油漆废水处理工艺技术方案

油漆废水处理工艺技术方案受华立公司委托处理在喷漆过程中产生的化工废水含有部分油、悬浮物、氨氮等污染物。为此我们根据废水的水质和出水符合国家Ⅱ级排放标准达标要求，结合我所多年来石油化工废水、印染废水、切削液废水处理方面积累的研究成果和工程经验方面总结的基础上提出废水处理装置改造方案。供贵公司领导审定。水质水量处理废水水量：40m3/d处理废水水质：COD471～874mg/LSS314～614mg/LpH3～6油37～67mg/LP0.19～0.26mg/LN-NH31～8.9mg/L废水处理要求处理后废水水质：COD150mg/LSS100mg/LpH6～9油10mg/LP1mg/LN-NH32mg/L废水处理工艺选择由于在电泳漆废水中的物质主要成分为游离态的乳化油，可生化性差，不能采用生物处理，为了达到用户要求，必须采用物理化学方法处理。在废水处理中，利用多种化学药剂针对性地去除水中需要去除的成份．如石油类．悬浮物等。其中Ａ剂（无机高分子）是一种具有多核，高价电的阳离子复方药剂，对处理乳化油水溶液效果尤佳。在废水处理过程中，首先用A剂中和废水中胶体微粒和乳化油表面电荷，压缩胶团的双电层，随着双电层的破坏，乳化油胶团的排斥电位消失，胶团之间互相碰撞团聚逐渐与水分离。再利用B剂（有机高分子聚合物助凝剂）的强大架桥与卷扫作用，形成团状絮凝体。废水通过加压、加气、加药、混匀（气、药、水）、释放，使之发生浮选、沉淀，再通过吸附、阻截等物理反应，将絮凝体从水体中快速、有效地分离出来，达到净水的目的。该工艺设备占地面积少，投资低；处理效率高，速度快；设备运行稳定，耐冲击性能好，维护简单，运行费用低等特点。工艺流程设计说明本方案充分利用了原有的处理工艺设备，最大程度地发挥原有设施的作用，以降低工程造价。1废水首先进入原有的调节池，经过调节后，水进入处理系统；调节池下沉降的固体物质，需定期处理，部分可经泥浆泵，输送到污泥浓缩罐（原有设备）。浓缩后，污泥进入脱水机（原有设备）进行压渣处理，滤液用水泵输送到沉淀池进行处理。在调节池里，安装鼓风曝气设备，需要处理污泥时，通气，使沉降在底部的污泥被吹浮在水溶液中，再用泥浆泵送走；由于废水中含有部分油和其他固形物，可能无法全部吹浮，仍需要人工进行处理。使用鼓风曝气设备，可以清走调节池中大部分污泥，减轻人工清污工作量，使人工清污周期延长。2废水进入处理系统，首先利用原有的沉淀池，进行自然沉降，使大颗粒固形物沉降在池底部，小颗粒悬浮物和胶体颗粒溶在水中。由于部分油漂浮在水面上，拟采用斜板式隔油法将油水有效分离，增加隔油设施，沉淀池中分离出来的油状物定期运走。3经过沉降和隔油处理后的废水进入中和池，调节pH值，以利后续处理。经过预处理后的水样，悬浮油含量大为减少，大颗粒固形物留在池底，水中含有部分乳化油，小颗粒悬浮物和胶体颗粒。4经过预处理后的水样，用泵送入溶气气浮系统，先进入溶气罐（新建装置），通入空气，使罐内保持一定压力（工作压力），同时加入无机絮凝剂A剂，使三相进行充分混合，有机物有效絮凝。5从溶气罐出来废水，送入气浮罐（新建装置），无压敞口，同时加入有机高分子絮凝剂B剂，使之形成团状絮凝体，产生的泥渣由刮渣机收集到污泥浓缩罐（原有设备）。浓缩后，污泥进入脱水机（原有设备）进行压渣处理，滤液用水泵输送到沉淀池进行处理。废水经过溶气气浮系统处理后，大部分COD可被去除，油与悬浮物已经过有效处理，污染物已大为减少。6气浮罐出水进入缓冲罐（新建装置），用泵提升进入过滤罐（活性炭吸附塔改造），经过滤后，去除水中残余的油和悬浮物。7过滤罐出水可以说已达到排放标准，可以外排或综合利用。8活性炭吸附塔保留一个，平时不用，在出现异常情况时使用。9本工艺中的加药系统采用了定比自动投药系统。该系统在工作时间内可随着处理水量的变化自动调节加药量。10本工艺中操作系统能及时准确地反映处理系统的运行情况，给管理人员操作提供方便，设有专用配电控制箱，可在控制室集中控制设备运行，也可就地控制各个设备运行。