹凸不平之处,喷涂中间漆、封闭隔离漆后,才能喷面漆。整板修补与整车修补不同。整车修补时,面漆的颜色不作重点考虑,因为只要保持整车颜色的一致性,与客户指定的颜色色号相符即可。而整板修补必须考虑到这块的颜色与车身上其他部位原厂漆的色差问题,所以,在进行整板修补之前,必须将修补漆的样板与车身上其他原厂漆的部位进行严格比色,待正确无误才能正式开始涂装。三、汽车涂装材料汽车车身面漆是车辆最外层的涂层,它是车辆外观装饰及防腐的直接反映,一般都希望汽车涂层具有极好的光泽度。光泽的优劣除与汽车车身外形设计、车身加工的外表精度以外(如一般感觉圆弧面或凸出面的光泽较平面要好),还与选用的涂料与表面涂层的配套工艺有关。必须进行精心的涂装设计和具备良好的涂装环境条件,才能使表面涂层有优良的装饰性。同时,因为汽车涂装属于高级保护性涂装,所以面漆涂膜必须具有优良的耐腐蚀性、耐候性和耐崩裂性。要想得到色泽鲜艳、光亮度好、防锈能力强的油漆表面,涂料的质量是不可轻视的。在20世纪20~30年代,汽车漆料是比较单一的品种——硝基纤维素涂料。到了20世纪50年代中期,开始使用醇酸树脂涂料。20世纪60年代中期,热塑性两烯酸树脂涂料在国外开始大量进入市场,取代硝基纤维素涂料而成为汽车修补涂料的主导产品。20世纪70年代中期,一系列双组份涂料开始进入市场,如硝基纤维素丙烯酸异氰酸酯、丙烯酸异氰酸酯等。目前丙烯酸聚氨酯树脂涂料、聚酯聚氨酯涂料已在国内外作为汽车修补的主导产品。由于行业的不断发展,当今的涂料品种已是满目琳琅,今后涂料还会有什么样的发展趋势呢?近年来,水性漆的出现使的汽车涂装这个行业又有了一个新的发展方向。首先来说说什么是水性漆,它有何特点呢?水性漆是以水为分散介质,以特殊水性树脂为基料,配以高科技合成的特种助剂,采用新工艺精制而成。水性漆是涂料工业的革命性换代产品。与传统的油性漆相比,水性漆无毒、无味、不燃烧,不用稀料稀释,无需额外的劳保费用,是国际上公认的绿色环保产品。 作为涂装行业里的新型产品,那么它与油性漆比它的好处也就很明显了:1. 环保:水性漆为无公害产品,在生产过程中无废渣、废气、废水排放,不存在环境污染。在使用中无毒无味,无苯系物,重金属含量大大低于国家环保限量标准,对人体无危害,是保护生态环境的新一代绿色产品。2. 经济:水性漆涂刷面积是一般油漆的两倍以上;水性漆防锈漆可直接在锈层上涂刷(需去浮漆和油污)。3. 安全:阻燃、防爆,水性漆可在常温、常压下进行生产、运输、储存和使用。4. 快捷:水性漆漆膜干燥速度快,在常温下是普通油漆的1/5。5. 方便:水性漆直接用自来水稀释即可,施工方便、安全,施工后的工具、设备极易清洗。综上所述,未来的汽车涂装在不断地提高涂膜耐蚀性、抗石击性及装饰性同时,也一定朝着环保、节能的方向发展。因为干磨工艺的突出性能,我相信今后行业所用的干磨将会越来越普遍,利用干磨的优势带给行业的最大利益。随着汽车市场竞争的不断加剧和汽车制造、修理技术的日益更新,基础涂装工艺已经引起了汽车制造商和维修服务人员的高度重视。种类繁多、规格齐全和功能良好的涂装材料,无疑会进一步促进维修质量的提高,促进汽车使用寿命的延长
典型汽车涂装废水处理工艺 摘 要:本文针对汽车涂装废水中含有树脂、表面活性剂、重金属离子,Oil、颜料等污染物,特别是其中的电泳废水、喷漆废水成份复杂,浓度高,可生化性差的实际情况,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,取得了良好效果:CODCr去除率大于80%。实际运行表明,该工艺在技术和经济上均是合理可行的。Treatment technics of representative coating wastewater of automobile manufacturing Abstract:In this article, in allusion to the contamination of coating wastewater of automobile manufacturing which contains resin, surface active agent, heavy metal ion, oil, paint, dyestuff etc, especially the ELPO wastewater and painting wastewater which is