漆雾凝聚剂处理油漆废水研究

发布时间:2018-4-8 15:38:22

  电子产品、工程机械、汽车零件、摩托车等行业的喷漆处理过程中,由于在喷漆过程中大约有20%~60%的油漆没有附着在器件上,这部分油漆称为过喷油漆,这些油漆含有大量的挥发性有机溶剂,影响操作者的身体健康,严重污染周围的空气和环境,需要及时清理。如果把油漆撒落在地上则很难清理,所以涂装行业通常采用湿式喷漆室循环水系统来捕捉过喷油漆。有机溶剂由于室内水槽和室外水槽的水循环流动而被带出室外,降低了对操作人员的健康影响,而过喷油漆由于粘性大而会粘附在水槽、管道和水泵壁上,从而影响循环水系统的正常运行,同时会影响喷涂质量,降低循环水净化效率,增加循环水的更换次数。为了维持喷漆室长期安全正常运作,过喷油漆必须要从循环水中分离出来。通常需要向循环水中加入漆雾凝聚剂对废漆雾进行处理,添加漆雾絮凝剂后,油漆被破坏、改性、脱粘,最终凝聚成疏松块状,漂浮在水面上,经定期打捞,可保证设备长期正常运转,避免经常挖渣,极大地提高了工人工作效率,很好的改善了喷漆室的工作环境。目前,随着市场上油漆种类的多样化,对漆雾凝聚剂的性能及环保提出了新的要求,因此市场上的漆雾凝聚剂种类繁多,好多厂家也有自己的专利及专有配方。本文在总结近几年研究成果基础上,以自制YMF系列漆雾絮凝剂的研究过程为例,研究总结目前漆雾凝聚剂的作用机理、使用方法、研究现状、研究方向,为从事涂装生产的有关人员进一步研究提供参考。

  漆雾凝聚剂的作用机理

  根据油漆的特点,要让油漆成渣上浮到水面,所使用的药剂必须具有消粘和成渣两个方面的作用,所以目前的漆雾凝聚剂的制备和选用也必须从这两个方面展开[4-6]。以自制YMF系列的漆雾凝聚剂为例,该系列包括A剂、B剂和C剂,YMF-A剂是一种线性高分子聚合物,具有很强的电中和性,能对水中带电油漆颗粒进行吸附、捕捉、包裹、分散,从而实现油漆脱粘,最终形成蓬松状小絮状物体。YMF-B剂是阳离子絮凝剂,在循环水中通过在油漆颗粒之间的“架桥”作用,能将失去粘性的油漆粒子聚集起来絮凝成大颗粒并上浮,便于实现固液分离,进而使得漆渣能够从循环水系统中打捞。YMF-C剂用于调节循环水pH,由碱性化合物构成,目的使油漆分散,并且防止YMF-A剂对循环系统的影响。

  漆雾凝聚剂的使用方法

  漆雾凝聚剂使用的时候,必须根据油漆种类不同,油漆含量不同、循环水流量、流速及设备结构不同,适当调整药剂使用量。实验研究表明,YMF-A的用量如果过少时不能包裹、分散油漆,无法形成小的油漆絮体,消粘效果差,如果用量过多则油漆分散加剧,后期不易发生絮凝或者絮凝效果差,进而成渣效果差。YMF-B的用量如果过少则絮凝效果差,如果用量过多则处理成本增大,浪费药剂。YMF-C用来调节水的pH,它的用量根据pH的大小来定。一般将水的pH调到8~11就可以。如果酸度太大,一方面油漆无法完全分解为稳定的粒子,消粘效果差,不利于油漆上浮分离,另一方面也可能会腐蚀设备。如果酸度太小,油漆则分解为很小的颗粒,难以形成絮凝体,对油漆渣上浮分离不利。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

  下面以YMF系列的漆雾凝聚剂产品用于处理实验室自制油漆废水为例,具体的使用情况如下。取一个1.5L无色透明的塑料瓶,加入1L自来水,先用20%的YMF-C剂将自来水pH值调节至9,加入YMF-A剂5mL,用吸管或针管滴加西北永新生产的面漆10滴,盖好瓶盖,用力上下摇动,待YMF-A剂与含漆废水充分混合消粘后,再向废水中加入20%克/毫升YMF-B剂10mL,盖好瓶盖,再用力上下摇动2分钟,静置。发现油漆粒子即凝聚、上浮、结块、漂浮上,瓶壁上没有明显的粘附物,下部水变的清澈透明。

  3漆雾凝聚剂的研究现状

  目前,随着喷涂行业的发展,油漆的大量使用,漆雾凝聚剂的研究很多,形成的产品种类也很多,但是不管怎么变化,大家的研究方向还是通过改变A剂、B剂和C剂的组成或者配比来提高絮凝效果。戴云等通过改性壳聚糖,将获得的羧甲基壳聚糖用于处理含油漆废水,发现羧甲基壳聚糖能够很好地溶入水中,达到良好的絮凝效果。曾德芳等通过制备改性累托石和天然有机高分子多糖的复合絮凝剂,并将其用在油漆废水中,发现该絮凝剂具有用量少、成本低、沉降速度快、凝性能好的特点。王德英等制备了PSAA絮凝剂(聚硅酸硫酸铝),并且将其用于油漆废水,发现其具有良好的处理效果。

  展望

  (1)目前市场上的漆雾凝聚C剂主要以聚丙烯酰胺类的为主,聚丙烯酰胺(PAM)曾因其有强大的网捕、架桥功能而经常与聚合氯化铝(PAC)联合使用,取得了较好的絮凝除浊效果,并已应用于饮用水的处理环节。但也有实验表明,尽管聚丙烯酰胺安全无毒,但其分解的丙烯酰胺单体却是一种神经性致毒剂,对神经系统有损伤作用,中毒后表现出肌体无力,运动失调等症状。很多国家在制订饮水和食品中聚丙烯酰胺的卫生标准时,对其中单体含量都予以适当的限制。因此,为了防止对环境的二次污染,制备天然高效、无毒的漆雾凝聚剂非常重要。

  (2)漂浮的漆渣定期捞出后,目前主要采取深埋或焚烧处理,这些处理方法也存在二次污染的可能性,所以容易降解的絮凝剂也是一个很好的研究方向。

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