发布时间：2021-04-28所属分类：免费文献浏览：1次
摘 要： 材料保护
《水性喷漆废水的处理试验研究》论文发表期刊：《材料保护》；发表周期：2020年12期
《水性喷漆废水的处理试验研究》论文作者信息：于林堂(1971－)，硕士，研究方向为水污染控制工程
[摘 要]为了有效处理水性喷漆废水，研究了混凝沉淀、芬顿氧化、生物氧化处理等组合工艺对水性喷漆废水的处理效果及最佳工艺条件。结果发现：PAC(聚合氯化铝)和PAM(聚丙烯酰胺)投加量分别为400 mg/L和8 mg/L时，COD(化学需氧量)的去除率最高达25.3%。芬顿氧化的最佳条件为pH值3.0.H，02浓度1.8%.Feso.7H20浓度2.0 g/L、反应时间120 min，COD去除率最高可达50.8%。经混凝沉淀和芬顿氧化的水性喷漆废水，在生物氧化阶段，控制进水COD为2000 mg/L，出水COD降至400 mg/L以下，去除率稳定在80%以上，出水综合指标达到水性喷漆废水排放企业所在园区的接管标准。
[关键词]水性喷漆废水;废水处理：混凝沉淀：芬顿氧化;生物氧化
Abstract: In order to effectively treat water-borne paint wastewater, the treat effect and optimal conditions of coagulation sedimentation, Fenton oxidation and biological oxidation on the treatment of water-borne painting wastewater were studied. Results showed that the removal efficiency of COD (Chemical Oxygen Demand) was up to 25.3% when the dosages of PAC (Polyaluminium Chloride) and PAM
(Polyscrylamide) were 400 mg/L and 8 mg/L, respectively. The optimal conditions of Fenton oxidation were 3.0 of pH value, 1.8% of H,0, concentration, 2.0 g/L FesO4.7H,0 and 120 min of reaction time, and COD removal efficiency reached 50.8% via Fenton oxidation. After coagulation sedimentation and Fenton oxidation for the water-borne painting wastewater, the effluent COD decreased to below 400 mg/L via biological oxidation process when the influent COD was controlled as 2 000 mg/L of, and the removal stabilized efficiency could be stabilized to more than 80%. In general, the comprehensive index of effluent reached the take -over standard of the industrial park where the water-borne painting wastewater discharge enterprise was located
Key words: water-borne painting wastewater; wastewater treatment; coagulation sedimentation; Fenton oxidation; biological oxidation
0前言
传统喷漆废水具有污染物种类多、成分复杂、排放无规律、水质变化大、浊度高、可生化性差等特点[而水性漆因其大部分用水作溶剂，仅含有少量的低毒性醇醚类有机溶剂，环保优势明显，越来越受到喷漆用户的青睐2。但由于水性漆与水完全互溶的特点，难以将其从水中分离，且水性漆污水COD浓度较高、易产生大量泡沫等特点，加大了水性喷漆废水的处理难度。目前，水性喷漆废水的处理一般采用漆雾凝聚剂法，该方法是一种简单、低成本的处理工艺，但是该方法处理后的水质不可直接排放-3)。为了有效处理水性喷漆废水，本工作以扬州市某数控机床有限公司产生的水性喷漆废水为试验用水，探讨了混凝沉淀、芬顿氧化、生物氧化等组合工艺对水性喷漆废水的处理效果。
1试验材料与方法
1.1 喷漆废水处理拟采用工艺本研究所用试验废水来源于扬州市某数控机床有限公司产生的水性喷漆废水，废水COD为5 400 mg/L左右，水性喷漆废水处理拟采用的工艺流程：原喷漆废水→混凝沉淀→芬顿氧化处理→生物氧化处理→出水。即：首先对喷漆原水进行混凝沉淀，去除悬浮物及部分COD;然后对混凝沉淀的废水进行芬顿氧化，提高废水可生化性并去除部分COD;最后将混凝沉淀及芬顿氧化处理的废水进行生物氧化处理，进一步去除COD后达标排放。
1.2 接种污泥
取自扬州某城市污水处理厂二沉池沉淀污泥。
1.3生化处理装置
本试验自制的生化试验装置由有机玻璃制成(见图1)，主体呈圆柱形，总高度100 cm，内径12cm，有效容积为10 L.装置组成为配水桶、进水泵、曝气装置、出水口/采样口。通过控温装置将反应器内温度控制在28℃.
