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混凝-气浮预处理汽车涂装废水工艺

发布时间:2021-2-23 16:27:26  中国污水处理工程网

  随着经济水平的提升和科技的迅速发展,越来越多的家庭用了汽车。汽车行业也得到了极大的发展,据2018年《中国统计年鉴》报道,截止2017年新注册民用汽车总计高达2800万辆汽车。汽车制造主要分为冲压、车身、涂装和装配四个工段,其中汽车涂装目的是防止车身钢板腐蚀和美化车身外观,此工艺是产生废水最多的一个环节。产生的涂装废水种类繁多,成份复杂,含有树脂、表面活性剂、重金属离子,油、磷酸盐、油漆、颜料和有机溶剂等污染物等有毒有害物质。焚烧技术能彻底去除此类污染物,但是由于涂装废水的含水率较高,会破坏回转窑中的热平衡,会对窑体耐火材料造成不可逆的损伤。因此,在实际生产中,配伍期间只能掺杂处理少量的废水,导致仓库压力极大。有研究表明混凝-微气泡气浮法作为预处理工艺能够有效去除含油废水中的油类物质、浊度、COD、悬浮物等污染物。因此,为了提高废水的处理能力,采用混凝-气浮预处理工艺,其实际处理效果良好,解决了汽车涂装废水难处理问题,缓解了库存压力。

  1、工艺流程及处理效果

  本厂地处江苏省无锡市,能够处理的废物种类主要有医疗废物(HW01)、医药废物(HW02)、废药物药品(HW03)、农药废物(HW04)、木材防腐剂废物(HW05)、有机溶剂废物(HW06)、废矿物油(HW08)、油/水、烃/水混合物或乳化液(HW09)、精(蒸)馏残渣(HW11)、染料涂料废物(HW12)、有机树脂类废物(HW13)、废胶片相纸(HW16)含金属按基化合物废物(HW19)、有机磷化合物废物(HW37)、含酚废物(HW39)、含醚废物(HW40)、废卤化有机溶剂(HW41)、有机溶剂废物(HW42)、含有机卤化物废物(HW45)、其他无机化工行业生产过程中产生的废活性炭(HW49)、清洗杂物(HW49)等。本厂拥有运行稳定的60t/d的回转窑焚烧系统和的废水蒸馏系统,蒸馏系统的蒸汽由回转窑余热锅炉富余蒸汽集中供应。

  涂装废水混凝-气浮预处理工艺流程见图1。桶装涂装废水经人工倾到至80m3的隔油池,静置一段时间后,用隔膜泵泵至3m3的搅拌桶(4个),在搅拌桶中加入PAC溶液破乳、混凝,之后再加入PAM(阳离子)溶液絮凝,待絮体变大、密实后排入加压溶气气浮池(25m3),利用系统在水中产生高度分散的微气泡,与目标去除物及其聚合体结合,形成表观密度小于水的气载絮体,气载絮体在浮力作用下上浮到液相表面形成稳定的浮渣层。刮渣板带出的浮渣装入开口吨桶,送入回转窑系统焚烧。下清液收集后蒸馅处理。为了减少废气的无组织排放和改善员工的工作环境,在隔油池、搅拌桶、气浮池上设置尾气净化系统,抽取的废气经过废气净化塔处理后排放。

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  2、运行经验

  2.1 废水中含油过多

  进厂的桶装涂装废水来源众多,成分复杂。其中,很多桶装涂装废水里含有大量的油类物质,导致隔油池中的废水含油过多。而掺杂过多油的废水,表面电荷稳定,很难处理。因此,在隔油池倒入新废水后,应该静置一段时间(2天左右),使废水中的油份充分分离,并漂浮在水面。一段时间后,可以撇去漂浮在水面的高热值废液,送到回转窑作为优质助燃物质。另外,也可以加入去油药剂来应急处理。

