CN111453827A - 一种油性漆喷漆废水用组合处理剂及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油性漆喷漆废水用组合处理剂及其使用方法，包括漆雾破粘剂、助凝剂和凝聚剂，漆雾破粘剂为液态，助凝剂和凝聚剂为固态粉末状或液态状，漆雾破粘剂：助凝剂：凝聚剂的体积比为(2～2.5)：(1～1.5)：(1～1.5)。本发明可使漆渣絮凝并沉于设备底部，对漆渣的粘性破除彻底，无粘壁现象，可有效解决现有喷漆循环水漆渣难以打捞、处理效果差、自动化程度低及处理费用高等问题。
Description
技术领域
本发明属于喷漆废水技术领域，具体涉及一种油性漆喷漆废水用组合处理剂及其使用方法。
背景技术
喷漆废水主要来源于喷漆室洗涤作业区用水和喷漆室空气中的漆雾被转移到循环水中形成的喷漆废水。喷漆室所用油漆主要有油性漆和水性漆两类。油性漆是以干性油为主要成膜物质的一类涂料，主要有清油、厚漆、油性调合漆、油性防锈漆等，所用油脂主要是桐油、亚麻油及梓油等，油性漆稀释需要用有机溶剂。
因此，油性漆喷漆废水中不仅含大量漆雾颗粒、悬浮物、有机污染物，还含有部分难处理的有机溶剂和油类，污水成份复杂，色度变化较大。其中的有机污染物多为人工合成树脂等有机物，很难通过传统的化学氧化法或生物法等手段降解。漆渣带有很强的粘性，如果使用传统的污水处理药剂及工艺，各处理环节的设备很容易被漆渣粘结，从而导致处理设施故障甚至报废。
目前用于喷漆废水处理的工艺主要有漆雾絮凝剂(AB剂)法、普通沉淀法、过滤分离法等。传统AB剂对漆渣的破粘效果及絮凝效果均不理想，易粘附于设备及建构筑物上，腐蚀设备及建构筑物，漆渣难以上浮，打捞困难等现象，人力成本高，现场环境脏乱差；普通沉淀法无法破坏漆渣粘性，水池中易粘附于漆渣，漆渣进入压滤机会粘于滤布上，不仅会严重影响压滤效果，还易造成设备故障。过滤分离法投资较高，维护繁琐，运行成本高，漆渣进入石英砂过滤器，将导致滤料板结或造成石英砂过滤器断流或层流，活性炭过滤器吸附能力也有限，因此需要频繁更换滤料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种油性漆喷漆废水用组合处理剂及其使用方法，可使漆渣絮凝并沉于设备底部，对漆渣的粘性破除彻底，无粘壁现象，对SS和COD的去除率可分别达96.5％和82.0％。
本发明采用以下技术方案：
一种油性漆喷漆废水用组合处理剂，包括漆雾破粘剂、助凝剂和凝聚剂，漆雾破粘剂为液态，助凝剂和凝聚剂为固态粉末状或液态状，漆雾破粘剂：助凝剂：凝聚剂的体积比为(2～2.5)：(1～1.5)：(1～1.5)。
具体的，漆雾破粘剂为有机胺类共聚物，通过在三聚氰胺与甲醛的合成体系中引入第三组分共聚制得，第三组分为脲、苯酚和苯并胍胺中的任意一种。
进一步的，有机胺类共聚物包括三聚氰胺、甲醛、盐酸、第三组分和水，按物质的量比计，三聚氰胺：甲醛：盐酸：第三组分：水＝(1.0～1.3)：(1～2)：(0.9～1.2)：(0.5～1)：(3～3.5)。
具体的，助凝剂为有机混凝剂，具体为聚合氯化铝、聚合硫酸铝和聚合硫酸铁中的任意一种。
具体的，凝聚剂为有机高分子絮凝剂，具体为阳离子聚丙烯酰胺或非离子聚丙烯酰胺。
本发明的另一个技术方案是，一种油性漆喷漆废水用组合处理剂的使用方法，包括以下步骤：
S1、当助凝剂和凝聚剂为固态粉末状时，先将助凝剂配制成5～15wt％的药剂溶液，再将凝聚剂配制成1～2wt‰的药剂溶液；
S2、调节喷漆废水pH值；
S3、向步骤S2喷漆废水中添加漆雾破粘剂，匀速搅拌得到产物A；
S4、向产物A中加入助凝剂，匀速搅拌得到产物B，向产物B中加入凝聚剂并匀速搅拌，反应完成后，漆渣全部沉于底部，通过沉淀分离设备进行去除。
具体的，步骤S2中，pH值为7～9。
具体的，步骤S3中，漆雾破粘剂的添加量为水中漆雾量的50％～100％，搅拌速度40～60r/min。
