Estoy buscando urgentemente un documento en inglés y su correspondiente traducción sobre el tratamiento de aguas residuales de pintura, ¡por favor ayuda! ! !

Proceso típico de tratamiento de aguas residuales de pintura de automóviles

Resumen: este artículo se centra en las aguas residuales de pintura de automóviles que contienen resina, tensioactivos, iones de metales pesados, aceite, pigmentos y otros contaminantes, especialmente entre ellos. En vista de la situación actual de las aguas residuales de electroforesis y aguas residuales de pintura por pulverización con componentes complejos, alta concentración y baja biodegradabilidad, las aguas residuales de recubrimiento se trataron mediante tratamiento de fraccionamiento en masa, sedimentación por coagulación, flotación por coagulación, filtración de arena y otros procesos, y lograron buenos resultados: CODCr La tasa de eliminación es superior al 80%. La operación real muestra que el proceso es técnica y económicamente viable.

Técnicas de tratamiento de aguas residuales de recubrimiento representativas de la fabricación de automóviles

Resumen: En este artículo, en alusión a la contaminación de las aguas residuales de recubrimiento de la fabricación de automóviles que contienen resina, agentes tensioactivos y metales pesados. iones, aceite, pintura, colorantes, etc., especialmente las aguas residuales de ELPO y las aguas residuales de pintura, que son complejas y tienen una alta concentración, utilizamos pretratamiento separado, sedimentación por coagulación, flotación por aire y filtración de arena para tratar las aguas residuales del recubrimiento y obtenemos buenos resultados: la tasa de eliminación de CODCr podría ser superior al 80%. La operación del conjunto demostró que bajo esta condición, sería factible tanto en tecnología como en economía.

Palabras clave: tratamiento de separación de calidad de pintura; ; flotación por aire coagulante; filtración de arena; reactivo de Fenton

&st_usg =ALhdy29PmezM09TjZ69d0FaOz5vHUdvO4A

Traducción

La pintura de los automóviles y sus piezas es uno de los eslabones que más emisiones de aguas residuales produce en el proceso de fabricación del automóvil. Las aguas residuales de pintura contienen resinas, tensioactivos, iones de metales pesados, aceite, PO43-, pinturas, pigmentos, disolventes orgánicos y otros contaminantes. Tiene un alto valor de CODCr y causará una grave contaminación al medio ambiente si no se trata adecuadamente. Para este tipo de aguas residuales, el método tradicional es coagular directamente las aguas residuales mezcladas. El efecto del tratamiento no es ideal, la calidad del efluente es inestable y es difícil cumplir con los estándares de descarga. En particular, las aguas residuales de pintura por pulverización contienen una gran cantidad de disolventes orgánicos solubles en agua y el efecto de tratamiento directo del método de coagulación es muy pobre. Después de una investigación in situ, un análisis e investigación exhaustivos y pequeñas pruebas en una fábrica de automóviles en Shanghai, adoptamos un método de tratamiento de dos pasos de pretratamiento de fraccionamiento en masa y tratamiento de seguimiento posterior basado en las características de las aguas residuales del recubrimiento, y seleccionamos Fenton. Sedimentación por oxidación-coagulación. Para el tratamiento se utiliza el proceso fisicoquímico de flotación por aire, alcanzando los estándares de emisión y la tasa de eliminación de CODCr alcanza más del 80%.

1 Fuentes y principales contaminantes de las aguas residuales

1.1 Fuentes y sustancias nocivas de las aguas residuales de pintura

Las aguas residuales de pintura provienen principalmente del desengrasado previo, desengrasado, tratamiento de superficies y Procesos de pretratamiento del cuerpo como acondicionamiento, fosfatado y pasivación; procesos de electroforesis catódica y procesos de recubrimiento intermedio y acabado.

Las principales sustancias tóxicas y nocivas contenidas en las aguas residuales son las siguientes:

Tratamiento previo a la pintura: nitrito, fosfato, aceite emulsionado, tensioactivo, Ni2+, Zn2+.

