我国电泳涂装废水处理技术有重大突破

涂装车间所排放的废水的水质取决于各涂装线的工艺，具体废水处理工艺的选择需要在做好深入的水质分析的基础上进行设计，设计时建议考虑以下几点：

A) 对于有生化工艺处理的系统，需要考虑高浓度电泳废水对系统的冲击，避免短时间大水量、高浓度废水对系统的冲击，建议采用定量滴加的方法；

B) 涂装废水的可生化性能较差，特别对于高浓度超滤废水直接靠生化处理根本无法达标，必须进行预处理，若系统采用微电解工艺，对微电解装置进行设计时曝气搅拌系统考虑到微电解填料表面板结对处理系统的影响；

C) 从源头控制的原理出发考虑，淘汰老涂装线选择先进的涂装线，加强涂装生产线的管理，减少污染物的排放。

表面涂装工程是表面工程技术之一，而涂装前处理工艺包括脱脂（除油）等。生产过程中产生大量的污染物，仅采用常规工艺不能有效处理废水中树脂、表面活性剂等有机物，很难达标排放，针对上述问题，提出采用废水微电解预处理的工艺形式与传统AO生化处理、活性炭吸附相结合，最终处理后出水达到了一级排放标准的要求。

一、涂装工艺介绍

　　涂装工艺一般由漆前处理、电泳、清洗和干燥等3个基本工序组成。

　　漆前表面处理是涂装工艺的基础，它包括表面清理（除锈、脱脂等）和磷化处理两部分[1]。脱脂一般用热碱液清洗和有机溶剂清洗，碱液由强碱、弱酸、聚合碱性盐（如磷酸盐、硅酸盐等）、表面活性剂（阳离子型或非离子型）等适当配合而成。磷化处理是通过化学反应在金属表面形成一层非金属不导电多孔的磷酸盐薄膜，磷化膜可显著提高涂层的附着力、耐蚀性和耐水性。中央空调通风百叶窗磷化一般都采用薄膜锌盐快速磷化处理。磷化液的主要成分是磷酸二氢锌、氧化剂（如NaNO3、NaClO3）和一些添加剂（如三聚磷酸钠、NaCl）。磷化处理后一般再进2次~3次水洗。水洗后工件进入涂布电泳工序，目前常用阴极电泳涂装的方法涂装阳离子型水溶型油漆。电泳后用超滤液进行2次~3次回收水洗，再用去离子水淋洗。面漆一般用三聚氰胺基醇酸树脂磁漆，采用自动喷枪或静电喷漆。喷漆完毕后通过自动吊具流水线送入烘箱烘干。

二、涂装废水性质

2.1污染源分析

　　在上述涂装生产过程中，主要由漆前处理废水、电泳废水组成。

　　前处理废水来自漆前表面处理的脱脂、磷化、表面调整等工序，废水中含有乳化油、表面活性剂、脱脂剂（碱液）、磷化剂（无机盐类）、表面调节剂（无机物）、金属离子、钛白粉、有机溶剂等。

　　电泳废水主要产生于工件电泳过后清洗过程中工件附着的浮漆及槽液的过程[3]，废水中含有电泳漆（如水溶性环氧树脂、乙醇胺、乙氰酸脂、酚醛树脂等）、颜料（如碳黑、氧化铁红、铅汞等）、填料（如钛白粉、滑石粉等）、有机溶剂（如三乙醇胺、丁醇等）以及少量的金属离子。

　　以宁波某台资企业电泳废水产生的废水为例，前处理混合废水平均COD在1100 mg/L，水量为50 m?/d；电泳液根据生产特定检测指标定期更换废水COD在20 000mg/L，水量为1 m?/d。废水有机物浓度高难以通过常规生物工艺降解，必须通过强氧化工艺预处理，而常规强氧化工艺尤以芬顿氧化较多但芬顿氧化管理复杂，且运行成本高，本文主要介绍通过微电解的方法进行预处理。

