汽車覆蓋件涂裝工藝中的廢水處理

汽車覆蓋件涂裝工藝中的廢水處理

為了防止和美化鋼鐵包的腐蝕和美觀，需要在汽車制造行業(yè)和硬件設(shè)備行業(yè)的加工和生產(chǎn)中進(jìn)行涂層技術(shù)。涂裝工藝電泳前須進(jìn)行酸堿洗和磷化處理,酸堿洗是去除鋼鐵構(gòu)件表面的污漬,磷化處理使鋼鐵構(gòu)件形成一層磷化膜,使漆膜與基體金屬更好地附著,提高整個涂層系統(tǒng)的耐腐蝕能力。然而鋼鐵件經(jīng)過一系列工藝處理,產(chǎn)生了大量的廢水,污染環(huán)境嚴(yán)重。目前我院校企合作,對淄博地區(qū)的某五金加工廠的廢水污染狀況進(jìn)行了分析,并對廢水的處理方法做了改進(jìn)性的實驗。1行業(yè)的一般工藝工藝流程見圖1:2廢水處理及磷化過程廢水主要是來自各工序的沖洗水及濃廢液,由于各工序在藥液槽中添加的化學(xué)藥劑不同,污染物的成分比較復(fù)雜。廢水中有堿性或酸性物質(zhì)、有機(jī)物、多種金屬離子和非金屬離子等,必須經(jīng)過處理后排放或回用。堿洗和酸洗:目前普遍采用堿性化學(xué)除油,除油劑中的主要成分為氫氧化鈉、磷酸三鈉、OP乳化劑和其它表面活性劑等,廢水中的主要污染物為堿性物質(zhì)、動植物油、懸浮物、CODcr和磷酸鹽等。酸洗是酸性化學(xué)除銹,除銹劑中主要成分為無機(jī)酸(有時添加氫氟酸),廢水中的主要污染物為酸、金屬離子、氟化物、懸浮物等。磷化與表調(diào):為提高磷化膜的質(zhì)量和性能,一般在磷化之前增加表面調(diào)整工序。表調(diào)液目前廣泛應(yīng)用的是含堿金屬、磷酸鈦鹽、草酸等。表調(diào)后一般不進(jìn)行清洗而直接進(jìn)入磷化池,故沒有廢水產(chǎn)生。磷化液中一般都含有硝酸、磷酸、金屬鹽(如鋅、錳、鈣、鎳、銅鹽等)、促進(jìn)劑(無機(jī)氧化劑、有機(jī)硝基化合物、有機(jī)絡(luò)合物、氟化物等)。常溫鋅系磷化是應(yīng)用比較廣的磷化方法,主要成分為磷酸二氫鋅、硝酸鋅、氟化鈉和氧化鋅等。廢水中的主要污染物為酸、氟化物、懸浮物、鋅、磷酸鹽等。鈍化和噴漆(噴粉):為增加磷化膜的抗蝕性,在磷化后往往進(jìn)行鈍化,通常采用重鉻酸鉀和鉻酐等鈍化劑。廢水中主要污染物為酸、六價鉻、總鉻等。噴漆廢水來源于漆霧的濕式凈化工序。廢水中主要污染物為高濃度CODcr和懸浮物。噴粉不產(chǎn)生廢水。電泳:電泳廢水產(chǎn)生于電泳后清洗工序,電泳漆中主要成分為水溶性樹脂、顏料、酯類等,與噴漆廢水相比排水量較大,廢水中主要污染物為高濃度CODcr和懸浮物。3混凝反應(yīng)池中和沉淀池廢水綜合處理工藝流程見圖2:綜合廢水進(jìn)入隔油池對漂浮物和浮油進(jìn)行隔除;調(diào)節(jié)池使水質(zhì)和水量得到均衡并調(diào)pH值為10.5左右;在中和沉淀池控制石灰的加入量;混凝反應(yīng)池根據(jù)水量可設(shè)快混和慢混池,通過計量泵定量加入混凝劑聚合氯化鋁與助凝劑聚丙烯酰胺;沉淀池如果水量較小應(yīng)該采用斜管沉淀池進(jìn)行固液分離,較大水量時可選用輔流沉淀池;在沉淀池將水和污泥進(jìn)行分離,分離出來的水進(jìn)入積水池;此時進(jìn)行光催化降解實驗,過濾后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或回用。4廢水處理方法與實驗4.1光催化反應(yīng)裝置TG328B電光分析天平;101-1A數(shù)顯電熱鼓風(fēng)干燥箱;78-1型磁力攪拌器;SK2型管式加熱爐;SG25-12坩堝電子爐;pHS-25型數(shù)顯酸度計;0412-1型臺式速離心機(jī);220V、500W溴鎢燈;光催化反應(yīng)裝置為自制。重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液;試亞鐵靈指示劑;硫酸亞鐵銨;硫酸/硫酸銀溶液;硫酸汞;氫氧化鈉;鹽酸等。試劑除標(biāo)明外均為分析純。自制TiO2/砂粒催化劑等。4.2cod去除率用重鉻酸鉀法測定并分析水樣的COD,按下式計算水樣的COD及其去除率。CODCr(O2,mg/L)=8×1000×(V0-V1)×C/VCOD去除率(%)=(COD1-COD2)×100/COD1式中C為硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(mol/L);V0為滴定空白時硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液用量(mL);V1為滴定水樣時硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液用量(mL);V為水樣的體積(mL);COD1為降解前化學(xué)需氧量;COD2為降解后化學(xué)需氧量。4.3催化劑的ph值對cocdr值的影響自制反應(yīng)器:玻璃水槽作為反應(yīng)容器,在水槽底部放入砂粒膜催化劑,加入一定量的廢水水樣,磁力攪拌器連續(xù)攪拌,水槽上部10cm處掛有紫外燈照射。用酸將廢水pH調(diào)至6.0～6.5,用含TiO2/砂粒催化劑約為50g/L的廢水,紫外光進(jìn)行光降解反應(yīng)為8h左右,過濾后,再測定其水樣的CODCr值,結(jié)果見表1和圖3。由表1和圖3可見,用TiO2/砂粒膜作催化劑進(jìn)行光降解鋼鐵構(gòu)件廢水實驗,廢水中的COD去除率明顯,并且隨著時間的延長,去除效果越好,8小時廢水中COD均為15.6mg/L,達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)(≤60mg/L),去除率高達(dá)82.2%,超過8小時后不再降解,原因是TiO2/砂粒膜吸附污染物達(dá)到飽和。5ph和砂粒催化劑處理廢水鋼鐵件經(jīng)過一系列工藝處理,產(chǎn)生大量的廢水,嚴(yán)重污染環(huán)境。廢水成分復(fù)雜,有酸堿、有機(jī)物、多種金屬離子和非金屬離子、高濃度的COD等,必須經(jīng)過處理后才能排放或回用。經(jīng)過傳統(tǒng)的隔油、中和、混凝和沉淀等處理工序后的廢水,還達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn),COD值極高。本實驗將此廢水pH調(diào)至6.0～6.5,用含TiO/砂粒催化