水性涂料工业废水处理技术研究

Posted 2023-01-12 工业废水处理

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通过涂料废水处理方法研究，形成了“PACl-PAM"加药处理工艺，即加入聚凝剂聚合三氯化铝(PACl)和少量助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)，可有效地将废水絮凝沉淀，再通过活性污泥法进一步处理上层清液，使废水COD达标排放。
涂料生产是间歇式排放废水，废水主要来自容器冲洗水和地面冲洗水。涂料废水中的污染物主要为乳液中的高分子聚合物、有机溶剂、有机颜料、增稠剂、消泡剂、润湿剂、乳化剂、防霉剂、杀菌剂和成膜助剂，还包括二氧化钛、高岭土、滑石粉、碳酸钙等各种无机颜料。
1.絮凝法处理涂料废水
1.1实验试剂
聚合三氯化铝，分析纯；Ca(OH)2，分析纯；聚丙烯酰胺，工业品。
1.2实验过程
将1L废水置于1000mL烧杯中，边搅拌边加5%的Ca(OH)2，调pH至10～11，将搅拌机叶轮置于烧杯中，开搅拌机，加入4g聚合氯化铝(PACl)，再加入1.8g0.1%的聚丙烯酰胺(PAM)，待出现大量矾花后，关搅拌机，将烧杯放一旁静置待用。处理前废水的pH为6.32，COD值为8936mg/L，不同pH对废水处理效果的影响见表1。随着pH增大，COD降低率也逐渐增大，当pH为10.8时，COD降低率达到84.58%。

固定Ca(OH)2的加量为6.7g/L，改变PACl的用量，考察其用量对废水处理效果的影响，结果见表2。随着PACl加量的增大，COD降低率也逐渐增大，当PACl加量为4g/L时，COD降低率达到85.18%。

固定Ca(OH)2的加量为6.7g/L，PACl加量为4.0g/L，改变PAM的用量，考察其用量对废水处理效果的影响，结果见表3。随着PAM加量的增大，COD降低率也逐渐增大，当PAM加量为1.8g/L时，COD降低率达到90.00%。

将废水的pH控制在10～11，然后在1L废水中加入4g聚凝剂PACl，再加入1.8g0.1%的助凝剂聚丙烯酰胺，废水可出现大量矾花，溶液快速分层，上层溶液清澈透明，且上层清液pH回降至8左右。
2.活性污泥法废水再处理
2.1实验仪器
5L烧杯2只；曝气头8只；接种活性污泥2L；空压机2台。
2.2实验过程
分别向2只5L的烧杯中加入好氧菌接种活性污泥1L(含水率约97%)，加水稀释至2.5L，加入适量营养液(如：淀粉，白糖，尿素)，置入曝气器曝气，通过显微镜观察活性污泥情况；曝气24h后，向其中一个烧杯中加入经步骤1.2预处理后的废水2.5L，曝气12h；通过静置沉降，污水与活性污泥分离，将上部清液排放至另一个烧杯中；继续曝气微生物分解，曝气8h，静置1h，上层清液用活性炭吸附过滤，测出水中的COD，若出水COD<100mg/L，提高废水添加量，使装置内细菌适应该类废水，如此逐步提高废水投加量，且延长曝气时间，可使出水COD在45mg/L左右，达到国家排放标准，可回收利用。活性污泥法处理效果见表4。

3.废水处理流程
根据实验结果，结合常规水处理成熟工艺，制定了水性涂料废水处理工艺流程，见图1。

4.结论
(1)对废水进行预处理时，pH越高，分离效果越好，但不可过高，控制在10～11为宜，待混凝反应后pH回降至7.5～8.5，正好符合生化处理时菌群生存的环境条件。
(2)活性污泥是由细菌、真菌、藻类和原生动物等各种生物所形成的污泥状的絮凝物，具有极强的吸附、分解和利用有机物或毒物的能力。这些微生物在有利的环境下降解废水中的污染物、有机物，在有氧的条件下，利用自身的生命活动，将有机物分解成CO2和H2O。同时微生物以污水中的C、N、P等元素为营养，维持生命活动和自身的繁殖。若C、N、P比例失调，容易引起污泥膨胀，所以应合理投加C、N、P等营养物质。