2.2水量水质

三、废水处理技术

3.1 废水处理工艺流程

3.2 废水处理原理

　　该处理工艺采用微电解氧化、物化、生化、活性炭吸附相结合的方法，高浓度电泳超滤液定量滴加与漆前处理废水混合后集中处理，废水首先进入调节池，通过调节池的空气搅拌废水混合均匀，再通过提升泵提升至微电解塔，在提升管道上通过在线pH仪表自动加入稀硫酸调节废水pH值至3左右，pH值调整到位后废水进入微电解塔，在微电解塔中废水通过空气搅拌与微电解填料充分反应接触，出水自流入中和沉淀池加碱、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺絮凝反应沉淀，上清液自流入水解酸化池。

　　微电解技术又称为内电解、铁碳还原、铁碳法、零价铁法等。[5]铁碳微电解法就是利用金属的电化学腐蚀原理对废水进行处理，当将铁屑和碳颗粒浸没在酸性废水中时，由于铁和碳之间的电极电位差，废水中会形成无数个微电池，其中电位低的铁成为阳极，电位高的碳成为阴极，其反应过程如下：

　　阳极(Fe):Fe－2e Fe2+, E0= -0.44 V；

　　阴极(C):2H++2e 2H H2，E0=0 V。

　　水中溶解氧在电解过程中可能通过以下的电极反应生成H2O2：

　　阴极： 2H++O2+2e H2O2。

　　生成的H2O2可与水中的Fe2+反应生成氧化能力极强的羟基自由基·OH：

Fe2++ H2O2 Fe3++·OH+ OH-。

　　通过上述微电解反应过程产生的还原态的氢与羟基自由基的氧化还原作用将废水中乙醇、丙酮、脂类、苯类等有机物价键打断变成小分子有机物。出水加入碱调整pH值至8.5左右，再分别投加聚合氯化铝、聚丙烯酰胺，絮凝反应沉淀，在中和沉淀池中将悬浮物、胶体等物质沉淀去除。

　　中和反应沉淀池出水进入水解酸化、接触氧化串联生化处理单元，水解酸化池兼氧菌及接触氧化池好氧菌在组合填料上附着生长，形成生物膜，水解酸化池兼氧菌将难降解有机大分子有机物分解为易降解小分子有机物，生化处理具有负荷高、能耗低、处理效果稳定等优点。生物菌种将有机通过自身的新陈代谢作用消化吸收，同时自身得到增殖，当生物膜达到一定厚度后就会自然剥落随水流进入，经过二沉池重力自然沉降生物膜沉降至二沉池底部，上层清液排入中间水池，再经活性炭过滤器吸附去除部分有机物及悬浮物，废水最终达标排放。为保证生化池的有足够的污泥量，二沉池污泥定期回流至生化池。二沉池出水最终再经过活性炭过滤器过滤，活性炭具有较大的比表面积及吸附能力，能够将废水经过二沉池沉淀不能被生化去除的有机物吸附去除从而达到净化的目的。

3.3实际运行中的处理效果

四、结语

　　涂装车间所排放的废水的水质取决于各涂装线的工艺，具体废水处理工艺的选择需要在做好深入的水质分析的基础上进行设计，设计时建议考虑以下几点：a) 对于有生化工艺处理的系统，需要考虑高浓度电泳废水对系统的冲击，避免短时间大水量、高浓度废水对系统的冲击，建议采用定量滴加的方法；b) 涂装废水的可生化性能较差，特别对于高浓度超滤废水直接靠生化处理根本无法达标，必须进行预处理，若系统采用微电解工艺，对微电解装置进行设计时曝气搅拌系统考虑到微电解填料表面板结对处理系统的影响；c) 从源头控制的原理出发考虑，淘汰老涂装线选择先进的涂装线，加强涂装生产线的管理，减少污染物的排放。