具体的，步骤S4中，加入助凝剂的搅拌速度为20～40r/min，加入凝聚剂的搅拌速度为10～30r/min。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明一种油性漆喷漆废水用组合处理剂，破粘剂对漆雾颗粒进行破粘、脱稳、电中和及包裹等作用形成小絮体，再通过助凝剂进一步包裹小絮体，最后通过凝聚剂将小的漆渣絮体聚结成大絮团并下沉至底部，机胺类共聚物所带电荷能对漆雾颗粒产生很强的吸引力，当漆滴被吸附后，其两极不同的亲和性将漆滴完全包裹，并穿透漆滴，破坏漆雾颗粒的功能基团，使其完全消除粘性。
进一步的，助凝剂成份作为破粘剂的辅助剂，作用主要为进一步中和颗粒表面的负电，使颗粒“脱稳”，于是，颗粒间通过碰撞、表面吸附、范德华引力等作用，互相结合变大，加强药剂分子对漆雾颗粒包裹的全面性。
进一步的，凝聚剂的高分子链在悬浮的颗粒与颗粒之间发生架桥过程，使上一过程产生的小絮体吸附在凝聚剂分子上不同的链段上，促使小絮体聚结成大絮团，使其坚固和粘合，增强机械脱水的效率，并下沉至底部，便于机械分离。
一种油性漆喷漆废水用组合处理剂的使用方法，对漆渣的粘性破除彻底，无粘壁现象，避免漆渣腐蚀设备及建构筑物；反应后漆渣沉于设备底部，无需人工打捞浮渣，可通过排泥设备进行去除；用量比传统AB剂少，节省药剂费用，且适用范围广；对SS和COD的去除率高，最主可分别达96.7％和82.0％。
进一步的，调节喷漆废水pH值为7～9，优选的pH环境有利于后续的絮凝沉淀。如过酸环境，凝聚剂中的阴离子聚丙烯酰胺中的酰胺基和所伸展出的线性分子会成为曲卷状，将得不到有效的吸附架桥效果；如过碱环境，将诱发助凝剂自身发生水解发生，降低其助凝作用。
进一步的，破粘剂加入后，形成的漆渣颗粒非常细小均匀，电荷被中和，漆渣粘性消除并被药剂完全包裹。
进一步的，加入助凝剂后，进一步包裹漆渣及悬浮颗粒，确保压滤时漆渣颗粒不被挤出；加入凝聚剂后，凝聚剂承担着悬浮颗粒之间的“桥架”作用，将被破坏的漆渣颗粒和杂质聚集成较大的絮团，使其粘合坚固，增强机械脱水的效率，絮团分子量较大，可加快沉降速度。
综上所述，本发明可使漆渣絮凝并沉于设备底部，对漆渣的粘性破除彻底，无粘壁现象，可有效解决现有喷漆循环水漆渣难以打捞、处理效果差、自动化程度低及处理费用高等问题。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为实施例1实验效果图，其中，(a)为原水效果图，(b)为实施例1效果图，(c)为对照组效果图。
具体实施方式
本发明提供了一种油性漆喷漆废水用组合处理剂及其使用方法，漆雾破粘剂为有机胺类共聚物，助凝剂为有机混凝剂，凝聚剂为有机高分子絮凝剂。与传统漆雾絮凝AB剂法及其他沉淀分离法不同的是，它适用范围更广，可使漆渣絮凝并沉于设备底部，对漆渣的粘性破除彻底，无粘壁现象，对COD和SS的去除率可分别达96.7％和82.0％。
本发明一种油性漆喷漆废水用组合处理剂，包括漆雾破粘剂、助凝剂和凝聚剂，漆雾破粘剂为液态，助凝剂和凝聚剂为固态粉末状或液态状。
漆雾破粘剂为有机胺类共聚物，在盐酸溶液的酸性环境下，反应温度60～70℃，反应3～4h制得。
其中，有机胺类共聚物包括三聚氰胺、甲醛、盐酸、第三组分和水，按物质的量(n)比计，三聚氰胺：甲醛：盐酸：第三组分：水＝(1.0～1.3)：(1～2)：(0.9～1.2)：(0.5～1)：(3～3.5)。
有机胺类共聚物为在三聚氰胺与甲醛的合成体系中引入第三组分共聚而得，第三组分为脲、苯酚、苯并胍胺中的一种。
助凝剂为有机混凝剂，具体为聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁中的一种。
凝聚剂为有机高分子絮凝剂，具体为阳离子聚丙烯酰胺或非离子聚丙烯酰胺。
一种油性漆喷漆废水用组合处理剂的使用方法，具体为：
S1、当助凝剂和凝聚剂为固态粉末状时，先将助凝剂配制成5～15wt％的药剂溶液，再将凝聚剂配制成1～2wt‰的药剂溶液；
S2、测定喷漆废水pH值，调节pH值为7～9；
S3、向废水中添加漆雾破粘剂，添加量为水中漆雾量的50％～100％，匀速搅拌，搅拌速度40～60r/min；
