一、喷漆废水的来源与特性
机床制造过程中的喷漆工序是工业废水的主要污染源之一。这类废水主要来源于工件表面预处理(脱脂、磷化)、喷漆室循环水系统以及设备清洗环节,具有以下显著特性:
成分复杂:含有树脂、颜料、溶剂(如苯系物、酯类)、表面活性剂及重金属离子(如锌、铁)
高污染负荷:COD浓度可达1000-5000mg/L,SS含量200-800mg/L,pH值通常呈弱碱性(7.5-9.0)
难降解性:油漆中的高分子有机物在自然环境中降解周期长,直接排放易造成水体富营养化和生态破坏
二、循环回用处理工艺设计
(一)预处理阶段
采用"格栅+调节池+气浮"的组合工艺去除悬浮物质和胶体污染物:
机械格栅:拦截废水中的漆渣、金属碎屑等大颗粒杂质,栅隙控制在0.5-1mm
水质调节池:通过pH在线监控系统将废水pH值稳定至8.0±0.2,水力停留时间设计为8-12小时
加压溶气气浮:投加聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM),形成密度小于水的絮凝体,在溶气水释放的微小气泡携带下上浮分离,COD去除率可达40-60%
(二)深度处理单元
1. 高级氧化系统
采用"UV-Fenton"工艺破解难降解有机物:
反应条件:pH=3.0-3.5,H₂O₂投加量0.5-1.0mmol/L,Fe²⁺与H₂O₂摩尔比1:10
紫外灯管功率:300W,波长254nm,水力停留时间45分钟
处理效果:TOC去除率≥70%,B/C值从0.2提升至0.45以上
2. 膜分离技术
选用PVDF材质中空纤维超滤膜(截留分子量50kDa)与反渗透系统组合:
超滤运行参数:操作压力0.15-0.2MPa,通量15-20LMH,跨膜压差控制<0.05MPa
反渗透系统:采用卷式复合膜,操作压力1.2-1.5MPa,回收率75-80%
产水水质:COD≤50mg/L,电导率≤100μS/cm,满足喷漆工艺用水要求
(三)回用水处理
通过活性炭吸附塔进一步去除残余有机物和异味:
活性炭类型:煤质柱状活性炭,粒径2-4mm,填充高度1.5m
运行流速:8-10m/h,空床接触时间15分钟
再生周期:3-6个月,采用热空气吹扫再生
三、系统运行与管理
(一)自动化控制
采用PLC控制系统实现全程自动化运行,关键参数(pH、ORP、流量、液位)实时监测
设置多级报警机制,当COD超标、膜污染指数(SDI)>5时自动切换至应急处理模式
(二)污泥处理
气浮和超滤系统产生的化学污泥经板框压滤机脱水后:
泥饼含水率降至65-70%,交由危废处理公司处置
压滤滤液回流至调节池重新处理,实现污染物0排放
通过上述处理工艺,机床厂喷漆废水回用率可稳定达到85%以上,不仅实现了污染物减排目标,还通过水资源循环利用构建了绿色生产模式,为机械制造行业的可持续发展提供了有效解决方案。
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