申请日2012.09.13
公开(公告)日2013.03.20
IPC分类号C02F9/08
摘要
本实用新型涉及一种喷油喷漆废水的处理装置。所述装置包括依次连接的过滤装置、预处理池、UV-CWOP主反应池、混凝絮凝池和沉淀池。本实用新型所提供的处理装置具有结构合理，集成化、自动化程度高，对喷油喷漆废水的处理效率高等优点。本实用新型将处理工序实现完全自动化操作，可以实现喷油喷漆废水从原始进水到处理后达标排放的全流程自动化。
权利要求书
1.一种喷油喷漆废水的处理装置，其特征在于，所述装置包括依次连接的 过滤装置(2)、预处理池(3)、UV-CWOP主反应池(4)、混凝絮凝池(5)和 沉淀池(6)。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述过滤装置(2)为袋式过 滤装置。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述预处理池(3)内设 有温度控制装置(8)、底部的曝气装置(9)、液位仪(11)和pH计(12)。
4.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述UV-CWOP主反应池 (4)内设有温度控制装置(8)、曝气装置(9)、液位仪(11)以及紫外光源(10)， 所述曝气装置(9)设于UV-CWOP主反应池(4)的底部。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的紫外光源(10)为低压 紫外灯或中压紫外灯。
6.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述混凝絮凝池(5)内 设有机械搅拌装置(19)、液位仪(11)和pH计(12)。
7.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述沉淀池(6)内设有 液位仪(11)，底部外壁上设有电磁排水阀(18)。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括泵动力系统、 加药系统、全自动控制系统和排泥压泥系统;所述泵动力系统与过滤装置(2)、 UV-CWOP主反应池(4)、混凝絮凝池(5)和沉淀池(6)分别连接，所述泵动 力系统包括提升水泵(1)以及相应连接管道，提升水泵(1)采用离心泵或隔 膜泵;
所述加药系统与预处理池(3)、UV-CWOP主反应池(4)和混凝絮凝池(5) 连接;
所述排泥压泥系统包括沉淀池(6)底部的产泥斗(7)、电磁排泥阀(20) 和压泥机(21)。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述的加药系统包括加药箱(13) 和加药泵(14);加药泵(14)采用蠕动泵或电磁泵;加药箱通过加药泵分别与 预处理池(3)、UV-CWOP主反应池(4)和混凝絮凝池(5)连接。
10.如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述的全自动控制系统 包括自控操作面板(16)和控制系统(15)两部分。
说明书
一种喷油喷漆废水的处理装置
技术领域
本实用新型涉及喷油喷漆废水处理技术领域，尤其涉及一种采用紫外催化 的喷油喷漆废水的处理装置。
背景技术
为了保护环境，减轻喷漆作业所产生的有机废气污染环境，相关企业都采 取了一系列的控制措施。目前而言，主要工艺有干式漆雾过滤器和水帘柜。由 于水帘柜有运行阻力小、净化漆雾彻底的优点而受无尘喷漆工艺设计者的青睐， 市面使用最广泛。但是水帘柜的缺点是会造成二次污染，即被吸收下来的漆雾 和水混合在一起，形成高浓度的喷漆废水，废水在循环使用一段时间后，必须 更换新鲜水。
