CN104803545A - 水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂及其使用方法 - Google Patents

水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂。所述水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂包括亚铁系无机絮凝剂及微生物混凝剂。本发明还提供一种水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂的使用方法，包括以下步骤，配料：将所述亚铁系无机絮凝剂、弱碱石灰及聚丙烯酰胺分别按质量分数配比浓度配成溶液；加料：依次按每升污水顺序加入2.25g-4.44g所述亚铁系无机絮凝剂、0.75g-2g所述弱碱石灰、1.25g-2.8g所述微生物混凝剂、0.005g-0.016g所述聚丙烯酰胺。本发明提供的水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂可以使水性涂料生产废水脱稳、去粘，避免后续处理堵塞管道、粘附池壁等带来的运行管理的不便。

Description

水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂及其使用方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，尤其涉及一种水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂及其使用方法。
背景技术
近年来，水性涂料因其能很好的分散于水中，不再用含有苯、甲苯、二甲苯、酯类等的有机溶剂作为稀释剂的这一环保特性而深受欢迎，在建筑及工业中的应用越来越广泛，因此水性涂料生产废水的处理逐渐受到人们的关注。水性涂料生产废水主要为冲洗设备和地面用水，该废水中含有多种无机固体微粒及众多呈溶胶状态的有机物质，颗粒直径小，分散性好，不溶性悬浮颗粒及大分子有机物都以水作为分散介质形成稳定的分散体系，导致废水中悬浮物难以析出、沉降，稳定性较难破坏，并且废水整体含固量高，呈粘稠状，易黏附池壁、堵塞设备和管道，这对该废水的处理增加了很大难度。
目前，在水性涂料生产废水前端预处理时通常加入普通的混凝剂来凝聚沉降其中的悬浮物，废水处理中常用的混凝剂有聚合氯化铝(Polyaluminium Chloride，PAC)及聚丙烯酰胺(Polyacrylamide，PAM)，通过实验证实，加入这些混凝剂后，废水中仍存在较多悬浮体，水质仍较粘稠、浑浊，这些普通混凝剂很难破坏废水中悬浮物颗粒在水中形成的稳定分散体系，这样使得涂料废水破乳不完全，浊度降低困难，导致其堵塞设备管道，粘附管壁，淤积于池底，并且影响后续生化处理效果，造成排放不达标；同时，存在分离出来的漆渣含水率高的问题。
发明内容
为了解决上述水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂废水破乳不完全，浊度降低困难及存在分离出的漆渣含水率高的问题，本发明提供一种低成本且能有效去除水性涂料生产废水中的悬浮体的水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂及其使用方法。
本发明提供的水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂，所述水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂包括亚铁系无机絮凝剂及微生物混凝剂。
在本发明提供的水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂一种较佳实施例中，所述亚铁系无机絮凝剂为硫酸亚铁FeSO4。
在本发明提供的水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂一种较佳实施例中，所述微生物混凝剂为生化池中提取的包含好氧微生物、兼性厌氧微生物、厌氧微生物与有机固体物和无机固体物混凝交织在一起形成的絮状体活性污泥。
在本发明提供的水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂一种较佳实施例中，所述水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂还包括弱碱，所述弱碱为弱碱石灰。
在本发明提供的水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂一种较佳实施例中，所述水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂还包括聚丙烯酰胺有机混凝剂，所述聚丙烯酰胺有机混凝剂为阴离子型聚丙烯酰胺。
在本发明提供的水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂的使用方法一种较佳实施例中，包括以下步骤：