Revestimiento de imprimación: película de pintura electroforética catódica con bajo contenido de disolvente, película de pintura electroforética catódica sin plomo, pigmento, polvo, resina epoxi, butanol, éter monobutílico de etilenglicol, alcohol isopropílico, dimetiletanolamina, resina de polibutadieno, dimetiletanol. , pintura, etc

Revestimiento medio y revestimiento superior: xileno, agua de plátano y otros disolventes orgánicos, películas de pintura, pigmentos y polvos.

1.2 Calidad y cantidad de aguas residuales

El volumen de agua diseñado para este proyecto es de 60m3/h.

El agua residual vertida desde el taller de pintura se divide en líquido residual del tanque que se descarga intermitentemente y agua de limpieza que se descarga continuamente.

La descarga intermitente de aguas residuales proviene principalmente del líquido residual descargado del tanque de pretratamiento, del líquido residual descargado de la sección de pintura en aerosol, etc. La concentración de aguas residuales es alta y el volumen de descarga es grande en una vez. La calidad del agua se muestra en la Tabla 1.

Tabla 1 Calidad del agua de vertidos intermitentes de aguas residuales

Contaminación

Contaminantes

Fuentes

Ven

Agua

Residuos

CODCr

mg/L

Aceite

mg/L

PO43-

mg/L

Zn2+

mg/L

Ni2+

mg/L

Cd2+

mg/L

Negro de humo

mg/L

pH Otros

Tanque de predesengrase, tanque de desengrase tanque de residuos líquido, post-pulverización, tanque de inmersión tanque de residuos líquido 2500~

4000

300~

950

250~400 9.5~11

Líquido residual del tanque de acondicionamiento de superficie 15~30 8.5~10.5

Fósforo Líquido residual del tanque de pasivación, líquido residual del tanque de inmersión y post-pulverización 400~600 100~150 20~30 6

Líquido residual del tanque de pasivación, líquido residual del tanque de inmersión y post-pulverización 50~ 100 1 ~3 4~5

Solución del tanque de residuos de electroforesis 3000~

20000

81 7~9

Revestimiento intermedio, revestimiento de superficie Pintura Líquido residual del fregadero de la sala de pulverización 3000 5~6 Escoria de pintura

Las aguas residuales descargadas continuamente provienen principalmente de la pulverización posterior del proceso de pretratamiento, las aguas residuales de desbordamiento del tanque de inmersión, etc. En comparación con la descarga intermitente de aguas residuales, su concentración es baja y el volumen total de agua descargada es grande, y su calidad del agua se muestra en la Tabla 2.

Tabla 2 Calidad del agua de las aguas residuales vertidas continuamente

Fuente

Fuente

Agua

Residuos

Contaminación

Control de la contaminación

Control

CODCr

mg/L

Aceite

mg/L

PO43-

mg/L

Zn2+

mg/L

Ni2+

mg/L

Cd2+

mg/L

Negro de humo

mg/L

pH

aguas residuales de enjuague después de desengrasar 300 25 10~20 7~8

aguas residuales de enjuague después de fosfatar 20~30 12 8 6

Enjuague de aguas residuales después de la pasivación 10~15 0,1 5~6

Aguas residuales de pulverización de tanque de agua desionizada 3900 1~3 4

Aguas residuales de limpieza de desionización circulante 400 6

Lavado de aguas residuales desbordadas después de nadar 100~1000 8 7~9

2. Diseño del proceso de tratamiento de aguas residuales de pintura

Una de las claves del proceso de tratamiento de aguas residuales de pintura de automóviles es la separación razonable del agua clara y turbia. Para algunas aguas residuales que son difíciles de tratar o que afectan el tratamiento posterior, se debe realizar un pretratamiento intermitente de acuerdo con su naturaleza y reglas de descarga, y luego un tratamiento concentrado y continuo con otras aguas residuales. Esto no solo puede lograr efectos de tratamiento mejores y estables, sino también. ser económico y también razonable y factible.