complex, and has high concentration. we use separated pre-treatment, coagulating sedimentation, air flotation and sand filtration to treat coating wastewater and obtains good results: the removal rate of CODCr could be higher than 80%. The operate of the set proved that under this condition, it would be practicable both in technology and economy. 关键词:涂装废水;分质处理;混凝沉淀;混凝气浮;砂滤;Fenton试剂 Keywords:coating wastewater;separated pre-treatment;coagulating sedimentation;air flotation;sand filtration;Fenton reagent翻译 汽车及其零部件的涂装是汽车制造过程中产生废水排放最多的环节之一。涂装废水含有树脂、表面活性剂、重金属离子,Oil、PO43-、油漆、颜料、有机溶剂等污染物,CODCr值高,若不妥善处理,会对环境产生严重污染。对此类废水,传统的方法是直接对混合废水进行混凝处理,治理效果不理想,出水水质不稳定,较难达到排放标准。特别是其中的喷漆废水,含大量溶于水的有机溶剂,直接采用混凝法处理效果很差。我们在上海某汽车厂经过实地勘查、大量分析调研和小试,针对涂装废水的特点,采用分质预处理再进行后续处理的二步处理的方法,并选择芬顿氧化—混凝沉淀,气浮物化工艺进行处理,达到了排放标准,CODCr去除率达到80%以上。1废水的来源和主要污染物 涂装废水的来源及有害物质 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;阴极电泳工序和中涂、喷面漆工序。 废水中含有的主要有毒、有害物质如下:涂装前处理:亚硝酸盐、磷酸盐、乳化油、表面活性剂、Ni2+、Zn2+。底涂:低溶剂阴极电泳漆膜、无铅阴极电泳漆膜、颜料、粉剂、环氧树脂、丁醇、乙二醇单丁醚、异丙醇、二甲基乙醇胺、聚丁二烯树脂、二甲基乙醇、油漆等。中涂、面涂:二甲苯、香蕉水等有机溶剂、漆膜、颜料、粉剂。 废水水质、水量 本工程设计处理水量60m3/h。 油漆车间排放的废水分为间歇排放的废槽液和连续排放的清洗水。 间歇排放废水主要来源于前处理槽的倒槽废液、喷漆工段排放的废液等,废水浓度高,一次排放量大,水质如表1所示。 表1 间歇排放废水的水质污 染物源来水废 CODCr mg/L Oil mg/L PO43- mg/L Zn2+ mg/L Ni2+ mg/L Cd2+ mg/L 碳黑 mg/L pH 其它 预脱脂槽、脱脂槽废槽液、后喷淋、浸渍槽废槽液 2500~ 4000 300~ 950 250~400 表调槽废槽液 15~30 磷化槽废槽液、后喷淋、浸渍槽废槽液 400~600 100~150 20~30 6 钝化槽废槽液、后喷淋、浸渍槽废槽液 50~100 1~3 4~5 电泳废槽液 3000~ 20000 81 7~9 中涂、面漆喷漆室水槽废液 3000 5~6 漆渣 连续排放废水主要来自于前处理工序的后喷淋、浸渍槽的溢流废水等,相对间歇排放废水,其浓度低、总排放水量大,其水质如表2所示。表2 连续排放废水的水质源 来水废污染物 CODCr mg/L Oil mg/L PO43- mg/L Zn2+ mg/L Ni2+ mg/L Cd2+ mg/L 碳黑 mg/L pH 脱脂后冲洗废水 300 25 10~20 7~8 磷化后冲洗废水 20~30 12 8 6 钝化后冲洗废水 10~15 5~6 DI水喷淋槽喷淋废水 3900 1~3 4 循环去离子清洗废水 400 6 自泳后水洗溢流废水 100~1000 8 7~9 2.涂装废水处理工艺设计 汽车涂装废水处理工艺的关键之一在于合理的清浊分质。对部分难处理或影响后续处理的废水,根据其性质和排放规律,先进行间歇的预处理,再和其它废水集中连续处理,这样不仅可以取得较好的和稳定的处理效果,而且在经济上也合理可行。 涂装废水处理工艺流程 涂装废水处理工艺流程如图1所示。 