在汽車涂裝噴涂水循環(huán)漆霧捕集過程中產(chǎn)生大量的噴涂廢水。噴涂循環(huán)廢水(濕式噴房)采用傳統(tǒng)工藝處理需添加大量的化學藥劑,定期排水清淤且水質(zhì)差,產(chǎn)生的危廢漆渣含水率一直較高,增加漆渣處理成本,浪費水資源,達不到涂裝清潔生產(chǎn)的目的。現(xiàn)釆用新型電絮凝噴涂廢水凈化除渣技術(shù)處理汽車涂裝車間噴涂產(chǎn)生的溶劑型噴涂廢水,設備運行穩(wěn)定,處理后的水質(zhì)滿足工業(yè)二級用水要求,實現(xiàn)真正的零排放要求,pH在7左右,色度為16倍(<80倍),SS為22mg/L(<150mg/L),無需排水清淤,運維費用極低,有效降低了汽車涂裝的廢水處理費用(<0.5元/t),更經(jīng)濟環(huán)保。
1、工藝原理
新型電絮凝噴涂廢水凈化除渣技術(shù)是利用電絮凝原理ECS(ElectrictyChemicalSystem),即通過電場產(chǎn)生的“微絮凝劑”使漆渣失去穩(wěn)定性而絮凝。吸附材質(zhì)采用RippleStructure構(gòu)造,讓經(jīng)過電凝的漆渣進一步絮凝成更大的基團,通過浮力自然脫附,吸附材質(zhì)循環(huán)使用。
1.1 電解凝聚的工作原理
可溶性陽極在電流作用下,溶解產(chǎn)生大量陽離子,陽離子經(jīng)過水解、聚合形成一系列多核羥基絡合物和氫氧化物,這些產(chǎn)物吸附能力很強,通過靜電引力和范德華力對污染物顆粒起到凝聚、吸附等作用。另外,在電解過程中,陽極和陰極上產(chǎn)生的氧氣和氫氣,黏附性很強,利用其氣浮作用將懸浮物帶到水面上。
反應機理如下:如果用鋁做陽極材料,在堿性條件下電極反應如圖1所示。
如果用鐵做陽極材料,在堿性條件下電極反應如圖2所示。
1.2 吸附凝聚工作原理
利用密集的隔板創(chuàng)造短距離空間吸附器,快速地將經(jīng)過電絮凝處理過的漆渣凝聚成大團狀后自動上浮形成漆渣收集區(qū),如圖3所示。
1.3 爆氣與沉淀工作原理
通過給吸附凝聚槽爆氣,加快氣浮速度,提高廢水處理效率,電絮凝反應池反應產(chǎn)生的部分絮體進入高效斜管沉淀進一步分離。
2、輔助藥劑
由于噴涂廢水中漆渣量極大,尤其是溶劑型高固體分涂料的使用,噴涂廢水中漆渣黏性大,在大水量處理時配合添加適當?shù)妮o助藥劑,可進一步提高絮凝的效率。
2.1 調(diào)整劑
調(diào)整劑為強堿性化合物,它以白色不透明固體形式供應,主要調(diào)節(jié)水質(zhì)酸堿度(pH為6~9),確保電極反應按工藝要求進行。調(diào)整劑每次按濃度為5%、通過電磁計量泵均勻加入加料混合槽中的調(diào)整劑槽中。
2.2 吸附劑
吸附劑為一種無機高分子物質(zhì),能夠有效改善高效吸附器的吸附性能,利于經(jīng)電絮凝形成的漆渣進一步迅速形成大分子團,提升設備處理效率。吸附劑每次按濃度為5%、通過電磁計量泵均勻加入加料混合槽中的吸附劑槽中。
2.3 助凝劑
助凝劑為一種非離子化合物,可以有效改善油漆粒子在水體中的穩(wěn)定和脫水性,催化經(jīng)電絮凝形成的漆渣迅速形成大分子團,提升電絮凝設備的功效,降低設備材質(zhì)損耗,提升性價比。助凝劑每次按濃度為0.05%、通過電磁計量泵均勻加入加料混合槽中的助凝劑槽中。
2.4 除味劑
除味劑是弱堿性化合物溶液,它以微黃色水溶液形式供應,利用氧化作用將部分溶解于循環(huán)水體中的有機溶劑氧化分解同時抑制微生物的形成,以保證循環(huán)水體無明顯異味及臭味。除味劑每次按濃度為5%、通過隔膜泵均勻加入循環(huán)水出水口處。
3、設備構(gòu)造及工藝流程
3.1 設備構(gòu)造