2.1 Proceso de tratamiento de aguas residuales de pintura

El proceso de tratamiento de aguas residuales de pintura se muestra en la Figura 1.

Figura 1 Proceso de tratamiento de una estación depuradora de aguas residuales de pintura en una fábrica de automóviles

2.2 Pretratamiento intermitente

2.2.1 Líquido residual desengrasante

El líquido residual desengrasante se demulsifica y se pretrata mediante acidificación. Se agrega ácido inorgánico al líquido residual desengrasante para ajustar el pH de 2 a 3, de modo que los jabones de ácidos grasos superiores en el emulsionante precipiten los ácidos grasos. en agua pero soluble en agua, demulsificando así el líquido residual desengrasante y separando el aceite.

Además, después de agregar ácido, el tensioactivo aniónico en el líquido residual desengrasante es fácil de descomponer en la solución ácida y pierde su estabilidad, perdiendo el equilibrio lipófilo e hidrófilo original, logrando así la demulsificación. Después del pretratamiento, el CODCr se redujo de 2500 a 4000 mg/l a 1500 a 2400 mg/l, con una tasa de eliminación de aproximadamente el 40 %, mientras que el contenido de aceite se redujo de 300 a 950 mg/l a 50 a 70 mg/l; , con una tasa de eliminación de hasta el 90% ~95%.

2.2.2 Aguas residuales de electroforesis

Las aguas residuales de electroforesis catódica contienen una gran cantidad de materia orgánica polimérica, con CODCr hasta 20.000 mg/L, y una gran cantidad de residuos de electroforesis estos. Aparecen sustancias en el agua. Sólidos finos en suspensión o coloides con carga negativa. Durante el tratamiento se añaden poliacrilamida catiónica (PAM) y cloruro de polialuminio (PAC) como coagulantes, y el efecto puente de adsorción de los floculantes se utiliza para eliminar rápidamente los contaminantes de las aguas residuales. El líquido residual de electroforesis requiere un valor de pH entre 11 y 12 durante el pretratamiento para tener un buen efecto de precipitación. El CODCr del efluente después de la reacción es de alrededor de 2000 mg/L.

2.2.3 Aguas residuales de pintura

Las aguas residuales de pintura se tratan primero con reactivo de Fenton (H2O2+FeSO4) para oxidar y descomponer la materia orgánica que contiene. La eficiencia de eliminación de CODCr es de aproximadamente 30. %, y luego agregue PAC y PAM para coagularlo y precipitarlo. Después de este tratamiento de dos pasos, la tasa de eliminación total de CODCr puede alcanzar del 60% al 80%, reduciéndose de 3000 a 20000 mg/L a 1200 a 4000 mg/L. El efluente se descarga al tanque de acondicionamiento de aguas residuales mixtas.

El reactivo de Fenton tiene una fuerte capacidad oxidante. Cuando el valor del pH es bajo (controlado alrededor de 3), el H2O2 se descompone catalíticamente por el Fe2+ para generar radicales hidroxilo (·OH) y desencadena más radicales libres. , desencadenando así una serie de reacciones en cadena [1].

A través de la reacción del OH con una capacidad oxidante extremadamente fuerte y la materia orgánica, la materia orgánica refractaria en las aguas residuales se oxida parcialmente, los enlaces C-C de la materia orgánica en las aguas residuales se rompen y finalmente se descomponen en H2O, CO2, etc., de ese modo. reduciendo la CODCr. O se produce acoplamiento u oxidación, cambiando la densidad y estructura de la nube de electrones, formando productos intermedios con menor peso molecular, cambiando así su solubilidad y precipitabilidad por coagulación. Al mismo tiempo, el Fe2+ se oxida para formar Fe(OH)3, que existe en forma coloidal bajo cierta acidez. Tiene propiedades de cohesión y adsorción y también puede eliminar algunos sólidos suspendidos e impurezas en el agua. El efluente elimina aún más los contaminantes mediante coagulación y sedimentación posteriores para lograr el propósito de purificación [2].