1.4 分析项目及测定方法
COD采用标准重铬酸钾法测定[;pH值采用pHS-3C精密数显酸度计测定;溶解氧(D0)采用溶解氧仪测定;MLSs(混合液悬浮固体浓度)采用烘干称重法测定。
2结果与讨论
2.1 混凝沉淀
在室温条件(28℃左右)下，在500ml的原喷漆废水中投加5mg/L的聚丙烯酰胺(PAM)，分别加入不同浓度的聚合氯化铝(PAC)，连续搅拌10min，搅拌速度为150r/min，静置20min，取上清液测COD，研究不同浓度的PAC对COD去除率的影响。结果发现，随着PAC浓度的增加，COD去除率呈上升趋势，当PAC浓度为400mg/L时，COD去除率达到最高为17.8%，之后基本趋于稳定(见图2)。
500mL的原喷漆废水中PAC投加量固定在400mg/L的条件下，研究不同浓度的PAM对COD去除率的影响，其他试验条件同上。结果发现，不同浓度的PAM对COD去除率的影响和PAC相似，即随着PAM浓度增加，COD去除率呈先上升后稳定的趋势，当PAM浓度8mg/L时COD去除率达到最高，为25.3%(见图3)。
2.2芬顿氧化
2.2.1 pH值对COD去除率的影响研究了不同pH值条件下芬顿催化氧化对水性喷漆废水COD去除率的影响。先将不同处理的H，02和Feso，.7H，0投加量固定，即100 mlL经混凝处理的喷漆废水中，分别投加30%的H，024 mL和Feso，.7H，0 100 mg，进行搅拌反应，拌速度为 150 г/min.随着反应进程，前120 min不同pH值条件下COD去除率均呈上升趋势，到第120 min时达到最高，之后基本趋于稳定。在pH值为3.0的条件下，水性喷漆废水芬顿氧化效果最好，COD去除率达到32.17%，处理效果居其次的pH值为2.0，COD去除率为28.78%(见图4)。当pH值大于3.0时，随着pH值的提高COD去除率呈下降趋势。分析认为，在高pH值条件下，.0H自由基的产生量减少，且易形成以Fe"形式存在的氢氧化物沉淀，导致芬顿催化氧化能力减弱。
2.2.2 H，0，投加量对COD去除率的影响100 mlL的芬顿氧化反应体系中FesO，.7H，0投加量固定为100 mg，分别投加不同体积的H，02，H，02的浓度为30%，在pH值为3.0条件下进行芬顿氧化，其他试验条件同上。结果如图5所示，当H，0，投加量为6.0 mlL./L时，芬顿氧化效果最好，COD去除率最高达到42.5%。此时，芬顿氧化反应体系中H202的浓度为1.8%，随着反应的进行，不同芬顿氧化反应体系中COD去除率动态变化趋势相同，即前120 min呈不断上升趋势，之后基本趋于稳定。分析认为，当H，0，的浓度超过一定值时，过量的H，0，充当了还原剂，被重铬酸钾氧化，相当于总的COD增加，导致COD去除率不增反降。
2.2.3 Feso，.7H20投加量对COD去除率的影响在pH值为3.0.H，02的浓度为1.8%条件下，研究了不同Feso，.7H，0浓度对水性喷漆废水芬顿氧化效果的影响(以100 ml.废水中FesO，.7H，0投加量计，见图6)，结果发现，当Feso，.7H20浓度为2.0g/L时，CoD去率达到最高，为50.79%Feso，.7H，0浓度低于或高于2.0g/L时，芬顿氧化效果均有所下降。分析认为，一方面因为FesO，.7H，0浓度过高时，需要消耗大量的H，02，但溶液中H20，含量有限;另一方面多余的Fe"易被氧化成Fe"，所以导致COD去除率下降。
通过上述研究，发现水性喷漆废水芬顿催化氧化的最佳反应条件为pH值为3.0.H，02的浓度为1.8%.Fes0，-7H0的浓度为2.0 g/L，所需的反应时间为120 min，在此条件下COD去除率最高可达50.8%。
2.3生化处理
在混凝测定、芬顿氧化基础上，对该废水进行生化处理，生化装置中接种污泥浓度为3 000 mg/L(以MISS 计)，在驯化启动阶段进水COD浓度为1500mg/L，C:N：P比控制为200：5：1，D0控制在3-5mg/L，pH值为7.0左右，进水曝气时间为22 h，闲置沉淀及排水时间为2.0h，结果发现，随着反应的进行，COD去除率稳步上升，当污泥驯化培养至第5d时，COD去除率达到82.4%，之后趋于稳定(见图7)。这说明接种污泥中大多数微生物已经适应水性漆喷废水的环境，且驯化速度较快。
当污泥驯化培养至第8d时，进水COD浓度提高到2000 mg/L左右，其他试验条件同上。由于负荷的提高，COD去除率呈先下降后缓慢上升的趋势，运行6d后COD去除率稳定在80%以上，出水COD降至400mg/L以下，出水综合指标达到水性喷漆废水排放企业所在园区的接管标准。
3结论与展望
(1)РAC 和PAM 量%%400 mg/L 和8mg/L条件下，水性漆喷漆废水的混凝沉淀效果最好，COD的去除率达到25.3%。
(2)水性喷漆废水芬顿氧化的最佳条件为：pH值3.0，H202的浓度1.8%.Feso，.7H20的浓度2.0g/L.反应时间120 min，在此条件下COD去除率最高可达50.8%
(3)经混凝沉淀和芬顿氧化的水性喷漆废水，在生物氧化阶段，控制进水COD为2 000 mg/L的条件下，生化系统稳定运行后，出水cOD降至400mg/L以下，去除率稳定在80%以上，出水综合指标达到水性喷漆废水排放企业所在园区的接管标准。
综合以上研究结果表明，通过混凝沉淀、芬顿氧化及生物氧化的组合工艺，可有效处理水性喷漆废水。
[参考文献]
[1]于常武，刘春怡，吴世国.改性褐煤对喷漆废水中有机物的 附]境工程，2019，37(10)：110-115.
[2]林建平.混凝沉淀+A/0法处理水性喷漆废水的工程应用[1].中国资源综合利用，2019，37(7)：172-174.
[3]修亚茹水性漆漆雾凝聚剂的试验方法研究[].重型汽车，2018(6)：34-35.
[4]谢爱军，高素萍，常 立.漆雾凝聚剂的实验室评价方法及实际应用[].现代涂料与涂装，2016，19(7)：18-21.
[5]尹志华，韩晓燕，马婵媛，等漆雾凝聚剂处理油漆废水的研究[J].广东化工，2016，43(5)：142，144.
[6]国家环境保护总局，水和废水监测分析方法：第4版[M].北：中国环境科出版社，2002：211-213.
[7]危志锋，张 青，姚 勇，等对硝基苯乙酮生产废水处理工程实例[].工业水处理，2017，37(5)：101-104.