CN109502835B - 一种喷漆房废水处理工艺 - Google Patents

一种喷漆房废水处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种喷漆房废水处理工艺，其特征在于：喷漆房的废水经滤网过滤后由抽水泵抽入至喷漆房废水处理装置中，然后在喷漆房废水处理装置中加入催化剂和H2O2并充分搅拌反应0.5小时～1小时，将反应后的液体全部排入至含熟石灰水的金属离子回收装置中，并在金属离子回收装置中静止沉淀2小时～3小时后排出，经上述过程后完成对喷漆房废水的处理，同时对排出液体后的金属离子回收装置中的固体沉积物进行再生处理。本发明采用均相催化湿式过氧化氢氧化法处理喷漆房废水，具有反应速率快，降解彻底等特点，同时考虑了金属离子的后续处理和再生问题，工艺流程简单、能耗、设备投资低，技术、经济优势明显。

Description

一种喷漆房废水处理工艺
技术领域
本专利涉及废水治理领域，特别涉及喷漆房废水处理工艺。
背景技术
喷漆作业具有防腐、装饰的作用，但是喷漆过程中会产生漆雾，漆雾中的苯系物如苯、甲苯、二甲苯等会对人体的血液、神经、生殖系统造成危害，直接排放会造成严重的空气污染。目前对漆雾的处理方式应用较多的是采用湿式水帘吸附装置进行吸附，使其大部分溶解在水中，从而形成高浓度的喷漆废水，该废水在循环使用一段时间后达到饱和，必须更换新鲜水体。目前大部分喷漆房对此类废水一般是直接排放，表面上看漆雾从气态转移到了水体，减少了直接排放危害，但其毒性却转移到了水体，因此仍需进行有效的处理才能排放。但该水体一般具有量小、分散、毒性大、难生物降解等特点，常规的生物处理法一般是针对量大、废水来源性质稳定且易生物降解的废水，对此类废水如采用生物法将具有较大困难，物理法如采用除渣、絮凝等处理法存在处理不彻底等缺点，因此，本发明旨在通过采用均相催化湿式过氧化氢氧化法对其进行高效催化氧化降解，使其矿化为水和二氧化碳，实现无害化排放，从而解决喷漆房采用湿式水帘吸附产生的废水的排放问题。
发明内容
本发明的目的在于：针对目前存在的量小、分散的未经处理就直接排放的喷漆房废水处理问题，提出了采用均相催化湿式过氧化氢氧化法来催化氧化降解该废水，使其矿化为水和二氧化碳，从而实现无害化排放。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种喷漆房废水处理工艺，喷漆房的废水经滤网过滤后由抽水泵抽入至喷漆房废水处理装置中，然后在喷漆房废水处理装置中加入催化剂和H2O2并充分搅拌反应0.5小时～1小时，将反应后的液体全部排入至含熟石灰水的金属离子回收装置中，并在金属离子回收装置中静止沉淀2小时～3小时后排出，经上述过程后完成对喷漆房废水的处理，同时对排出液体后的金属离子回收装置中的固体沉积物进行再生处理。
进一步，所述的喷漆房废水处理装置中加入的催化剂为CuSO4·5H2O和MgSO4·7H2O。
进一步，所述的喷漆房废水处理装置中加入的H2O2，其含量为0.015%～0.045%(质量百分比)。
进一步，所述的喷漆房废水处理装置中加入的CuSO4·5H2O和MgSO4·7H2O催化剂，CuSO4·5H2O的含量为0.01%～0.1%(质量百分比)，MgSO4·7H2O的含量为0.001%～0.01%(质量百分比)。
进一步，所述的金属离子回收装置中经静止沉淀排出液体后的固体沉积物为Cu(OH)2、Mg(OH)2和CaSO4。
进一步，所述的对排出液体后金属离子回收装置中的固体沉积物进行再生处理，再生处理方式为H2SO4酸化再生。
进一步，所述的喷漆房废水，其pH值范围为3～10.6。
进一步，所述的喷漆房废水处理装置，液面上部设有活性炭固定床吸附层，床层高度为装置底部与废水液面垂直距离的1/2～3/4。
进一步，所述的喷漆房废水处理装置中设有机械搅拌器，搅拌速度为55r/min～115r/min。
进一步，所述的喷漆房废水处理装置底部设有电加热器，保证喷漆房废水处理装置中废水反应温度范围为55℃～80℃。
进一步，所述的含熟石灰水的金属离子回收装置，熟石灰水中熟石灰含量为0.02%～0.25%(质量百分比)。
进一步，所述的对排出液体后的金属离子回收装置中的固体沉积物进行H2SO4酸化再生处理，其中用于H2SO4酸化再生的H2SO4的质量为Cu(OH)2和Mg(OH)2质量的1倍～1.7倍。
本发明的有益效果包括如下方面：
1) 由于采用的是均相催化湿式过氧化氢氧化，催化剂与废水中的有机物可以实现快速接触氧化，减少了传质阻力，极大的提高了反应速度，可以在短时间内实现有机物的催化氧化降解，通常在半小时内就可以降解完全。
2) 本发明所采用的催化剂具有较宽的pH值适应范围，相较传统的Fenton法一般需要在pH值为2～4的范围内运行具有较大的优势，同时由于喷漆房废水一般处于中性范围，不需额外调节废水的pH值。
3) 本发明还设置了活性炭固定床作为吸附处理层，以吸附可能从废水中挥发出来的有机废气，实现喷漆房废水的零污染排放。