2.3 Tratamiento continuo

Todo tipo de aguas residuales pretratadas se vierten al tanque de ecualización y regulación, se mezclan con otras aguas residuales para luego entrar al proceso de tratamiento continuo. El CODCr de las aguas residuales mixtas es de aproximadamente 700~900 mg/L. El tratamiento continuo se divide en dos niveles: coagulación, sedimentación y coagulación, flotación por aire.

En aguas residuales de pintura, aceite, resina polimérica (resina epoxi), pigmento (negro de humo), polvo, fosfato, etc., bajo la acción de tensioactivos, disolventes y diversos aditivos, se dispersan de forma estable en solución acuosa en forma coloide. Se pueden agregar agentes químicos para destruir el sistema estable formado por las finas partículas suspendidas de coloides en el agua, haciendo que se agreguen en flóculos con propiedades de sedimentación obvias y luego formen sedimentos o espuma para su eliminación [3].

Después de agregar una cierta cantidad de floculantes inorgánicos a las aguas residuales, pueden neutralizar el potencial del aceite emulsionado o la resina polimérica, comprimir la doble capa eléctrica, chocar con las partículas coloidales para promover la agregación y completar la desestabilización. procesan y forman partículas finas. Esto permite que los iones metálicos y los iones de fosfato en las aguas residuales del recubrimiento formen pequeñas partículas sólidas en condiciones alcalinas para formar precipitados [4]. Por lo tanto, el tratamiento de coagulación puede eliminar eficazmente aceite, resina polimérica, pigmentos y polvos de las aguas residuales de pintura de automóviles [5].

Entre los iones de metales pesados ​​y los fosfatos, el valor de pH óptimo para que Ni2+ forme precipitado de Ni(OH)2 y PO43- para forme precipitado de Ca3 (PO4)2 es superior a 10, mientras que para Zn2+ forme precipitado de hidróxido; El rango de pH óptimo es de 8,5 a 9,5. Si el pH es demasiado alto, se formará y disolverá ZnO22-. Por lo tanto, se requiere una reacción de coagulación de dos etapas para eliminar Ni2+, PO43- y Zn2+ respectivamente. Al mismo tiempo, la separación sólido-líquido después de la reacción de coagulación utiliza un tanque de sedimentación de placa inclinada y un tanque de flotación de aire respectivamente. De esta manera, el tanque de sedimentación de placa inclinada se puede utilizar para eliminar la precipitación de compuestos de metales pesados ​​con una mayor cantidad. gravedad específica, y el tanque de flotación de aire se puede utilizar para eliminar compuestos de metales pesados ​​con una gravedad específica más ligera, etc.

2.3.1 Coagulación y sedimentación

La primera etapa es la coagulación y sedimentación para ajustar el valor del pH de 10 a 10,5.

El tanque de reacción adopta un tanque de reacción de flujo de empuje y está dividido en tres compartimentos. Agregue álcali al primer compartimento para elevar el pH a 10-10,5, agregue CaCl2, agregue FeSO4 al segundo compartimento y agregue el coagulante PAM al tercer compartimento. Después de la reacción, ingresa al tanque de sedimentación de placa inclinada para la separación sólido-líquido. . Los tiempos de residencia de las tres rejillas son 15 min, 15 min y 7,5 min respectivamente. La carga superficial del tanque de sedimentación de placa inclinada está diseñada según 2m3/m2·h. La tasa de eliminación de CODCr de la reacción de la primera etapa es del 50% al 60%. La Figura 2 es un diagrama esquemático del tanque de reacción primaria.