现有的喷漆废水主要来源于湿式喷漆室用水洗涤喷漆室作业区空气，空气 中的漆物和有机溶剂被转移到水中形成的喷漆废水。废水中含大量漆物颗粒， 其水质由所用涂料(以硝基漆、氨基漆、醇酸漆和环氧漆为主)、溶剂(如乙醇、 丙酮、酯类、苯类)和助剂而定。喷漆废水间歇性排放，水质水量随时间变化 较大，给废水工程设计、运行管理增加了困难。喷漆时产生的漆雾和多余的漆 中污染成分主要为环氧树脂、聚酰胺、二甲苯、甲基丁醛酮、丁醇等。喷漆废 水从外观看较澄清，几乎无色，但有异味，且COD很高，在1500~10000mg/L 之间波动，水质很差，且营养不平衡。
现有的废水处理是先去除浮渣，然后与铝盐进行絮凝，靠沉淀或上浮处理 除去所含涂料中颜料与树脂的大部分和一部分表面活性剂。在处理后的水中还 残留一部分树脂与溶剂，化学需氧量与生化需氧量仍显示很高，需要进一步处 理。经过预处理的出水排入综合废水收集池，可以其他废水一同处理，处理方 法有氧化法、混凝法、活性污泥处理法、生物处理法等。
目前喷漆废水的处理方法主要有混凝沉淀法和生物氧化法等，这些方法大 都存在着出水不达标、对进水水质要求高且基建费用高等缺点。
CN 102452741A公开了一种喷漆废水的处理方法及其装置，包括蓄水池、 布袋过滤器、催化氧化池和臭氧发生器;催化氧化池内设置有负载铜元素及镍 与锰元素的柱状活性炭;布袋过滤器同蓄水池、催化氧化池连通，臭氧发生器 则与催化氧化池连通;蓄水池内的喷漆废水引至布袋过滤器过滤后送入催化氧 化池;催化氧化池内通入臭氧发生器产生的臭氧，同时还通入空气混合，池内 设置的负载铜元素的柱状活性炭及负载镍与锰元素的柱状活性炭对喷漆废水进 行催化氧化处理后即可达标排放。
CN 101863526A公开了一种常温常压条件下，快速、高效降解污染物的紫 外催化湿式氧化降解污染物的方法，并为实现该方法设计了一种装置。
以上所述的废水处理装置均存在结构复杂，集成化、自动化程度低，对有 机废水的处理效率低等缺点。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有喷油喷漆废水处理装置的不足，提出了一 种常温常压条件下进行、同时具有除臭、脱色及杀菌消毒的喷油喷漆废水处理 装置。本实用新型所提供的处理装置具有结构合理，集成化、自动化程度高， 对喷油喷漆废水的处理效率高等优点。
本实用新型所述的一种喷油喷漆废水处理装置，包括如下工序：a.过滤;b. 预处理;c.UV-CWOP主反应;d.混凝絮凝;e.沉淀出水;f.定期排泥压滤。
本实用新型将上述工序实现完全自动化操作，可以实现喷油喷漆废水从原 始进水到处理后达标排放的全流程自动化。其中，所述过滤工序是为了去除废 水中的颗粒物;预处理工序是为了满足UV-CWOP主反应的反应条件所进行的 准备工作;混凝絮凝工序是为了使废水中的残留催化剂形成沉淀物，再通过沉 淀工序将沉淀物与处理后清水分离，确保出水的达标排放，并定期排泥压滤成 饼外运。在整个废水处理过程中，废水的输送采用自动化控制的水泵完成，所 有药品的投加采用液体加药泵投加。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种喷油喷漆废水的处理装置，所述装置包括依次连接的过滤装置、预处 理池、UV-CWOP主反应池、混凝絮凝池和沉淀池。所述过滤装置、预处理池、 UV-CWOP主反应池、混凝絮凝池以及沉淀池的结构以及运行方式，内部设计， 以及进水、出水、排泥等均可由本领域技术人员根据实际情况以及自己的经验 进行设计，均能够实现本实用新型目的，解决现有处理技术存在的问题。本实 用新型装置的主体支撑和边壁材料均采用强耐腐蚀和耐温材料加工而成。
