CN114671549B - 一种水性漆喷漆废水的处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及喷漆废水处理领域，尤其涉及一种水性漆喷漆废水的处理工艺，S1，利用调节剂调节水性漆喷漆废水的pH；S2，添加漆雾破粘剂；S3，添加助凝剂；S4，添加凝聚剂；S5，絮凝的水性喷漆废水静置后，漆渣全部沉底，进行分离。通过依次向废水中添加漆雾破粘剂、助凝剂和凝聚剂，使漆渣絮凝并沉于设备底部，对漆渣的粘性破除彻底，絮凝效果明显，无粘壁现象，对SS和COD的去除率可分别达75.6％和80.5％。
Description
技术领域
本发明涉及喷漆废水处理领域，具体为一种水性漆喷漆废水的处理工艺。
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。水性漆包括水溶型、水稀释型、水分散型(乳胶漆)3种。
水溶型是以水溶性树脂为成膜物，以聚乙烯醇及其各种改性物为代表，除此之外还有水溶醇酸树脂、水溶环氧树脂及无机高分子水性树脂等。
水稀释型是指以后乳化乳液为成膜物配制的漆，使溶剂型树脂溶在有机溶剂中，然后在乳化剂的帮助下靠强烈的机械搅拌使树脂分散在水中形成乳液，称为后乳化乳液，制成的漆在施工中可用水来稀释。
水分散型主要是指以合成树脂乳液为成膜物配制的漆。乳液是指在乳化剂存在下，在机械搅拌的过程中，不饱和乙烯基单体在一定温度条件下聚合而成的小粒子团分散在水中组成的分散乳液。
因此，水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乳化液，污水成份复杂，色度变化较大。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剂对水性漆的处理效果不理想，易粘附于设备及建构筑物上，腐蚀设备及建构筑物，漆渣较难上浮，打捞困难等现象，人力成本高，现场环境脏乱差；普通沉淀法加药量大，不适合直接处理高浓度COD废水，SS能否达标得不到保证。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，而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
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种水性漆喷漆废水的处理工艺。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种水性漆喷漆废水的处理工艺，包括以下步骤：
S1，利用调节剂调节水性漆喷漆废水的pH值至7～9，获得预处理的水性漆喷漆废水；
S2，向预处理的水性漆喷漆废水中添加漆雾破粘剂，添加量为水性漆喷漆废水中漆雾量的50％～100％，获得破粘的水性漆喷漆废水；
S3，向破粘的水性漆喷漆废水中添加助凝剂，助凝剂的添加量为10g/m3～50g/m3，获得混凝的水性喷漆废水；
S4，向混凝的水性漆喷漆废水中添加凝聚剂，凝聚剂的添加量为2g/m3～5g/m3，获得絮凝的水性喷漆废水；
S5，絮凝的水性喷漆废水静置后，漆渣全部沉底，进行分离。
优选的，所述漆雾破粘剂包括高分子多糖和粘土矿物，所述助凝剂为有机混凝剂，所述凝聚剂为有机高分子絮凝剂。
优选的，所述漆雾破粘剂的制备方法为：将质量比为1.5：1～1.8：1的高分子多糖和粘土矿物在pH＝4.8～5.2、60℃～75℃的条件下通过结合反应所制，反应时间为2h～3h。
优选的，所述高分子多糖为葡聚糖、羧甲基壳聚糖和纤维素中的一种。
优选的，所述粘土矿物为钠基膨润土。
优选的，所述有机混凝剂为硫酸铝、聚硅酸硫酸铝和聚合硫酸铝中的一种。
优选的，所述有机高分子絮凝剂为阳离子聚丙烯酰胺或非离子聚丙烯酰胺。
优选的，在S3和S4中，当助凝剂和凝聚剂为固态时，以水做溶剂，配置助凝剂溶液和凝聚剂溶液；助凝剂溶液的浓度为5wt.％～15wt.％和凝聚剂溶液的浓度为0.5wt.‰～2wt.‰。
优选的，所述调节剂包括碱性调节剂和酸性调节剂，所述碱性调节剂为氢氧化钠溶液、石灰乳溶液或者氢氧化钠溶液和石灰乳溶液混合溶液；所述酸性调节剂为盐酸溶液或硫酸溶液。
优选的，所述氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为5％～30％，所述石灰乳溶液的质量百分比浓度为5％～10％；所述盐酸溶液的浓度为12wt.％～30wt.％，所述硫酸溶液的浓度为70wt.％～98wt.％。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明一种水性漆喷漆废水的处理工艺中采用漆雾破粘剂、助凝剂和凝聚剂对水性喷漆废水进行处理，其中漆雾破粘剂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。
其次，使用过程中，漆雾破粘剂、助凝剂和凝聚剂的用量较传统的漆雾絮凝A剂、B剂少，经济性强。同时SS和COD的去除率高，可分别达75.6％和80.5％。