Figura 2 Diagrama esquemático del tanque de reacción de primer nivel

2.3.2 Coagulación y flotación por aire

El tanque de reacción para la reacción de segundo nivel también utiliza Un tanque de reacción de flujo de empuje dividido en tres rejillas. Agregue ácido al primer compartimento para ajustar el pH a 8,5 ~ 9, agregue PAC al segundo compartimento y agregue PAM al tercer compartimento. Después de la reacción, ingresa al tanque de flotación para la separación sólido-líquido. Los tiempos de residencia de los tres compartimentos del tanque de reacción secundaria son 10 min, 10 min y 5 min respectivamente. El agua de aire disuelto en el tanque de flotación está diseñada para ser el 30% del volumen de agua tratada. La tasa de eliminación de CODCr de la reacción secundaria es del 20 % al 25 %. Al mismo tiempo, el Zn2+ y parte del tensioactivo también se eliminan mediante flotación con aire.

2.4 Tratamiento avanzado

Para el tratamiento avanzado se utiliza la filtración con arena y la filtración con carbón activado. A juzgar por las condiciones de operación, el efluente después de la filtración de arena puede cumplir con los estándares de emisión (CODCr≤300 mg/L). La velocidad de filtración del dispositivo de filtrado de arena se controla en 10~12m3/(m2·h). El agua de retrolavado es presurizada por el agua en el tanque de agua de monitoreo y la intensidad del retrolavado se controla a 16-18 L/(m2·s).

El efluente después de la filtración con arena ya puede cumplir con los requisitos de vertido. Por lo tanto, la filtración con carbón activado es sólo una medida de garantía de emergencia y, en general, rara vez se utiliza.

2.5 Tratamiento de lodos

La calidad del tratamiento de lodos incide directamente en el funcionamiento de la estación depuradora de aguas residuales. Debido al alto contenido de aceite del lodo, el efecto de la filtración directa es pobre. Agregar Ca(OH)2 al tanque de concentración de lodo y ajustar el pH a aproximadamente 10 puede lograr un mejor efecto de filtración. El contenido de humedad del lodo se puede reducir del 99% al 75% al ​​80% después de pasar por el filtro prensa de placa y marco.

2.6 Análisis de la tasa de eliminación del tratamiento continuo

La tasa de eliminación del tratamiento continuo se muestra en la Tabla 3.

Tabla 3 Eficiencia del tratamiento continuo

Tasa de eliminación de CODCr en la posición de salida

50%~60% en la salida del tanque de sedimentación de placa inclinada

Tanque de flotación de aire Exportación 20% ~ 25%

Salida del filtro de arena 15%

3 Análisis del efecto del tratamiento

El proyecto ha estado en operación desde 2002, y el efecto del tratamiento es estable. Tabla 4 Este es un resumen de los datos del informe de monitoreo y análisis de 2004 del Centro de Monitoreo Ambiental de Shanghai sobre la planta. El tiempo de monitoreo es de 3 días, con 12 muestreos por día (muestreo una vez cada hora, incluyendo la entrada y salida del dispositivo de tratamiento de aguas residuales).

Tabla 4 Datos de seguimiento de la salida total de las instalaciones de tratamiento de aguas residuales

Artículos de seguimiento

Importación de equipos de tratamiento de aguas residuales* Equipos de tratamiento de aguas residuales exportación al "Estándar integral de descarga de aguas residuales" municipal de Shanghai (DB31/199-1997)

Concentración mínima (mg/L) Concentración máxima (mg/L) Concentración promedio (mg/L) Concentración mínima (mg/L) L) Concentración máxima (mg/L) Concentración media (mg/L)

pH 6,94 8,96 8,32 7,57 8,85 7,8 6~9

CODCr 434 759 625 73 132 115,6 300 Nivel tres Estándar

SS 93 351 204 21 145 29 350 Nivel Tres Estándar

DBO5 36 145 87 4 83 16,9 150 Nivel Tres Estándar

Aceite 2,6 11,5 5,1 0,1 0,9 0,6 10 Patrón secundario

Zn2+** - - - 0,02 1,6 0,09 4,0 Patrón secundario

Mn2+** - - - 0,05 0,26 0,16 5,0 Patrón secundario

Ni2+** - - - ND 0,18 0,09 1,0 Norma de emisión de contaminantes Clase I

Benceno ND ND ND ND ND ND 0,2 Norma secundaria

Tolueno ND ND ND ND ND ND 0,2 Norma secundaria

Xileno ND ND ND ND ND 0.6 Estándar Secundario

*La importación de equipos de tratamiento de aguas residuales se refiere a la importación de equipos de tratamiento continuo.

