电泳涂装的三废及治理措施

电泳涂装的三废及治理措施

1 电泳涂装的“三废”分析
1.1 电泳涂装的废水、淤渣主要来源于预洗排水、除油除锈淤渣及其处理后的清洗排水、磷化淤渣及磷化后的洗排水、电沉积后的洗排水。这些工序的废水或淤渣其成分主要是：
    a、预洗排水：主要是物理性杂质，如油污、泥沙等，PH≥7；
    b、除油除锈淤渣：失效的酸洗液及其缓蚀剂、表面活性剂等添加剂以及Fe2+、Fe2O3、油污、泥沙等杂质，PH<7；
    c、除油除锈后洗排水；残存酸洗液及其添加剂、Fe2+、Ca2+、等杂质，PH<7；
图1 电泳涂装常见水洗工艺流程
    d、磷化淤渣：失效的磷化液，内含Fe、Zn、Mn的磷酸盐及Ca2+、Mg2+、PO43-、NO3-等离子，PH<7；
    e、磷化后洗排水，分为两部分；
①自来水洗排水：残存磷化液及添加剂和杂技等，PH<7；
②纯水洗排水：杂质已非常少，主要是Ca2+、Mg2+等，PH≤7。
    f、电沉积后洗排水：少量涂料粒子，PH≤7。
1.2 废气，主要是酸雾和有毒的溶剂。来源于：
    a、除锈过程所使用的酸洗液会有一些挥发性的酸雾排放大气中，排放量的大小视所使用的酸洗液产品的不同而异。
    b、电沉积后的湿涂膜在干燥固化时，残存的有机助剂会从涂膜内释放出来而污染了大气。
2 治理“三废”的措施
据分析，电泳涂装“三废”的严重性不仅在於污水的排放量（一条中小型涂装线其耗水量约7t/h），而且在於废水的PH值、所含的杂质（成分和含量）在不少方面都超出了环保的允许范围。根据电泳涂装中废水、废气、淤渣的性质（酸碱性）、成份及成因，“三废”的治理可从如下几方面着手：
2.1 对一些由物理性杂质所造成的废水（如预洗排水中的油污、泥沙）可采用自然沉降法和油水分离法处理，除去其中的油污、泥砂后排放。
2.2 在治理废气上，主要是引用新材料、新产品、新技术，以最大限度地减少废气的排放量，主要有：
    a、针对预涂件的材质及表面状态，引用高效环保型清洗剂，在保证清洗效果的前提下，选一些节能、酸雾挥发性小的清洗剂；
    b、开发和选购低溶剂型的涂料，亦是涂料界和涂装界所共同追求的一个目标；
    c、针对预涂件的材质及表面状态，选择一些针对性强、清洗效果好的而且酸雾少的表面处理方法和工艺，如以油污为主无锈或微锈的A3冷轧板件、光洁度较高的仪器、仪表处等，如采用超声波综合表面处理技术要比一般采用酸洗法（或二合一法）好，因为用超声波法处理这类工件，不仅可以获得较好的处理质量和经济效果，而且安全，酸雾少，对环境污染较轻。
2.3 处理淤渣时，其原则主要考虑两方面：第一，最大限度的减少处理量；第二，尽可能做到收废利旧、综合利用，从而达到既降低了处理成本又减少了环境污染的目的。
在电泳涂装中有两种淤渣要处理：第一种是除油除锈工序周期性要处理的淤渣（包括超声波法工作液的淤渣）。处理这种淤渣可以首先采用固——液分离技术，将无效的洗液淤渣分离成固态和液态两部分，再将液态部分采用油——水分离技术，除去其中的油污，余下的无效酸洗液按酸液的技术要求，加料重新配制酸洗液加以回用；而对于分离出来的固态部分则用石灰中和搅拌充分后废弃。第二种是磷化淤渣。处理这种淤渣亦可以采用固——液分离技术，将其分离成固态和液态两部分，对固态部分可根据其成份、环保的要求、顾客的技术条件作出相应的处理。有资料介绍，可以用它来加工成化肥，亦不失为一种利国、利民之举措；对液态部分则按磷化液的技术要求，加料配制成磷化液加以回用。
2.4 处理废水其原则亦是从两方面考虑：其一，根据各工序排水杂质情况和各水洗工序对清洗水水质的不同要求，尽可能做到排水回用和提高排水回用的利用率；其二，最大限度地降低废水的排放量。措施主要有两个：第一，在相关工序应用一些新设备，如在电沉积后利用“超滤”液来清洗后涂件，就可以起到既减少了涂料泳后涂件夹带损失，又减少了洗水的耗水量和对环境的污染。针对阴极电泳涂装而言，超滤装置已是一个不可缺少的重要设备。现在要做的工作主要是两方面：一方面是刚上线尚未购置该设备的顾客，在选购时如有经济条件尽可能选购性能好的超滤设备；另一方面是在用的顾客要加强对设备的管理和提高操作水平，其目的都是为了提高超滤设备的分离和浓缩效果，以获得较好的经济效果和社会效益。第二，改进洗水工艺流程。这是一个很有潜力的工作。
2.5 改进洗水工艺,将各水洗工序由原来的开路流程改变成闭(半闭)路洗流程。
    1）排水回用原则
只要工序排水所含的杂质离子和PH值不对下道工序工作液造成负面影响，即不降低其使用效果和寿命，均具有回用价值。
    2）各洗水工序排水回用水质分析
    A、预洗排水：由于含有较多油污、泥沙，很难回用，可废弃。
    B、除油除锈后洗排水：内含一定量残酸、油污、Fe2+等，PH一般不大于7，可回用亦可废弃，视工件表面状态、水洗质量要求、供水情况等而定。如回用，可作为预洗水之用。
    C、磷化后洗排水，分为两部分：
①自来水洗排水：含有残存的磷化液及其它添加剂，PH一般不大于7。此排水杂质离子本身就是从磷化液中带出，不担心它对磷化液的干扰和污染，故可返回用于除锈后水洗。
②纯水（循环纯水）洗排水：此排水杂质离子含量不很高，其水质应高于或接近一般自来水，唯PH值略低于自来水，其回用价值较高，可取代自来水用于磷化后首段自来水洗或除锈后水洗。
    D、电沉积后纯水洗排水：排水中主要含涂料粒子，PH一般不大于7，其电导虽接近或略高于自来水，乃是涂料粒子和少许溶剂分子所致，故不担心对电泳槽液造成污染，可用于磷化后首段水洗或循环纯水洗。
    3）排水回用的意义
如果将上述三道水洗排水适当加以回用，将整条涂装线各水洗工序采用闭路、半闭路循环洗。据初步测算，可降低1/3～1/2的耗水量，其污水的排放量（处理量）也相应减少1/3以上。无疑，这对于节约能源、降低涂装成本 ，特别是对减少环境污染非常有意义。