4) 金属离子回收装置中的Cu(OH)2和Mg(OH)2经H2SO4酸化再生后可作为催化剂重复使用，减少了金属离子的二次污染问题，节约了成本。
附图说明
图1为本发明所述的一种喷漆房废水处理工艺的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
如图所示，本实施例一种喷漆房废水处理工艺，包括以下步骤：
1) 喷漆房的废水经滤网过滤后由抽水泵抽入至喷漆房废水处理装置中，然后在喷漆房废水处理装置中加入催化剂和H2O2并充分搅拌反应0.5小时～1小时，将反应后的液体全部排入至含熟石灰水的金属离子回收装置中，并在金属离子回收装置中静止沉淀2小时～3小时后排出，经上述过程后完成对喷漆房废水的处理，同时对排出液体后的金属离子回收装置中的固体沉积物进行再生处理。
2) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水处理装置中加入的催化剂为CuSO4·5H2O和MgSO4·7H2O。
3) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水处理装置中加入的H2O2，其含量为0.015%～0.045%(质量百分比)。
4) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水处理装置中加入的CuSO4·5H2O和MgSO4·7H2O催化剂，CuSO4·5H2O的含量为0.01%～0.1%(质量百分比)，MgSO4·7H2O的含量为0.001%～0.01%(质量百分比)。
5) 上述步骤1)中，所述的金属离子回收装置中经静止沉淀排出液体后的固体沉积物为Cu(OH)2、Mg(OH)2和CaSO4。
6) 上述步骤1)中，所述的对排出液体后的金属离子回收装置中的固体沉积物进行再生处理，再生处理方式为H2SO4酸化再生。
7) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水，其pH值范围为3～10.6。
8) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水处理装置，液面上部设有活性炭固定床吸附层，床层高度为装置底部与废水液面垂直距离的1/2～3/4。
9) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水处理装置中设有机械搅拌器，搅拌速度为55r/min～115r/min。
10) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水处理装置底部设有电加热器，保证喷漆房废水处理装置中废水反应温度范围为55℃～80℃。
11) 上述步骤1)中，所述的含熟石灰水的金属离子回收装置，熟石灰水中熟石灰含量为0.02%～0.25%(质量百分比)。
12) 上述步骤1)中，所述的对排出液体后的金属离子回收装置中的固体沉积物进行H2SO4酸化再生处理，其中用于H2SO4酸化再生的H2SO4的质量为Cu(OH)2和Mg(OH)2质量的1倍～1.7倍。
本发明充分利用了催化剂与废水中的有机物在均相条件下反应的优势，减少了传质阻力，极大的提高了反应速度，可以在短时间内实现有机物的催化氧化降解。同时，本发明所采用的催化剂具有协同作用，具有较宽的pH值适应性，不需额外调节废水的pH值。本发明设置了金属离子回收装置，可以实现催化剂的再生及重复使用，减少了金属离子的二次污染问题，节约了成本，工艺流程简单、能耗及设备投资较低，整体技术、经济优势比较明显。
第一实施例：
1) 喷漆房的废水经滤网过滤后由抽水泵抽入至喷漆房废水处理装置中，然后在喷漆房废水处理装置中加入催化剂和H2O2并充分搅拌反应0.5小时，将反应后的液体全部排入至含熟石灰水的金属离子回收装置中，并在金属离子回收装置中静止沉淀2小时后排出，经上述过程后完成对喷漆房废水的处理，同时对排出液体后的金属离子回收装置中的固体沉积物进行再生处理。
2) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水处理装置中加入的催化剂为CuSO4·5H2O和MgSO4·7H2O。
3) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水处理装置中加入的H2O2，其含量为0.015%(质量百分比)。
4) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水处理装置中加入的CuSO4·5H2O和MgSO4·7H2O催化剂，CuSO4·5H2O的含量为0.01%(质量百分比)，MgSO4·7H2O的含量为0.001%(质量百分比)。
5) 上述步骤1)中，所述的金属离子回收装置中经静止沉淀排出液体后的固体沉积物为Cu(OH)2、Mg(OH)2和CaSO4。