11过滤罐在长期使用后，需要进行反冲洗；反冲洗采用设时自动反冲洗系统，反冲洗水使用缓冲罐中水。反冲洗后水经提升泵提升到沉降罐进行处理。12进入缓冲罐的废水如CODcr没有达标，可进入生化反应池进行处理。在反应池底布有曝气系统，以保证氧气供应。池中装有接触填料，它是生物接触氧化池生物膜的载体，是生物氧化顺利进行的保证。酚醛树脂废水处理技术1．深度缩聚和生化处理工艺的工业实践我们在2000年就开始从事酚醛树脂废水处理的探索工作，2002年将酚醛树脂废水处理列入企业的头等重要工作，认为它涉及企业的生死存亡。2005年初在海盐华强树脂有限公司建成酚醛树脂废水处理的工业装置，设计能力每天处理20吨废水，实际每天处理废水约15吨。经过3年多的运行，废水COD值稳定地在500mg／L以下，挥发酚小于2.0mg/l，醛含量小于2.0mg/l。然后再将废水送至污水管网。我们所采用的工艺方案在发明专利CN101037283中进行了论述，废水处理工艺方案的步骤如下：深度缩聚反应―→除醛和中和处理―→生化处理―→达标排放缩聚反应简介：采用三段指标控制法、酚与醛摩尔比控制法、树脂与废水及时分离法和酸性催化剂使废水在酸性条件下进行缩聚反应，第一段指标：控制苯酚﹑甲醛摩尔比，使苯酚含量小于1000mg/l；第二段指标：苯酚﹑甲醛之间满足一定的关系式，第三段指标：COD为4000～8000mg/l。当废水达到第三阶段的指标时，即可进行下一步骤的处理。废水的苯酚和甲醛摩尔比的控制要求：第一阶段的反应，废水的苯酚﹑甲醛摩尔比0.98～1.05；在第二阶段的反应，废水的苯酚﹑甲醛摩尔比符合下述关系式：Y＝0.32X＋（800～1200），X为苯酚含量，Y为甲醛含量，单位为mg/l。在废水的反应过程中，需要对废水的苯酚和甲醛进行检测，并及时地向废水中添加甲醛或酚，以满足上述要求。树脂与废水及时分离法:反应过程中，及时地将反应形成的低分子量树脂从废水中分离出。以避免形成的树脂分子量过大，形成不溶不熔的树脂，粘结在反应釜的器壁上。此外，低分子量树脂从废水中分离出，有利于废水中少量的苯酚和甲醛进行深度反应，可以使废水中的苯酚含量和甲醛含量大幅度的降低。在第一阶段的反应，每隔60～90分钟，将沉积在反应釜底部的树脂从釜中放出；在第二阶段的反应，每隔2～4小时，将树脂从反应釜中放出。低分子量树脂控制在这种指标，便于树脂从反应釜内放出，大幅度降低树脂粘结在反应釜器壁的量，同时也便于将低分子量树脂加工成合格的热塑性固体树脂。废水缩聚反应的控制条件：温度为95℃～100℃，pH值为1.0～1.5。所采用的酸性催化剂为盐酸、硫酸、次氯酸、磷酸，不推荐有机酸类催化剂。废水缩聚反应所用的反应釜为玻璃钢反应釜,玻璃钢反应釜,具有良好的耐酸性腐蚀性能。采用蒸汽直接加热。除醛和中和处理简介：采用碱性催化剂调节缩聚反应后酸性废水的pH值，使其值为10～12，在85℃～95℃的温度和搅拌的条件下反应2～5小时,测定废水的醛含量，当废水的醛含量小于20mg/l时，停止反应，采用硫酸或盐酸回调pH值为6.5～7.5，将处理后的废水放入沉淀池，进行沉淀。在沉淀处理后，废水的苯酚含量约为50mg/l，含醛量小于20mg/l，COD为3000～7000mg/l。碱性催化剂为氢氧化钠﹑氢氧化钾﹑氢氧化钙﹑氧化钙。除醛机理：经过缩聚反应后，废水的苯酚含量约为100mg/l﹑甲醛含量为1000～1500mg/l；在碱性条件下，甲醛聚合为聚糖,同时可适度降低废水中的苯酚含量。生化处理简介：废水的苯酚含量为50mg/l，甲醛含量小于20mg/l，COD为3000～7000mg/l。此时，废水具有良好的可生化性。生化处理方法１：厌氧＋好氧，我们采用采用厌氧移动床和接触氧化法。优点：可以处理高COD值；缺点：温度低于15℃，需要加热。当进水COD小于6000mg/l时，可以使出水COD为200～500mg/l。