  2.2 释放器堵塞

  由于废水中含有的悬浮颗粒物(ss)较多,难以避免地堵塞释放器。一般情况下,溶气罐的压力为0.3~0.4Mpa,气泡分布均匀,溶气水为乳白色。当释放器堵塞后,溶气罐的压力会减少至0.1Mpa以下。此时,溶气水不足,气浮设备的处理能力下降,甚至导致浮渣下沉。当释放器堵塞后,需要排空气浮池,再取出释放器清理。此过程费时费力,而且会影响生产进度。因此,考虑改变之前释放器安装在气浮池底部硬管上的形式,转而在液面之上用管道连接的释放器,在不需要排空气浮池的情况下,把释放器和管道一起从气浮池液面之上提取出来,方便拆卸。还有工程实践发现在释放器背面装过滤网,能有效减少堵塞几率,具有意想不到的效果枕

  2.3 溶气罐浮球开关接触不良

  由于涂装废水混凝后的污泥粘性较大,随着回流水进入容器罐日积月累后,细小的絮体会粘附溶气罐内壁、填料上,进而影响浮球开关的正常工作。一旦浮球开关失灵,就会导致空压机一宜开启,往溶气罐中输送空气;或者压缩空气无法进入溶气罐。因此,为了减少对浮球开关的影响,必须注意保证出水澄清,减少出水中絮体数量。同时,还可以定期切换出水回流开关,改用外部洁净水如自来水来冲洗,减少堵塞堵塞溶气罐的现象。

  2.4 出水小絮体较多

  混凝阶段决定着整个预处理工艺的处理效果。在混凝反应阶段,应该使涂装废水反应完全,提高其絮体与气泡的黏附效率。同时此阶段搅拌速度应先快后慢,以形成稳定、良好的絮凝体,过于剧烈的搅拌不利于絮体的形成,因此,搅拌桶内的搅拌速度应随絮体的结大而逐渐降低。

  气浮过程中气泡与颗粒的结合主要包括2个相对独立的阶段;

  (1)气泡与颗粒的碰撞。

  (2)气泡与颗粒的黏附。

  因此,提升气泡与絮体之间的碰撞效率是提升气浮出水效果的关键因素。根据斯托克斯公式可知,小气泡的上升速度低于大气泡,在设备中具有更长的停留时间,因此增加了气泡与絮体碰撞的可能性。在气载絮体中,若气泡较小,则会包含在絮体内部,在上浮过程中不会脱落,且其形成浮渣后不易下沉,为理想气载絮体。因此,需要控制好溶气压力和回流比,来获得粒径较小的气泡购。另外,表面活性剂可降低水的表面张力,适量投加可以抑制气泡聚并,减小气泡直径,提高碰撞频率,但是投加过多的表面活性剂,不但增加操作成本,而且不会改善其浮选效果。

  2.5 人员要求高

  普通气浮处理设备需要技术熟练的人去操作。它不但要求操作人员懂得工艺流程和设备的工作原理,还要具备一定的操作经验和处理故障的能力。如在投加PAC和PAM时,要根据废水的处理效果适当控制投药量。既保证废水的处理效果,又不至造成投药浪费。每次启动气浮处理设备前,都要先对其进行检查调试。首先检查各个阀门开关,并调节回流溶气系统,使溶气罐内的压力达到0.3~0.4Mpa,确保回流溶气水在气浮池释放时产生微细气泡后,才能将搅拌桶内混凝好的废水排入气浮池。气浮刮渣板间歇式运行,要不断清理产生的浮渣。此外,还需要定期下排沉积污泥,防止气浮池容积减少,减少其停留时间,从而影响出水水质。因此,为了整个工艺的正常稳定运行,应该对气浮设备的操作人员进行系统培训,提高其岗位能力。

  3、结语

  涂装废水是汽车涂装过程中产生的主要废水,具有废水成分复杂、污染物浓度较高,处理难度大等特点。通过混凝-气浮预处理后,可以大大减少水含量,有利于回转窑焚烧处理,提高了处理能力。另外,通过介绍实际生产中遇到的问题,并提出相应的解决办法,以期为处理同类型废水提供经验参考,为我国环保事业贡献一份力量。(来源:无锡市固废环保处置有限公司,无锡市工业废物安全处置有限公司)

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