图1某汽车厂涂装废水处理站处理流程 间歇预处理 脱脂废液 对脱脂废液采用酸化法进行破乳预处理,向脱脂废液中投加无机酸将pH调至2~3,使乳化剂中的高级脂肪酸皂析出脂肪酸,这些高级脂肪酸不溶于水而溶于油,从而使脱脂废液破乳析油。 另外,加酸后使脱脂废液中的阴离子表面活性剂在酸性溶液中易分解而失去稳定性,失去了原有的亲油和亲水的平衡,从而达到破乳。经预处理后CODCr从2500~4000mg/L降低到1500~2400mg/L,去除率在40%左右;而含油量从300~950 mg/L降至50~70 mg/L,去除率高达90%~95%。 电泳废液 在阴极电泳废水中含有大量高分子有机物,CODCr最高可达20000mg/L,还含大量电泳渣,这些物质在水中呈细小悬浮物或呈负电性的胶体状。处理中加入适当的阳离子型聚丙烯酰胺(PAM)和聚合氯化铝(PAC)作混凝剂,利用絮凝剂的吸附架桥作用来快速去除废水中的污染物。电泳废液在预处理时要求pH值在11~12之间,有较好的沉淀效果。反应后的出水CODCr在2000 mg/L左右。 喷漆废水 对喷漆废水先采用Fenton试剂(H2O2+FeSO4)对其进行预处理,使其中的有机物氧化分解,CODCr去除效率约在30%左右,再加入PAC和PAM对其进行混凝沉淀,经过此两步处理,CODCr的总去除率可达到60%~80%,由3000~20000mg/L降至1200~4000mg/L。出水排入混合废水调节池。 Fenton试剂具有很强的氧化能力,当pH值较低时(控制在3左右),H2O2被Fe2+催化分解生成羟基自由基(·OH),并引发更多的其他自由基,从而引发一系列的链反应[1]。通过具有极强的氧化能力的·OH与有机物的反应,使废水中的难降解有机物发生部分氧化、使废水中的有机物C—C键断裂,最终分解成H2O、CO2等,使CODCr降低。或者发生偶合或氧化,改变其电子云密度和结构,形成分子量不太大的中间产物,从而改变它们的溶解性和混凝沉淀性。同时,Fe2+被氧化生成Fe(OH)3在一定酸度下以胶体形态存在,具有凝聚、吸附性能,还可除去水中部分悬浮物和杂质。出水通过后续的混凝沉淀进一步去除污染物,以达到净化的目的[2]。 连续处理 经预处理的各类废水排入均和调节池中,与其它废水混合后进入连续处理流程。混合后的废水CODCr约为700~900mg/L。连续处理分为二级:混凝沉淀和混凝气浮。 在涂装废水中,油、高分子树脂(环氧树脂)、颜料(碳黑)、粉剂、磷酸盐等在表面活性剂、溶剂及各种助剂的作用下,以胶体的形式稳定地分散在水溶液中。可以靠投加化学药剂来破坏胶体的细微悬浮颗粒在水中形成的稳定体系,使其聚集成有明显沉淀性能的絮凝体,然后形成沉淀或浮渣加以除去[3]。 在废水中加入一定量的无机絮凝剂后,它们可中和乳化油或高分子树脂的电位,压缩双电层,胶粒碰撞促进凝集,完成脱稳过程,形成细小密实的絮凝物。这样可使涂装废水中的金属离子和磷酸根离子在碱性条件下生成的固体小颗粒形成沉淀物[4]。所以混凝处理可有效地去除汽车涂装废水中的油、高分子树脂、颜料和粉剂[5]。 重金属离子和磷酸盐中,由于Ni2+生成Ni(OH)2沉淀以及PO43-生成Ca3 (PO4) 2沉淀的最佳pH值是10以上;而Zn2+生成氢氧化物沉淀的最佳pH值范围是~,pH过高会形成ZnO22-而溶解。所以要分二级混凝反应以分别去除Ni2+,PO43-和Zn2+ 。同时,混凝反应后的固液分离分别采用的是斜板沉淀池和气浮池,这样既可以用斜板沉淀池来去除比重较大的重金属化合物沉淀,又可以用气浮池来去除比重较轻的有机物等。 混凝沉淀 第一级为混凝沉淀调节pH值为10~。 反应槽采用推流式反应槽,分为三格。第一格加碱将pH调高至10~,加入CaCl2,第二格加FeSO4,第三格加混凝剂PAM,反应后进入斜板沉淀池进行固液分离。三格停留时间分别为15min、15min、。斜板沉淀池表面负荷按2m3/m2·h设计。一级反应CODCr去除率为50%~60%。图2为一级反应槽示意图。图2 一级反应槽示意图 混凝气浮 二级反应的反应槽,也采用推流式反应槽,分为三格。第一格加酸将pH回调至~9,第二格加PAC,第三格加PAM,反应后进入气浮池进行固液分离。二级反应槽三格停留时间分别为10min、10min、5min。气浮池的溶气水按处理水量的30%设计。二级反应CODCr去除率为20%~25%,同时气浮也去除了Zn2+和一部分的表面活性剂。 