生化处理方法２：接触氧化法或氧化沟。当进水COD小于4000mg/l时，可以使出水COD小于500mg/l。由于成本因素，在缩聚反应中，我们采用了盐酸作为主体催化剂。由于废水中含有一定的氯离子，废水尚不能达到一级排放要求。废水COD值稳定地在200～500mg／L。上述方法具有工艺简单、设备简单、运行可靠、运行费用低的特点，每吨酚醛树脂废水运行费用约为100元左右，并且使废水中的苯酚与甲醛得到充分地利用，有效地制备出合格或优质的酚醛树脂。采用硫酸作为主体催化剂，控制废水中的氯离子含量，能够使废水的苯酚含量小于100mg/l，甲醛含量小于20mg/l，COD为8,000～10,000mg／L但硫酸用量较大，处理时间也偏长。这种工艺的优点在于，再配合相应的措施达，采用厌氧＋好氧的生化处理，能够使废水到一级排放要求。2．催化湿式氧化处理酚醛废水的研究催化湿式氧化（CWAO）技术，2O世纪7O年代开始发展，它是在高温、高压条件下和催化作用下，用氧气或空气作为氧化剂，处理工业废水。CWAO技术适合于高浓度、难处理、有毒有害的有机废水，如焦化、印染、造纸黑液、含氰化合物等工业废水。2.1、CWAO催化剂载体的介绍催化剂是催化湿式氧化技术的核心，目前CWAO催化剂研究的焦点主要集中在催化活性成分的研究上，湿式氧化催化剂活性成分包括贵金属类、过渡金属类和稀土类催化剂，投入工业化应用的催化剂目前主要是贵金属类，对催化剂载体的性能探讨目前还很少。国内外几乎都采用陶瓷作为CWAO催化剂的载体材料，常见的有TiO2，CeO2,ZrO2，A12O3。γ-A12O3和TiO2等作为催化剂载体虽然具有机械强度好，能经受反应过程中温度、压力、相变等变化的影响，本身也具有一定催化作用等优点。但是，制备CWAO催化剂过程中，活性金属在陶瓷载体上分散不佳，导致催化氧化的效果不好。。活性炭既是优良的吸附剂，也是良好的催化剂载体。由于活性炭本身具有较高的比表面、丰富的孔结构、特殊的电子性能和耐酸耐碱的性质，用做贵金属催化剂的载体，可使活性金属在载体上充分地分散，不仅能节省贵金属用量，还能防止金属粒子烧结。但是活性炭本身也存在机械强度低，磨耗率高，表面易掉粉末，在CWAO领域中很少有人用活性炭作催化剂载体。2.2、陶瓷-活性炭材料针对活性炭材料的不足，我们制备出强度高并能保持活性炭各项指标稳定的一种成型多孔陶瓷-活性炭材料，并已经申报发明专利，申请号：200810062228.8。这种新型材料以多孔陶瓷为骨架，活性炭以涂层形式存在于多孔陶瓷内表面，以达到增强机械强度，提高活性炭分布的目的。活性炭质量含量为总质量的1～15%，活性炭的比表面积为600～1400m2/g。这种陶瓷-活性炭材料可充分满足流体介质与活性炭之间的传质要求，有效发挥活性炭材料的功能。陶瓷-活性炭材料中的孔道方向为三维随机分布，降低了流体介质对活性炭的冲蚀磨损，克服了活性炭表面易掉粉末的现象，大幅度地延长了活性炭使用寿命。2.3、以陶瓷-活性炭为载体的催化剂CWAO处理含苯酚废水的研究采用等体积浸渍法获得含1%的Ru/AC催化剂（陶瓷-活性炭材料中活性炭含量为5%）。试验废水为CODCr：24000mg/L，苯酚：4400mg/L，甲醛：4200mg/L。将催化剂装入间歇式反应器，实验操作条件为废水750mL左右，氧气分压1.5MPa，废水pH值8.8，反应温度（160-260℃），时间60min。另外将不含活性炭的多孔陶瓷装入反应器，进行对比实验。表2反应温度对CWAO处理酚醛废水的影响反应温度（℃）160180200220240260COD（残留）陶瓷1540012200106001010088008000催化剂86624981276815021202875苯酚（残留）陶瓷298267251157125120催化剂94.862.747282215.7甲醛（残留）陶瓷1359788807374催化剂292825222116温度是湿式氧化过程是最重要的因素。表2可以看