** Zn2+, Mn2+ y Ni2+ no fueron analizados en este monitoreo. En la tabla se detallan los datos de análisis diarios de la estación de tratamiento de aguas residuales de la planta.

Como se puede observar en la tabla anterior, las aguas residuales tratadas se evalúan según el "Estándar Integral de Descarga de Aguas Residuales" de Shanghai (DB31/199-1997), entre los cuales CODCr, DBO5 y SS se evalúan según el estándar de tercer nivel (después del tratamiento, las aguas residuales se descargan en la planta de purificación de agua de Anting), y el resto adopta estándares secundarios y la concentración de descarga máxima permitida de contaminantes de primera clase, todos los cuales pueden cumplir con los indicadores de diseño de ingeniería.

En la actualidad, el dispositivo de tratamiento funciona de manera estable y el efluente puede cumplir con los estándares.

4. Análisis técnico y económico

El costo del proyecto y los costos operativos son cuestiones que las personas deben considerar y cuidar al elegir los métodos de tratamiento. Después de que este proyecto adopta el tratamiento de fraccionamiento en masa, en comparación con el tratamiento físico y químico centralizado general, se ahorra la cantidad de adición de químicos y también se reduce la producción de lodos, lo que reduce el costo operativo en cierta medida. la calidad del agua efluente es estable y cumple con los estándares. Los indicadores técnicos y económicos de este proyecto se muestran en la Tabla 5.

800 1,11 30 1,67

Los días hábiles de * año se calculan como 250 días, y el volumen diario de tratamiento de agua es de 720 m3.

5. Conclusión

1. Es técnica y económicamente viable para este proyecto utilizar tratamiento de separación de masa, coagulación, sedimentación, coagulación, flotación, filtración de arena y otros procesos para tratar las aguas residuales de pintura de automóviles. Los resultados reales de la operación demuestran que la eficiencia de eliminación de este proceso para metales pesados, SS y petróleo supera el 90%, y la tasa de eliminación de CODCr es superior al 80%.

2. La cantidad y calidad de las aguas residuales de pintura de automóviles cambian enormemente, por lo que se debe prestar especial atención a la cantidad de aguas residuales, el equilibrio de la calidad del agua y la calidad del pretratamiento. Según la práctica de la ingeniería, el pretratamiento intermitente de aguas residuales desengrasadas, aguas residuales de electroforesis, aguas residuales y aguas residuales de pintura por pulverización no solo favorece la mejora de la eficiencia del tratamiento posterior, lo que refleja la unidad de tecnología y economía, sino que también mejora el funcionamiento estable y estable. La producción de agua es crucial.

Referencias:

Aplicación del método de oxidación Fenton en el tratamiento de aguas residuales por Xiong Zhong, Lin Yan y otros [J] Xinjiang Environmental Protection, 2002, 24 (2): 35～39

Zhang Linsheng, Wei Feng y otros utilizaron métodos físicos y químicos para tratar aguas residuales ultrafiltradas en el proceso de recubrimiento electroforético de la industria automotriz [J] Water Supply and Drainage, 1999, 25 (10): 33～36

Liu Shaogen, Tecnología de tratamiento de aguas residuales de pintura de automóviles [J] Aguas y aguas residuales industriales, 2001, 32(2): 11～13

Liu Shaogen, Huang Xianhuai Tratamiento fisioquímico-bioquímico de automóviles Production Wastewater [J] Water Supply and Drainage, 2001, 27 (12): 53～56

Liao Liang, Wu Yifei, et al. Investigación sobre el proceso de tratamiento de aguas residuales de la línea de pintura fosfatada [J] Ambiental Tecnología, 2000, 18, (4): 18～21