6) 上述步骤1)中，所述的对排出液体后的金属离子回收装置中的固体沉积物进行再生处理，再生处理方式为H2SO4酸化再生。
7) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水，其pH值为3。
8) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水处理装置，液面上部设有活性炭固定床吸附层，床层高度为装置底部与废水液面垂直距离的1/2。
9) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水处理装置中设有机械搅拌器，搅拌速度为55r/min。
10) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水处理装置底部设有电加热器，保证喷漆房废水处理装置中废水反应温度为55℃。
11) 上述步骤1)中，所述的含熟石灰水的金属离子回收装置，熟石灰水中熟石灰含量为0.02%(质量百分比)。
12) 上述步骤1)中，所述的对排出液体后的金属离子回收装置中的固体沉积物进行H2SO4酸化再生处理，其中用于H2SO4酸化再生的H2SO4的质量为Cu(OH)2和Mg(OH)2质量的1倍。
本发明充分利用了催化剂与废水中的有机物在均相条件下反应的优势，减少了传质阻力，极大的提高了反应速度，可快速实现有机物的催化氧化降解。同时，本发明所采用的催化剂具有协同作用，具有较宽的pH值适应性，不需额外调节废水的pH值。本发明设置了金属离子回收装置，可以实现催化剂的再生及重复使用，减少了金属离子的二次污染，工艺流程简单、能耗及设备投资较低，整体技术、经济优势较明显。
第二实施例：
1) 喷漆房的废水经滤网过滤后由抽水泵抽入至喷漆房废水处理装置中，然后在喷漆房废水处理装置中加入催化剂和H2O2并充分搅拌反应0.75小时，将反应后的液体全部排入至含熟石灰水的金属离子回收装置中，并在金属离子回收装置中静止沉淀2.5小时后排出，经上述过程后完成对喷漆房废水的处理，同时对排出液体后的金属离子回收装置中的固体沉积物进行再生处理。
2) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水处理装置中加入的催化剂为CuSO4·5H2O和MgSO4·7H2O。
3) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水处理装置中加入的H2O2，其含量为0.03%(质量百分比)。
4) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水处理装置中加入的CuSO4·5H2O和MgSO4·7H2O催化剂，CuSO4·5H2O的含量为0.05%(质量百分比)，MgSO4·7H2O的含量为0.005%(质量百分比)。
5) 上述步骤1)中，所述的金属离子回收装置中经静止沉淀排出液体后的固体沉积物为Cu(OH)2、Mg(OH)2和CaSO4。
6) 上述步骤1)中，所述的对排出液体后的金属离子回收装置中的固体沉积物进行再生处理，再生处理方式为H2SO4酸化再生。
7) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水，其pH值为6.8。
8) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水处理装置，液面上部设有活性炭固定床吸附层，床层高度为装置底部与废水液面垂直距离的5/8。
9) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水处理装置中设有机械搅拌器，搅拌速度为85r/min。
10) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水处理装置底部设有电加热器，保证喷漆房废水处理装置中废水反应温度为70℃。
11) 上述步骤1)中，所述的含熟石灰水的金属离子回收装置，熟石灰水中熟石灰含量为0.115%(质量百分比)。
12) 上述步骤1)中，所述的对排出液体后的金属离子回收装置中的固体沉积物进行H2SO4酸化再生处理，其中用于H2SO4酸化再生的H2SO4的质量为Cu(OH)2和Mg(OH)2质量的1.35倍。
本发明在均相条件下反应，可减少传质阻力，提高反应速度，能在短时间内实现有机物的催化氧化降解。同时，本发明所采用的催化剂具有协同作用，具有较宽的pH值适应性，不需额外调节废水的pH值。本发明可以实现催化剂的再生及重复使用，减少了金属离子的二次污染，节约了成本，工艺流程简单、能耗及设备投资较低，整体技术、经济优势比较明显。
第三实施例：