S4、漆雾破粘剂：助凝剂：凝聚剂按2～2.5)：(1～1.5)：(1～1.5)的体积比，加入助凝剂，匀速搅拌，搅拌速度20～40r/min，再加入凝聚剂，匀速搅拌，搅拌速度10～30r/min，反应完成后，漆渣全部沉于底部，通过沉淀分离设备进行去除。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
采集某喷漆车间水旋系统循环水废水，经检测单位检测，原水中漆渣含量为12.1g/L，水质如下：
表1原水样水质检测结果
| pH | COD(mg/L) | SS(mg/L) | |
| 浓度 | 7.5 | 2500 | 200 |
对照组：
取水样400ml，加入5g漆雾絮凝剂A剂，水样开始出现悬浮胶粒，顺时针匀速缓慢搅拌，再加入5g漆雾絮凝剂B剂，顺时针匀速缓慢搅拌，溶液中悬浮颗粒开始聚结成大块胶状絮团，向下沉降，此时溶液较清澈，但仍有部分胶体物质及黑色漆渣颗粒悬浮于溶液中，溶液呈乳白色浑浊状。测得此时pH为9.0。
漆雾絮凝AB剂为外购药剂。
表2对照组水质检测结果
| pH | COD(mg/L) | SS(mg/L) | |
| 原水 | 7.5 | 2500 | 200 |
| 对照组 | 9.0 | 630 | 58 |
| 去除率 | / | 74.8％ | 71.0％ |
实施例1：
漆雾破粘剂组分按三聚氰胺：甲醛：盐酸：脲：水＝1：2：1.2：0.5：3.5的物质的量(n)比，在反应温度为60～70℃之间，反应3～4h制成；
助凝剂配制成10wt％的药剂溶液；
凝聚剂配制成2wt‰的药剂溶液；
取水样400ml，加入5ml破粘剂，顺时针匀速缓慢搅拌，水样开始出现细小悬浮颗粒，再加入3.5ml助凝剂，顺时针匀速缓慢搅拌，溶液中细小悬浮颗粒开始絮凝成小团，水质开始变清澈，最后加入3.5ml凝聚剂，顺时针匀速缓慢搅拌，此时溶液中细小悬浮颗粒团开始聚结成大块絮团，并缓慢下沉，分层明显，此时上层水质清澈透明，无可见漆渣颗粒。测得此时pH为8.0。
表3实施例1水质检测结果
| pH | COD(mg/L) | SS(mg/L) | |
| 原水 | 7.5 | 2500 | 200 |
| 实施例1 | 8.0 | 87.5 | 36 |
| 去除率 | / | 96.5％ | 82.0％ |
请参阅图1，(a)为原水、(b)为实施例1，(c)为对照组实验效果对比图。
实施例2：
漆雾破粘剂组分按三聚氰胺：甲醛：盐酸：脲：水＝1：1.5：1：1：3.4的物质的量(n)比，在反应温度为60～70℃之间，反应3～4h制成；
助凝剂配制成10wt％的药剂溶液；
凝聚剂配制成2wt‰的药剂溶液；
取水样400ml，加入5ml破粘剂，顺时针匀速缓慢搅拌，加入3.5ml助凝剂，顺时针匀速缓慢搅拌，加入3.5ml凝聚剂，顺时针匀速缓慢搅拌。
表4实施例2水质检测结果
| pH | COD(mg/L) | SS(mg/L) | |
| 原水 | 7.5 | 2500 | 200 |
| 实施例2 | 8.0 | 102.5 | 43 |
| 去除率 | / | 95.9％ | 78.5％ |
实施例3：
漆雾破粘剂组分按三聚氰胺：甲醛：盐酸：脲：水＝1.1：1：1.1：0.8：3的物质的量(n)比，在反应温度为60～70℃之间，反应3～4h制成；
助凝剂配制成10wt％的药剂溶液；
凝聚剂配制成2wt‰的药剂溶液；
取水样400ml，加入5ml破粘剂，顺时针匀速缓慢搅拌，加入3.5ml助凝剂，顺时针匀速缓慢搅拌，加入3.5ml凝聚剂，顺时针匀速缓慢搅拌。
表5实施例3水质检测结果
实施例4：
漆雾破粘剂组分按三聚氰胺：甲醛：盐酸：苯酚：水＝1.2：1.8：1：0.9：3.2的物质的量(n)比，在反应温度为60～70℃之间，反应3～4h制成；
助凝剂配制成10wt％的药剂溶液；
凝聚剂配制成2wt‰的药剂溶液；
取水样400ml，加入5ml破粘剂，顺时针匀速缓慢搅拌，加入3.5ml助凝剂，顺时针匀速缓慢搅拌，加入3.5ml凝聚剂，顺时针匀速缓慢搅拌。
表6实施例4水质检测结果
| pH | COD(mg/L) | SS(mg/L) | |
| 原水 | 7.5 | 2500 | 200 |
| 实施例2 | 8.0 | 92.5 | 43 |
| 去除率 | / | 96.3％ | 78.5％ |