最后，反应后的漆渣沉于设备底部，无需人工打捞浮渣，可通过传统排泥设备进行去除。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
一种水性漆喷漆废水的处理工艺，包括以下步骤：
S1，利用调节剂调节水性漆喷漆废水的pH值至7～9，获得预处理的水性漆喷漆废水；
调节剂包括碱性调节剂和酸性调节剂，碱性调节剂为氢氧化钠溶液、石灰乳溶液或者氢氧化钠溶液和石灰乳溶液混合溶液；氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为5％～30％，石灰乳溶液的质量百分比浓度为5％～10％。
酸性调节剂为盐酸溶液或硫酸溶液，盐酸溶液的浓度为12wt.％～30wt％，硫酸溶液的浓度为70wt.％～98wt.％。
S2，向预处理的水性漆喷漆废水中添加漆雾破粘剂，添加量为水性漆喷漆废水中漆雾量的50％～100％，获得破粘的水性漆喷漆废水；漆渣量按照处理车间每日油漆用量来估算，即落漆率按30％～40％计算，水中漆渣量则为03.～0.4倍油漆使用量；
漆雾破粘剂包括高分子多糖和粘土矿物，其中高分子多糖为葡聚糖、羧甲基壳聚糖和纤维素中的一种，粘土矿物为钠基膨润土。
漆雾破粘剂的制备方法为：将质量比为1.5：1～1.8：1的高分子多糖和粘土矿物在pH＝4.8～5.2、60℃～75℃的条件下通过结合反应所制，反应时间为2h～3h。
S3，向破粘的水性漆喷漆废水中添加助凝剂，助凝剂的添加量为10g/m3～50g/m3，获得混凝的水性喷漆废水；助凝剂为有机混凝剂，有机混凝剂为硫酸铝、聚硅酸硫酸铝和聚合硫酸铝中的一种。
当助凝剂为固态时，以水做溶剂，配置助凝剂溶液，助凝剂溶液的浓度为5wt.％～15wt.％。
S4，向混凝的水性漆喷漆废水中添加凝聚剂，凝聚剂的添加量为2g/m3～5g/m3，获得絮凝的水性喷漆废水；凝聚剂为有机高分子絮凝剂，有机高分子絮凝剂为阳离子聚丙烯酰胺或非离子聚丙烯酰胺。
当凝聚剂为固态时，以水做溶剂，配置凝聚剂溶液，凝聚剂溶液的浓度为0.5wt.‰～2wt.‰。
S5，絮凝的水性喷漆废水静置后，漆渣全部沉底，可通过沉淀分离设备进行去除。
采集某喷漆车间水性漆废水，水样为黑色混浊液体，经检测单位检测，原水中漆渣含量为6.2g/L，废水的pH为7.5，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 | 1200 | 150 |
对比例1
取水样100ml，加入0.5g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0.5g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。测得此时废水的pH为9.0。漆雾絮凝A、B剂为外购药剂。
表2对照例1水质检测结果
| pH | COD(mg/L) | SS(mg/L) | |
| 原水 | 7.5 | 1200 | 150 |
| 对照组 | 9.0 | 506.3 | 59.7 |
| 去除率 | / | 57.8％ | 60.2％ |
实施例1
漆雾破粘剂的制备方法为：质量比为1.5：1的羧甲基壳聚糖：钠基膨润土在pH＝5.0、65℃的条件下，反应时间2.5h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100ml，加入0.5g漆雾破粘剂，顺时针匀速缓慢搅拌，水样开始出现细小悬浮颗粒，再加入10mg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2mg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。测得此时废水的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 | 1200 | 150 |
| 实施例1 | 8.0 | 306.2 | 29.2 |
| 去除率 | / | 74.5％ | 80.5％ |
实施例2：
漆雾破粘剂的制备方法为：质量比为1.6：1的羧甲基壳聚糖：钠基膨润土在pH＝4.8、62℃的条件下，反应时间3h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100ml，加入0.5g漆雾破粘剂，顺时针匀速缓慢搅拌；再加入10mg助凝剂，顺时针匀速缓慢搅拌；再加入2mg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 | 1200 | 150 |
| 实施例2 | 8.1 | 292.8 | 31.1 |
| 去除率 | / | 75.6％ | 79.3％ |
实施例3：