本实用新型所述过滤装置为袋式过滤装置。所述袋式过滤装置可选择布袋 过滤器等，本领域技术人员可以根据实际情况对袋式过滤装置的结构进行设计， 能够将废水中较大的颗粒物去除即可。
本实用新型所述预处理池内设有温度控制装置、底部的曝气装置、液位仪 和pH计。预处理池主要实现对废水的加热、酸碱性调节，以及投加催化剂的预 处理。温度控制装置可以实现对废水温度的自动精确控制;曝气装置是由预先 设定好的程序控制其自动开启关闭;液位仪会将液位实时反馈给控制系统，从 而实现对液位的精确控制;pH计可以根据预先设定的数值，控制加药泵加入酸 碱药剂，自动调节至设定目标。以下所述各处理单元中的相应装置作用均如上 所述。
所述UV-CWOP主反应池内设有温度控制装置、曝气装置、液位仪和紫外 光源，所述曝气装置设于UV-CWOP主反应池的底部。紫外光源由控制系统预 先设定好的操作程序控制其自动开启关闭，保证反应开始的时候开启光源，反 应时间结束的时候关闭光源。所述的紫外光源为低压紫外灯或中压紫外灯。本 领域技术人员能够获知的其它紫外光源均可用于本实用新型。紫外光源的位置 一般来说可设于反应池中部，也可由本领域人员进行适当选择。
紫外湿式催化氧化工艺(简称，UV-CWOP)是降解喷油喷漆废水中高浓度 有机污染物的新方法。UV-CWOP是一种可在常温常压下进行的湿式氧化工艺， 其基本原理是在反应体系中引入紫外光、氧化剂和催化剂，利用它们极强的协 同催化氧化作用氧化、降解喷油喷漆废水中的可溶性有机物。最终，不但可以 破坏废水中的有毒有机物，提高废水的可生化性，而且通过进一步氧化可以实 现将喷油喷漆废水中的可溶性有机物完全矿化、无害化。
所述混凝絮凝池内设有机械搅拌装置、液位仪和pH计。控制系统根据预先 设定好的pH值，通过加药泵加入酸碱药剂，pH计实时反馈废水pH值，达到目 标值后，关闭加药泵，实现混凝絮凝工序所要求的pH条件，机械搅拌装置通过 快速搅拌使废水体系内pH值均一。
所述沉淀池内设有液位仪，底部外壁上设有电磁排水阀。经过一定沉淀时 间后，控制系统按预先设定指令开启电磁排水阀，将处理好的清水排出设备， 定期打开产泥斗的电动排泥阀排出污泥。
所述装置还包括泵动力系统、加药系统、全自动控制系统和排泥压泥系统; 所述泵动力系统与过滤装置、UV-CWOP主反应池、混凝絮凝池以及沉淀池分别 连接，所述泵动力系统包括提升水泵以及相应连接管道。所述的泵动力系统为 废水在不同处理单元间流转提供动力。提升水泵采用离心泵或隔膜泵，本领域 技术人员能够获知的其它能够提升污水至相应处理单元的设备均可用于泵动力 系统。
所述加药系统与预处理池、UV-CWOP主反应池和混凝絮凝池连接;
所述排泥压泥系统包括沉淀池底部的产泥斗、电磁排泥阀和压泥机。
所述的加药系统包括加药箱和加药泵;加药泵采用蠕动泵或电磁泵;加药 箱通过加药泵分别与预处理池、UV-CWOP主反应池、混凝絮凝池连接。其它如 柱塞式加药泵，机械隔膜式加药泵，液压隔膜式加药泵均可用于本实用新型， 可由本领域技术人员根据实际需要进行选择。
所述的全自动控制系统包括自控操作面板和控制系统两部分。所述的完全 自动化操作是指通过自控操作面板发出指令，由控制系统控制相应装置进行实 施。
本实用新型还提供一种喷油喷漆废水的处理方法，所述的方法包括下述步 骤：
A、首先滤除废水中的颗粒物;
B、将废水的pH值调节至3~7;
C、将废水的温度调节至25~50℃;
D、向废水中投加催化剂，废水的原始CODCr值与催化剂的质量比为 10:1~25:1;
E、向废水中投加氧化剂，废水的原始CODCr值与氧化剂的质量比为1:1~1:5;
F、在紫外光源的照射下，在25~80℃，常压条件下进行氧化反应5~180min;