实施例5：
漆雾破粘剂组分按三聚氰胺：甲醛：盐酸：苯并胍胺：水＝1.3：2：0.9：0.5：3.5的物质的量(n)比，在反应温度为60～70℃之间，反应3～4h制成；
助凝剂配制成10wt％的药剂溶液；
凝聚剂配制成2wt‰的药剂溶液；
取水样400ml，加入5ml破粘剂，顺时针匀速缓慢搅拌，加入3.5ml助凝剂，顺时针匀速缓慢搅拌，加入3.5ml凝聚剂，顺时针匀速缓慢搅拌。
表7实施例5水质检测结果
| pH | COD(mg/L) | SS(mg/L) | |
| 原水 | 7.5 | 2500 | 200 |
| 实施例2 | 8.0 | 82 | 38 |
| 去除率 | / | 96.7％ | 81.0％ |
实施例1及对照组结果表明，实施例1处理后的溶液，水质清澈透明无异味，黑色漆渣被药剂包裹并沉于底部，手触漆渣无粘性，无肉眼可见悬浮或漂浮漆渣颗粒，漆渣絮体紧密，渣水分层清晰，分离效果明显好于添加AB剂的对照组。对照组仍有部分胶体物质悬浮及黑色漆渣颗粒飘浮，手触漆渣有明显粘性，溶液呈乳白色浑浊状。实施例1对COD及SS均有较好的去除效果，去除率分别为96.5％和82.0％；对照组对COD及SS的去除率分别为74.8％和71.0％。
实施例2～5中的漆雾破粘剂按不同组分及不同比例进行配制，根据水质检测结果可得出，按本发明的药剂组分及物质的量配比制得的漆雾破粘剂，其对COD及SS均有较好的去除效果，配比最高去除率可分别达96.7％和81.0％。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种油性漆喷漆废水用组合处理剂，其特征在于，包括漆雾破粘剂、助凝剂和凝聚剂，漆雾破粘剂为液态，助凝剂和凝聚剂为固态粉末状或液态状，漆雾破粘剂：助凝剂：凝聚剂的体积比为(2～2.5)：(1～1.5)：(1～1.5)。
2.根据权利要求1所述的油性漆喷漆废水用组合处理剂，其特征在于，漆雾破粘剂为有机胺类共聚物，通过在三聚氰胺与甲醛的合成体系中引入第三组分共聚制得，第三组分为脲、苯酚和苯并胍胺中的任意一种。
3.根据权利要求2所述的油性漆喷漆废水用组合处理剂，其特征在于，有机胺类共聚物包括三聚氰胺、甲醛、盐酸、第三组分和水，按物质的量比计，三聚氰胺：甲醛：盐酸：第三组分：水＝(1.0～1.3)：(1～2)：(0.9～1.2)：(0.5～1)：(3～3.5)。
4.根据权利要求1所述的油性漆喷漆废水用组合处理剂，其特征在于，助凝剂为有机混凝剂，具体为聚合氯化铝、聚合硫酸铝和聚合硫酸铁中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的油性漆喷漆废水用组合处理剂，其特征在于，凝聚剂为有机高分子絮凝剂，具体为阳离子聚丙烯酰胺或非离子聚丙烯酰胺。
6.一种如权利要求1所述油性漆喷漆废水用组合处理剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、当助凝剂和凝聚剂为固态粉末状时，先将助凝剂配制成5～15wt％的药剂溶液，再将凝聚剂配制成1～2wt‰的药剂溶液；
S2、调节喷漆废水pH值；
S3、向步骤S2喷漆废水中添加漆雾破粘剂，匀速搅拌得到产物A；
S4、向产物A中加入助凝剂，匀速搅拌得到产物B，向产物B中加入凝聚剂并匀速搅拌，反应完成后，漆渣全部沉于底部，通过沉淀分离设备进行去除。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S2中，pH值为7～9。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S3中，漆雾破粘剂的添加量为水中漆雾量的50％～100％，搅拌速度40～60r/min。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S4中，加入助凝剂的搅拌速度为20～40r/min，加入凝聚剂的搅拌速度为10～30r/min。
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