1) 喷漆房的废水经滤网过滤后由抽水泵抽入至喷漆房废水处理装置中，然后在喷漆房废水处理装置中加入催化剂和H2O2并充分搅拌反应1小时，将反应后的液体全部排入至含熟石灰水的金属离子回收装置中，并在金属离子回收装置中静止沉淀3小时后排出，经上述过程后完成对喷漆房废水的处理，同时对排出液体后的金属离子回收装置中的固体沉积物进行再生处理。
2) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水处理装置中加入的催化剂为CuSO4·5H2O和MgSO4·7H2O。
3) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水处理装置中加入的H2O2，其含量为0.045%(质量百分比)。
4) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水处理装置中加入的CuSO4·5H2O和MgSO4·7H2O催化剂，CuSO4·5H2O的含量为0.1%(质量百分比)，MgSO4·7H2O的含量为0.01%(质量百分比)。
5) 上述步骤1)中，所述的金属离子回收装置中经静止沉淀排出液体后的固体沉积物为Cu(OH)2、Mg(OH)2和CaSO4。
6) 上述步骤1)中，所述的对排出液体后的金属离子回收装置中的固体沉积物进行再生处理，再生处理方式为H2SO4酸化再生。
7) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水，其pH值为10.6。
8) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水处理装置，液面上部设有活性炭固定床吸附层，床层高度为装置底部与废水液面垂直距离的3/4。
9) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水处理装置中设有机械搅拌器，搅拌速度为115r/min。
10) 上述步骤1)中，所述的喷漆房废水处理装置底部设有电加热器，保证喷漆房废水处理装置中废水反应温度范围为80℃。
11) 上述步骤1)中，所述的含熟石灰水的金属离子回收装置，熟石灰水中熟石灰含量为0.25%(质量百分比)。
12) 上述步骤1)中，所述的对排出液体后的金属离子回收装置中的固体沉积物进行H2SO4酸化再生处理，其中用于H2SO4酸化再生的H2SO4的质量为Cu(OH)2和Mg(OH)2质量的1.7倍。
本发明在均相条件下反应，具有传质阻力小、有机物催化氧化降解速度快的特点。同时，本发明所采用的催化剂具有协同作用，具有较宽的pH值适应性，不需额外调节废水的pH值。本发明可以实现催化剂的再生及重复使用，可减少金属离子的二次污染和节约成本，工艺流程简单、能耗及设备投资较低，整体技术、经济优势比较明显。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种喷漆房废水处理工艺，其特征在于：喷漆房的废水经滤网过滤后由抽水泵抽入至喷漆房废水处理装置中，然后在喷漆房废水处理装置中加入催化剂和H2O2并充分搅拌反应0.5小时～1小时，将反应后的液体全部排入至含熟石灰水的金属离子回收装置中，并在金属离子回收装置中静止沉淀2小时～3小时后排出，经上述过程后完成对喷漆房废水的处理，同时对排出液体后的金属离子回收装置中的固体沉积物进行再生处理；
所述的喷漆房废水，其pH值范围为3～10.6；
所述的喷漆房废水处理装置中加入的催化剂为CuSO4·5H2O和MgSO4·7H2O；
所述的喷漆房废水处理装置中加入的H2O2，其质量百分比为0.015%～0.045%；
所述的喷漆房废水处理装置中加入的CuSO4·5H2O和MgSO4·7H2O催化剂，CuSO4·5H2O的质量百分比为0.01%～0.1%，MgSO4·7H2O的质量百分比为0.001%～0.01%；
所述的金属离子回收装置中经静止沉淀排出液体后的固体沉积物为Cu(OH)2、Mg(OH)2和CaSO4；
所述的喷漆房废水处理装置，液面上部设有活性炭固定床吸附层，床层高度为装置底部与废水液面垂直距离的1/2～3/4；
所述的喷漆房废水处理装置底部设有电加热器，保证喷漆房废水处理装置中废水反应温度范围为55℃～80℃；
所述的对排出液体后的金属离子回收装置中的固体沉积物进行再生处理，再生处理方式为H2SO4酸化再生。
2.根据权利要求1所述的喷漆房废水处理工艺，其特征在于：所述的喷漆房废水处理装置中设有机械搅拌器，搅拌速度为55r/min～115r/min。
3.根据权利要求1所述的喷漆房废水处理工艺，其特征在于：所述的含熟石灰水的金属离子回收装置，熟石灰水中熟石灰的质量百分比为0.02%～0.25%。
4.根据权利要求1所述的喷漆房废水处理工艺，其特征在于：所述的对排出液体后的金属离子回收装置中的固体沉积物进行H2SO4酸化再生处理，其中用于H2SO4酸化再生的H2SO4的质量为Cu(OH)2和Mg(OH)2质量的1倍～1.7倍。
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