設備主要由原廢水槽、電凝槽、吸附槽、除味槽、漆渣固化槽、控水裝置和加藥裝置等組成,設備構(gòu)造如圖4所示。
3.2 工藝流程
噴涂廢水由進水泵提升至電凝槽中,利用電凝器將廢水中油漆進行脫黏、絮凝、氣浮處理,再進入吸附凝聚槽中,利用吸附材料將廢漆渣吸附并凝聚,通過排污口排放至漆渣固化槽中進行物理固化處理。經(jīng)過以上工藝處理的噴涂廢水中還含有少量有機溶劑,再經(jīng)過炭濾槽利用活性炭吸附處理或通過加藥裝置氧化分解處理,經(jīng)過以上工藝處理后的噴涂循環(huán)廢水完全滿足涂裝車間循環(huán)再使用,達到零排放,同時又滿足節(jié)能減排需求。工藝流程如圖5所示。
4、工藝設備維護
由于噴漆室生產(chǎn)結(jié)束后需要進行班后的TPM自主保養(yǎng)和循環(huán)水內(nèi)過噴漆霧還沒有完全經(jīng)過設備處理,此工藝一般要求生產(chǎn)結(jié)束延遲關機1h,確保生產(chǎn)結(jié)束后循環(huán)廢水槽水質(zhì)滿足下次開班生產(chǎn)的循環(huán)水質(zhì)要求。
此設備維護簡單,只需定期將漆渣固化槽進行排渣清洗維護,首先將下排閥打開排放掉沉淀的漆渣,防止沉底漆渣造成循環(huán)水變質(zhì)及設備阻塞。每年可根據(jù)生產(chǎn)安排,在假期中對所有槽體進行清潔維護,對槽底、壁板殘余的漆渣進行清理,完畢后補充循環(huán)水即可。
5、凈化水質(zhì)與漆渣
5.1 凈化水質(zhì)
噴涂循環(huán)廢水經(jīng)過新型電絮凝噴涂廢水凈化除渣技術(shù)處理后,各項指標已完全滿足生產(chǎn)正常循環(huán)使用,不需要排放。水質(zhì)檢測結(jié)果如表1所列。
5.2 漆渣含水率
漆渣脫水處理方法有自然瀝水控水、真空脫水壓濾設備和多級漆渣干燥裝置3種方式,其中自然瀝水控水含水率達80%,真空脫水壓濾設備需投資70萬元,含水率達50%,多級漆渣干燥裝置需投資230萬元,含水率達15%。汽車涂裝廢渣收集環(huán)境為飽和相對濕度,環(huán)境封閉,導致自然瀝水控水脫水效果差。
新型電絮凝噴涂廢水凈化除渣技術(shù)處理后的漆渣經(jīng)過固化槽固化后的漆渣,再利用涂裝磷化排放的廢水(溫度在90℃左右),通過控水脫水裝置實現(xiàn)熱水循環(huán)加熱漆渣使漆渣溫度升高,加速漆渣揮發(fā)脫水,實現(xiàn)漆渣含水率<30%。控水系統(tǒng)和脫水系統(tǒng)共同作用,有效降低涂裝漆渣含水率,控制了危廢處理費用及水資源的浪費,控水脫水示意見圖6。
將運渣控水車推送到出渣口位置T升降系統(tǒng)將加熱盒板系統(tǒng)放入到控水車T啟動廢水池刮渣系統(tǒng),將渣排到控水車漆渣重力控水+加熱同時進行->漆渣含水率達到目標值T啟動升降系統(tǒng),將加熱盒板提出一將運渣控水車推放到轉(zhuǎn)運箱處T將控水漆渣袋,通過電葫蘆轉(zhuǎn)運到漆渣轉(zhuǎn)運箱-安裝好控水漆渣袋,按以上操作流程,重復。
6、經(jīng)濟收益
僅中涂循環(huán)廢水池采用添加藥劑處理,每季度排水清池,處理綜合費用每年約65萬元,采用電絮凝噴涂廢水成套處理系統(tǒng),設備投資65萬元,綜合運行成本5萬元,約13個月即收回投資成本,每年節(jié)省近60萬元。
7、結(jié)語
采用電絮凝技術(shù)處理涂裝噴涂廢水,具有極高的經(jīng)濟收益,實現(xiàn)噴涂廢水的“零排放”,為企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排做出了實際的貢獻。( >
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