G、将废水pH值调节至可排放范围;
H、曝气或机械搅拌;
I、静置后，通过控制电磁阀排出处理后清水;
J、定期打开排泥阀排泥。
本实用新型所述的催化剂为一种或多种变价过渡态金属离子或氧化物的组 合。进一步地，所述变价过渡态金属为铜、铁或锰中的一种或至少两种的混合 物。更进一步地，所述的催化剂采用氧化锰、氧化铝、二氧化钛、硅胶或活性 炭中的一种作为载体。
本实用新型所述的氧化剂为空气、氧气、臭氧、过氧化氢或过氧乙酸中的 一种或至少两种的组合。典型但非限制性的例子包括氧气，臭氧，过氧乙酸， 空气和臭氧的组合，氧气和臭氧的组合，过氧化氢和过氧乙酸的组合等，皆可 用于实施本实用新型。
本实用新型步骤B可以将废水的pH值调节至3.02，3.5，3.76，4.4，4.85， 5.3，5.9，6.4，6.93等，优选将废水的pH值调节至4~6范围内，进一步优选调 节至4。
本实用新型步骤C可以将废水的温度调节至25.2℃，28℃，33.5℃，37℃， 42.3℃，48℃等，优选将废水的温度调节至30~45℃，进一步优选40℃。
本实用新型步骤F所述的氧化反应的时间可选择5.2~178min，8~163min， 18~155min，30~140min，45~123min，57~107min，74~100min，83~95min等， 可优选为10~150min，进一步优选60~90min。
本实用新型步骤G所述的将废水的pH值调节至可排放范围为6~9，优选 7~8。
本实用新型步骤H所述的曝气或机械搅拌时间为10~30min，例如可选择 10.2~28.6min，13~24min，16.5~22.2min，19~21min等，优选15~25min，进一 步优选20min。
一种喷油喷漆废水的处理方法，所述的方法包括下述步骤：
A、首先滤除废水中的颗粒物;
B、将废水的pH值调节至3~7;
C、将废水的温度调节至25~50℃;
D、向废水中投加催化剂，废水的原始CODCr值与催化剂的质量比为 10:1~25:1;
所述的催化剂为一种或多种变价过渡态金属离子或氧化物的组合;优选地， 所述变价过渡态金属为铜、铁或锰中的一种或至少两种的混合物;优选地，所 述的催化剂采用氧化锰、氧化铝、二氧化钛、硅胶或活性炭中的一种作为载体。
E、向废水中投加氧化剂，废水的原始CODCr值与氧化剂的质量比为1:1~1:5; 所述的氧化剂为空气、氧气、臭氧、过氧化氢或过氧乙酸中的一种或至少两种 的组合。
F、在紫外光源的照射下，在25~80℃，常压条件下进行氧化反应5~180min;
G、将废水pH值调节至可排放范围6~9;
H、曝气或机械搅拌10~30min;
I、静置1~2h后，通过控制电磁阀排出处理后清水;
J、定期打开排泥阀排泥。
与已有技术方案相比，本实用新型具有以下有益效果：
(1)与传统催化湿式氧化法需在高温(150-350℃)和高压(0.5-20MPa) 的反应条件相比，本实用新型方法由于紫外线和催化剂的引入，可以使湿式氧 化反应在常温常压的温和条件下进行。
(2)本实用新型采用完全的自动化操作和一体化设计，给产生喷油喷漆废 水的加工制造企业带来了极大的方便，并节约了大量的废水处置成本，处理后 废水可以再循环利用，继续应用于水帘柜，或者直接达标排放。
(3)本实用新型所采用的氧化剂为空气、氧气、臭氧、过氧化氢、过氧乙 酸中的一种或几种的组合，价格便宜，使用方便。另外，由于紫外光的加入， 使得氧化剂的利用率明显提高，所以与传统的催化湿式氧化反应相比，节省了 氧化剂的投量。
(4)反应体系中同时引入紫外光和催化剂，利用它们的协同催化氧化作用， 将饱和的喷油喷漆废水中有机污染物分解成CO2和水等无害成份，并同时具有 除臭、脱色及杀菌消毒的效果。