步骤一、配料：将所述亚铁系无机絮凝剂按质量分数5％-15％配比浓度配成溶液；将所述弱碱按质量分数为5％-10％配比浓度配成溶液；从生化池中提取包含好氧微生物、兼性厌氧微生物、厌氧微生物与有机固体物和无机固体物混凝交织在一起形成的絮状体活性污泥；将所述聚丙烯酰胺有机混凝剂按质量分数为0.1％-0.5％配比浓度配成溶液；
步骤二、加料：首先按每升污水加入2.25g-4.44g所述亚铁系无机絮凝剂的比例加入污水中；然后按每升污水加入0.75g-2g所述弱碱的比例加入污水中；再次按每升污水加入1.25g-2.8g所述微生物混凝剂的比例加入污水中；最后按每升污水加入0.005g-0.016g所述聚丙烯酰胺有机混凝剂的比例加入污水中。
在本发明提供的水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂的使用方法一种较佳实施例中，所述加料过程中采用空气搅拌或机械搅拌混合。
本发明的水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂具有如下优点：
一、可以使水性涂料生产废水脱稳、去粘，避免后续处理堵塞管道、粘附池壁等带来的运行管理的不便；
二、可以使废水脱稳、去粘，对悬浮物和化学需氧量(ChemicalOxygen Demand，COD)都有较高的去除率，悬浮物去除率可达99.5％-99.9％，COD去除率可达47％-52％，并且可以大大提高水性涂料生产废水的可生化性(B/C比值提升0.15-0.25)；
三、采用化学药剂和生物絮凝剂联合作用强化污水脱稳沉淀，将化学混凝处理与生物絮凝强化处理相结合，充分发挥二者的作用，达到短时间内去除悬浮物和部分有机污染物的目的，且污泥产量少；
四、药剂大都廉价易得，部分组分价格较高，但加入量非常少，所以使整体的药剂费用很低，大大降低运行费用；
五、微生物絮凝剂来自于后端生化工艺阶段的活性污泥回流，实现废物再利用，节约了药剂，减少了投资和运行费用，并且前端加入活性污泥对废水起到一个预活化的作用，活性污泥不仅可以吸附絮凝部分悬浮物，还可以去除一部分有机污染物，提高了对COD的去除率，去除率提高10％-18％。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明提供的水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂的使用方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
所述水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂包括四种组分：亚铁系无机絮凝剂、弱碱、微生物混凝剂及聚丙烯酰胺有机混凝剂。
所述亚铁系无机絮凝剂为硫酸亚铁FeSO4无机絮凝剂。所述弱碱为弱碱石灰。所述微生物混凝剂为生化池中提取的包含好氧微生物、兼性厌氧微生物、厌氧微生物与有机固体物和无机固体物混凝交织在一起形成的絮状体活性污泥。所述聚丙烯酰胺有机混凝剂为阴离子型聚丙烯酰胺。
请参阅图1，是所述的水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂的使用方法流程图。
所述水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、配料：
S11、将所述亚铁系无机絮凝剂按质量分数5％-15％配比浓度配成溶液；
S12、将所述弱碱按质量分数为5％-10％配比浓度配成溶液；
S13、从生化池中提取包含好氧微生物、兼性厌氧微生物、厌氧微生物与有机固体物和无机固体物混凝交织在一起形成的絮状体活性污泥；
S14、将所述聚丙烯酰胺有机混凝剂按质量分数为0.1％-0.5％配比浓度配成溶液；
步骤S2、加料，加料过程中采用空气搅拌或机械搅拌混合：
S21、首先按每升污水加入2.25g-4.5g所述亚铁系无机絮凝剂的比例加入污水中；
S22、然后按每升污水加入0.75g-2g所述弱碱的比例加入污水中；
S23、再次按每升污水加入1.25g-2.8g所述微生物混凝剂的比例加入污水中；
S24、最后按每升污水加入0.005g-0.016g所述聚丙烯酰胺有机混凝剂的比例加入污水中。
本发明的水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂按四种组分的先后顺序加入废水中，先加入组分一，无机絮凝剂FeSO4，利用Fe2+易与O2反应生成Fe3+的不稳定性及与H2O反应生成Fe(OH)2和Fe(OH)3，经水解作用，产生的高电荷物质，压缩双电层，中和胶体粒子表面负电荷，使其表面电位降低，减少胶粒间静电斥力，基本破坏了水性涂料生产废水乳化态胶粒的稳定性，水中悬浮颗粒部分开始凝聚成细小的肉眼可见的絮团。这时加入组分二，助凝剂弱碱石灰，石灰的加入可以调节废水的pH，进而促进Fe2+的水解反应，进一步产生更多的Fe3+，使得废水中的絮团增多和变大，经试验测得，将废水的pH值调至8-9时，最有利于FeSO4的水解，此时废水中还有少部分悬浮物还未絮凝，约有20％的悬浮颗粒，水性涂料废水中存在众多呈凝胶状态的有机物质，化学需氧量COD较高，经前端破乳脱稳处理后，不能达到行业要求的排放标准，因此后续的生化处理必不可少。