涂装废水处理研究：保护水资源与水体生态环境

涂装废水处理研究：保护水资源与水体生态环境

摘要：涂装是美化机械产品外观的工艺技术，同时还具有防锈、防腐蚀的作用。目前涂装技术的应用十分广泛，小到家电、电子产品，大到汽车、航空航天领域。涂装虽然具有保护、美化机械产品外观的作用，但是在使用过程中会产生大量的废水，废水中有些物质的处理工艺十分复杂，如果处理不当会造成严重的环境污染。因此基于此，本文将主要研究涂装废水的处理，以保护水资源和水体的生态环境，让我们的生活环境更加美好。

介绍

近年来，我国经济得到了快速发展，这在一定程度上得益于制造业的发展，但随之而来的一些负面效应也给我们的生产生活带来了威胁，比如环境污染。众所周知，涂装工艺在机械加工过程中应用十分广泛，几乎所有的生产工序都会排放大量的废水，而涂装废水的处理早已成为当前污水处理的热点。本文将从涂装工艺入手，主要介绍涂装废水处理技术。

1. 涂装工艺简介

涂装工艺一般由涂装前表面处理、涂装、干燥三个基本工序组成。

涂装前表面处理又称前处理技术，是整个涂装工艺的基础，主要包括表面清理（除锈、脱脂等）和磷化处理两部分。脱脂主要依靠脱脂剂对油脂、污物的皂化、润湿、乳化、渗透、滚脱、分散、溶解等作用，除去机件或铁制品表面的油污。脱脂剂主要有碱性脱脂剂、助剂、添加剂、表面活性剂、消泡剂等；磷化处理是通过化学反应在金属表面生成一层非金属的、不导电的、多孔性的磷酸盐膜。磷酸盐膜能明显提高涂膜的附着力、耐腐蚀性能和耐水性。汽车车身、车厢的快速磷化一般采用薄膜锌盐。磷化处理后需水洗2-3遍，然后进入涂装电泳工序。 电泳后用超滤液进行2-3次回收水洗，再用去离子水漂洗。另外有装饰要求的轿车、轻卡一般采用静电喷漆施涂中间层漆；面漆一般采用三聚氰胺醇酸树脂磁漆，采用自动喷涂或静电喷涂施工。

2 废水处理原理

一般而言，机械加工过程中涂装废水的处理方式有雨污分流、清污分流、分质收集、分类处理等多种形式。涂装废水具有水质水量变化大等特点，特别是特定时间段内产生的脱脂、磷化等废水，必须通过流量控制、预处理等措施，避免污染物浓度较高的废槽液直接进入污水处理站。同时，还必须考虑部分废水中含有高浓度磷酸盐和一级污染物，经单独处理达标后确保进入污水站。

2.1 相关含磷生产废水

要知道含磷生产废水含有I类污染物，所以必须在车间单独处理，达到I类污染物标准后才能进入工厂污水处理站，如果不达标，必然不能直接用于涂装废水处理，必须牢记，这样的问题影响很严重，不容忽视，本质上属于原理问题。

2.2 其他废水、废液

众所周知，除了相关含磷生产废水外，其他类型的废水废液均可单独处理，并根据相关排水情况进行污染收集。例如，常见的有废脂槽液收集池、电泳废液收集池、热水洗涤废液池、二步脱脂清洗废水池、预脱脂废水池等。一旦处理，清洗后的废水和预处理后的槽液必须保持均质，才能进入最终污水处理池。

3、涂装废水处理技术介绍

3.1 单一物理化学法

3.1.1 混凝沉淀法

混凝沉淀工艺是一种去除废水中悬浮物和胶体的分离技术，常用于预处理和一级处理。其原理是在废水中加入混凝剂，破坏胶体的稳定性，使废水中的胶体和细小悬浮物聚集成可分离的絮体。沉淀是絮体的液固分离，废水中的有害物质浓缩到污泥中，水质得到净化，污泥可无害化处理。该技术操作简便，运行成本低，去除率通常可达50%以上，具有较高的成本效益，应用十分广泛。

将混凝剂加入废水中后，胶体的电位会降低或消失，从而破坏颗粒的稳定状态（称为脱稳定）。脱稳定颗粒聚集成较大颗粒的过程称为混凝。未脱稳定的胶体也会形成大颗粒。这种现象称为絮凝。不同的化学药剂可以以不同的方式使胶体脱稳定、凝结或絮凝。

3.1.2 絮凝浮选法

涂装废水中的污染物中含有许多密度较小的絮凝物，这些絮凝物往往粘附在废水表面，很难沉降。采用絮凝气浮法处理涂装废水时，是在待处理的涂装废水中加入大量高度分散的微气泡即有机高分子絮凝剂，使这些絮凝剂携带和吸附絮状杂质，使这些杂质凝聚在一起，然后通过气浮净化这些杂质，实现水液分离。

3.1.3 超滤膜法

其分离原理一般认为是一种筛选过程。当液体混合物在一定压力下流经膜表面时，小分子溶质透过膜，而大分子物质被截留，使原液中大分子浓度逐渐升高，从而达到大、小分子分离、浓缩和纯化的目的。超滤分离也属于压力驱动膜，孔径范围为0.05～1nm，用于分离可溶性聚合物、生物分子、分散体和胶体。

3.1.4 高压脉冲电凝

高压脉冲电凝聚法改变了传统直流电凝聚法的低压大电流方式，采用高压小电流电解方式，大大增强了传质过程，降低了电能和铁耗，大大提高了设备​​的除污能力和安全性。高压脉冲电凝聚法是通过外界高压的作用，产生电化学反应，将电能转化为化学能。电凝聚设备能有效去除涂装废水中的重金属和有机物。

3.2 生化法

生化法主要是在前段物理化学阶段的基础上，采用化学法和生物法相结合的方法，这种方法可以提高废水处理的标准，主要在于随后的生化阶段，首先利用水解酸化将涂装废水中微生物在好氧条件下难以降解的大分子物质分解为小分子有机物，以便后续的好氧菌将其去除。因此，水解酸化段的溶解氧条件控制在水解酸化阶段，不进入产甲烷阶段。好氧生化段是整个废水处理工艺的核心，运行情况直接影响出水是否达标排放。好氧微生物吸收利用废水中可生物降解的有机物，一部分合成自身细胞，另一部分分解为CO2和H2O，使其完全降解。多余的微生物通过污泥排出。 该过程通过上述微生物反应和污泥排放过程去除水中的有机物。

综上所述

综上所述，涂装技术在我国的很多领域都有着广泛的应用，涂装使得产品的外观更加美观，能够起到保护产品外观的作用，但是涂装过程中产生的废水是一个需要引起重视的问题，废水不仅会污染有限的水资源，还会污染环境，对人们的生命健康造成威胁，因此涂装过程中产生的废水一定要处理好，本文主要对汽车涂装产生的废水处理技术进行分析，希望能够为涂装废水处理提供参考。