漆雾破粘剂的制备方法为：质量比为1.8：1的羧甲基壳聚糖：钠基膨润土在pH＝5.1、70℃的条件下，反应时间2h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100ml，先加入0.5g漆雾破粘剂，顺时针匀速缓慢搅拌；再加入10mg助凝剂，顺时针匀速缓慢搅拌；再加入2mg凝聚剂，顺时针匀速缓慢搅拌。测得此时废水的pH为8.0。
表5实施例3水质检测结果
| pH | COD(mg/L) | SS(mg/L) | |
| 原水 | 7.5 | 1200 | 150 |
| 实施例3 | 8.0 | 310.5 | 30.5 |
| 去除率 | / | 74.1％ | 79.7％ |
采集某喷漆车间水性漆废水，水样为淡黄色混浊液体，经检测单位检测，原水中漆渣含量为3.7g/L，水质如下：
表6原水样水质检测结果
| pH | COD(mg/L) | SS(mg/L) | |
| 浓度 | 7.1 | 760 | 120 |
对比例2：
取水样500ml，加入1.8g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1.8g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，但仍有部分胶体物质及黄色漆渣颗粒悬浮于溶液中，溶液呈淡黄色浑浊状。测得此时pH为8.8。漆雾絮凝A、B剂为外购药剂。
表7对比例2水质检测结果
| pH | COD(mg/L) | SS(mg/L) | |
| 原水 | 7.1 | 760 | 120 |
| 对照组 | 8.8 | 290 | 82 |
| 去除率 | / | 61.8％ | 31.7％ |
实施例4：
漆雾破粘剂的制备方法为：质量比为1.6：1的羧甲基壳聚糖：钠基膨润土在pH＝4.9、68℃的条件下，反应时间2.5h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500ml，加入1.8g漆雾破粘剂，顺时针匀速缓慢搅拌，水样开始出现絮状悬浮颗粒，再加入15mg助凝剂，顺时针匀速缓慢搅拌，溶液中悬浮颗粒开始絮凝成胶团，水质开始变清澈，最后加入3mg凝聚剂，顺时针匀速缓慢搅拌，此时溶液中小胶团开始聚结成大块絮团，分层明显，水质变得清澈透明，无可见漆渣颗粒。测得此时废水的pH为8.1。
表8实施例4水质检测结果
综上所述，本发明一种用于水性漆喷漆废水的组合处理剂，用量较传统的漆雾絮凝A、B剂少，经济性强且SS和COD的去除率高。
Claims (6)
1.一种用于水性漆喷漆废水的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1，利用调节剂调节水性漆喷漆废水的pH值至7~9，获得预处理的水性漆喷漆废水；
S2，向预处理的水性漆喷漆废水中添加漆雾破粘剂，添加量为水性漆喷漆废水中漆雾量的50%~100%，获得破粘的水性漆喷漆废水；
S3，向破粘的水性漆喷漆废水中添加助凝剂，助凝剂的添加量为10 g/m3~50g/m3，获得混凝的水性喷漆废水；
S4，向混凝的水性漆喷漆废水中添加凝聚剂，凝聚剂的添加量为2 g/m3~5g/m3，获得絮凝的水性喷漆废水；
S5，絮凝的水性喷漆废水静置后，漆渣全部沉底，进行分离；
所述漆雾破粘剂包括高分子多糖和粘土矿物，所述助凝剂为有机混凝剂，所述凝聚剂为有机高分子絮凝剂；
漆雾破粘剂的制备方法为：将质量比为1.5：1~1.8：1的高分子多糖和粘土矿物在pH=4.8~5.2、60℃~75℃的条件下通过结合反应所制，反应时间为2h~3h；所述高分子多糖为葡聚糖、羧甲基壳聚糖和纤维素中的一种；所述粘土矿物为钠基膨润土。
2.根据权利要求1所述的用于水性漆喷漆废水的处理工艺，其特征在于，所述有机混凝剂为硫酸铝、聚硅酸硫酸铝和聚合硫酸铝中的一种。
3.根据权利要求1所述的用于水性漆喷漆废水的处理工艺，其特征在于，所述有机高分子絮凝剂为阳离子聚丙烯酰胺或非离子聚丙烯酰胺。
4. 根据权利要求1所述的用于水性漆喷漆废水的处理工艺，其特征在于，在S3和S4中，当助凝剂和凝聚剂为固态时，以水做溶剂，配置助凝剂溶液和凝聚剂溶液；助凝剂溶液的浓度为5 wt.%~15wt.%和凝聚剂溶液的浓度为0.5 wt.‰~2 wt.‰。
5.根据权利要求1所述的用于水性漆喷漆废水的处理工艺，其特征在于，所述调节剂包括碱性调节剂和酸性调节剂，所述碱性调节剂为氢氧化钠溶液、石灰乳溶液或者氢氧化钠溶液和石灰乳溶液混合溶液；所述酸性调节剂为盐酸溶液或硫酸溶液。
6. 根据权利要求5所述的用于水性漆喷漆废水的处理工艺，其特征在于，所述氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为5%~30%，所述石灰乳溶液的质量百分比浓度为5%~10%；所述盐酸溶液的浓度为12 wt.%~30wt.%，所述硫酸溶液的浓度为70 wt.%~98 wt.%。
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