此时加入组分三，微生物混凝剂絮状体，严格来说这里所加入的并非纯的生物混凝剂，而是未经分离、提取的生物絮凝剂，即微生物混凝剂絮状体活性污泥，包含微生物菌体细胞、污水中的有机和无机固体物以及部分微生物分泌的絮凝活性物质，这里的加入的生物混凝剂即是生化处理中的活性污泥回流，这里的回流是通过污泥泵从生化池打到加药池来实现制得，其中生化处理的活性污泥主要为好氧微生物、兼性厌氧微生物及少量厌氧微生物与污水中有机和无机固体物混凝交织在一起形成的絮状体，这些絮凝体上生长着如酵母菌、霉菌、放线菌、藻类、原生动物和某些微型后生动物，这些菌种与他们产生的絮凝剂形成菌胶团，为微生物群落的中心，它具有絮凝吸附性能，能够吸附废水中的有机物和无机物悬浮颗粒，并且分解有机物为原生动物和微型后生动物提供良好的生存环境。这样利用活性污泥中存在的天然生物絮凝剂，充分发挥其絮凝吸附作用，来去除废水中剩余的颗粒和胶体物质。加入这种生物混凝剂后，废水中的悬浮物基本都被吸附絮凝成团，这些絮团悬浮于废水中。此时加入组分四，聚丙烯酰胺，这里所用的是阴离子型聚丙烯酰胺，它是由丙烯酰胺(Acrylamide，AM)单体经自由基引发聚合而成的水溶性线性高分子聚合物，使废水中悬浮的小絮团及分散颗粒在分子力的相互作用下生成较大的絮状体且在沉降过程中它们互相碰撞凝聚，其尺寸和质量不断变大，沉速不断增加。加入组分四后，废水即被彻底脱稳，废水的溶胶态被破坏，水中的悬浮物及分散颗粒大部分被絮凝沉淀，形成沉淀物，这里悬浮物的去除率可达99.5％-99.9％，最后溶胶态废水分离成沉淀物和上清液两部分。
本发明的水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂使用后，可达到以下有益效果：
一、可以使水性涂料生产废水脱稳、去粘，避免后续处理堵塞管道、粘附池壁等带来的运行管理的不便；
二、可以使废水脱稳、去粘，对悬浮物和化学需氧量COD都有较高的去除率，悬浮物去除率可达99.5％-99.9％，COD去除率可达47％-52％，并且可以大大提高水性涂料生产废水的可生化性(B/C比值提升0.15-0.25)；
三、采用化学药剂和生物絮凝剂联合作用强化污水脱稳沉淀，将化学混凝处理与生物絮凝强化处理相结合，充分发挥二者的作用，达到短时间内去除悬浮物和部分有机污染物的目的，且污泥产量少；
四、药剂大都廉价易得，部分组分价格较高，但加入量非常少，所以使整体的药剂费用很低，大大降低运行费用；
五、微生物絮凝剂来自于后端生化工艺阶段的活性污泥回流，实现废物再利用，节约了药剂，减少了投资和运行费用，并且前端加入活性污泥对废水起到一个预活化的作用，活性污泥不仅可以吸附絮凝部分悬浮物，还可以去除一部分有机污染物，提高了对COD的去除率，去除率提高10％-18％。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂，其特征在于，所述水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂包括亚铁系无机絮凝剂及微生物混凝剂。
2.根据权利要求1所述的水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂，其特征在于，所述亚铁系无机絮凝剂为硫酸亚铁FeSO4。
3.根据权利要求2所述的水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂，其特征在于，所述微生物混凝剂为生化池中提取的包含好氧微生物、兼性厌氧微生物、厌氧微生物与有机固体物和无机固体物混凝交织在一起形成的絮状体活性污泥。
4.根据权利要求3所述的水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂，其特征在于，所述水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂还包括弱碱。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂，其特征在于，所述水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂还包括聚丙烯酰胺有机混凝剂，所述聚丙烯酰胺有机混凝剂为阴离子型聚丙烯酰胺。
6.一种权利要求5所述水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、配料：将所述亚铁系无机絮凝剂按质量分数5％-15％配比浓度配成溶液；将所述弱碱按质量分数为5％-10％配比浓度配成溶液；从生化池中提取包含好氧微生物、兼性厌氧微生物、厌氧微生物与有机固体物和无机固体物混凝交织在一起形成的絮状体活性污泥；将所述聚丙烯酰胺有机混凝剂按质量分数为0.1％-0.5％配比浓度配成溶液；
步骤二、加料：首先按每升污水加入2.25g-4.44g所述亚铁系无机絮凝剂的比例加入污水中；然后按每升污水加入0.75g-2g所述弱碱的比例加入污水中；再次按每升污水加入1.25g-2.8g所述微生物混凝剂的比例加入污水中；最后按每升污水加入0.005g-0.016g所述聚丙烯酰胺有机混凝剂的比例加入污水中。
7.根据权利要求6所述的水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂的使用方法，其特征在于，所述加料过程中采用空气搅拌或机械搅拌混合。
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