机床厂喷漆废水循环回用处理技术与应用

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。