深度处理 深度处理采用砂滤和活性炭过滤。从运行情况看,经砂滤后的出水即能达到排放标准(CODCr≤300mg/L)。砂滤装置的过滤速度控制在10~12m3/(m2·h)。反冲洗水由监测水箱中的水加压后提供,反冲洗强度控制在16~18L/(m2·s)。 砂滤后的出水已能达到排放要求,因此,活性炭过滤只是一个应急保证措施,一般情况下较少使用。 污泥处理 污泥处理的好坏,直接影响废水处理站的运行。由于污泥含油量高,直接进行压滤效果较差,在污泥浓缩槽中加入Ca(OH)2,pH调整至10左右,能达到较好的压滤效果。污泥含水率经板框压滤机后可由99%下降至75%~80%。 连续处理去除率分析 连续处理过程去除率如表3所示。表3 连续处理效率出水位置 CODCr去除率 斜板沉淀池出口 50%~60% 气浮池出口 20%~25% 砂滤出口 15% 3处理效果分析 该工程自2002年运行至今,处理效果稳定,表4为上海市环境监测中心2004年对该厂的监测分析报告数据汇总。监测时间为3天,每天取样12次(1小时取样一次,包括废水处理装置进口和出口)。表4 废水处理设施总排口监测数据监测 项目 废水处理装置进口* 废水处理装置出口 上海市《污水综合排放标准》(DB31/199–1997) 浓度最小值(mg/L) 浓度最大值(mg/L) 浓度平均值(mg/L) 浓度最小值(mg/L) 浓度最大值(mg/L) 浓度平均值(mg/L) pH 6~9 CODCr 434 759 625 73 132 300 三级标准 SS 93 351 204 21 145 29 350 三级标准 BOD5 36 145 87 4 83 150 三级标准 Oil 10 二级标准 Zn2+** - - - 二级标准 Mn2+** - - - 二级标准 Ni2+** - - - ND 第一类污染物排放标准 苯 ND ND ND ND ND ND 二级标准 甲苯 ND ND ND ND ND ND 二级标准 二甲苯 ND ND ND ND ND ND 二级标准 *废水处理装置进口指连续处理装置进口。** Zn2+、Mn2+、Ni2+本次监测未分析,表中所列为该厂废水处理站日常分析数据。 由上表可以看出,经处理后的废水以上海市《污水综合排放标准》(DB31/199—1997)进行评价,其中CODCr、BOD5、SS按三级标准评价(废水处理后排入安亭水质净化厂),其余采用二级标准及第一类污染物最高允许排放浓度,均能达到工程设计指标。 目前,处理装置运行稳定,出水均能达标。4.技术经济分析 工程造价和运行费用是人们在选用处理方法时所必须考虑和关心的问题。本工程采用分质处理后,与一般的集中物化处理比较,节省了加药量,污泥产量也有所减少,在一定程度上减少了运行费用,更重要的是保证了出水水质的稳定达标。本项目的技术经济指标见表5。表5 本处理工程技术经济指标总投资/万元 单位体积污水投资/万元 年运行费用/万元 单位体积污水处理费/元/m3 800 30 *年工作日按250天计,日处理水量为720 m3。5.结论 1、本工程采用分质处理、混凝沉淀、混凝气浮、砂滤等工艺对汽车涂装废水进行处理在技术和经济上是合理可行的。实际运行结果证明,此工艺对重金属、SS、Oil的去除效率超过90%,对CODCr的去除率大于80%。 2、汽车涂装废水水量和水质变化大,要特别的重视废水水量、水质均衡和分质预处理。根据工程实践证明,对脱脂废液,电泳废水、废液和喷漆废水这三股废水分别进行间歇预处理,这不仅有利于后续处理效率的提高,体现出技术和经济的统一,而且对整个系统的稳定运行和出水的稳定达标至关重要。参考文献:熊忠,林衍等 Fenton氧化法在废水处理中的应用[J] 新疆环境保护,2002,24(2):35~39 张林生,魏峰等 物理化学法处理汽车工业电泳涂装工艺中的超滤液废水[J] 给水排水,1999,25(10):33~36 刘绍根,汽车涂装废水处理技术[J] 工业用水与废水,2001,32(2):11~13 刘绍根,黄显怀 物化—生化法处理汽车生产废水[J] 给水排水,2001,27(12):53~56 廖亮,吴一飞等 磷化-喷漆线的废水处理工艺研究[J] 环境技术,2000,18,(4):18~21
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