水性漆废水处理的方法和工艺条件

文/万良华

佛山市南海亿林化工有限公司 万良华

我们的专业是做除油剂、磷化剂、锆化剂、无磷锂化剂石墨烯等前处理产品，和废水处理AB药剂、清道夫药剂的。我公司的这些产品广泛应用于各种行业，比如家具，家电，汽车，军工等行业。再有就是咱们这个制桶行业，有很多的企业在支持着我们，你们有内涂桶、高清桶、闭口桶。不同的要求使用不同的工艺产品。

可是关于前处理方面的磷化工艺等等介绍，我就不在这里过多累述了。我今天与大家交流分享的是关于水性漆废水处理的方法和工艺条件。

这些年来，特别是在近两年，大家应国家的号召，和自身发展的需要，都已非常重视这个环境环保的问题，都在想办法改变自己企业的生产环境，提高生产的安全。在尝试使用水性漆，改变油性漆造成的空气污染，安全隐患等一系列的问题。但是水性漆也有存在一些不够成熟的地方。还有未能完全解决的问题存在，大家肯定感觉到了水性漆造成的废水就是一个很严峻的问题。而现在的平台里没有一个公司能够提出一个完整有效的处理方案，和规范的操作工艺。这是我们从油性漆改水性漆的进程的其中一个原因。去年我在这里曾经讨论个这个问题，当时提到了可以用一些材料和方法就可以解决这个问题，没有好好深入说明一些实际的使用方法和工艺条件。今天我就接着去年的基础跟大家深入的分析探讨一下。有4方案是可以比较有效的处理的，它的反应原理，和反应工艺条件又是什么。

无论选用那种药剂，都应该考虑到水性漆本身的特点，因为这些特点决定了工艺条件和处理成本。那么水性漆有那些特点昵？

一、水性漆可以完全溶于水中，成为水漆混合物。水性漆是亲水基团分子，一掉入水中即可跟水分子完全混合溶解。并存在于水的每个分子之中，游离于水的每个角落里。

请看下列图片，这是水性漆溶在水中的情况和油性漆的情况，完全不一样。

水性漆完全溶解在水里

二、水性漆容易起泡，水帘柜长期被泡沫覆盖。水性漆基本上都要有用或多或少的表面活性剂，造成泡沫不能及时消退。

请看下列图片，这是水性漆起泡的情况。

水性漆的起泡问题很严重

三、水性漆是没有粘性的，在水中也不会被固化掉。因为溶解于水，稀释了水性漆，只要水没干，水性漆就不会被固化，一直溶解于水中，但是浓度太高就会成为浆糊状，堵住水泵，悬挂在水帘壁之上。

因为这些特点，可以用那些方法来处理呢？

（一）超滤机处理。

请看下列图片，这是超滤机的模型，滤芯，和工作原理。

超滤机

超滤工艺是一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了部分的纯化。其最主要耗材是超滤膜，具有超级“筛分”分离功能的多孔膜。它的孔径只有几纳米到几十纳米，也就是说只有一根头发丝的1‰！在膜的一侧施以适当压力，就能筛出大于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2～20纳米的颗粒。这样就能将水中的树脂成分完全分离出来，并可以回收使用。目前使用最多的是电泳漆厂家，在喷漆行业中因为无需回用水性漆，所以使用这么高贵的滤芯来处理低值废水，成本上是不太合理的。

（二）普通无机废水处理。

请看下列图片，这是普通废水处理的现场，工艺条件。

普通无机废水处理

把水性漆当成普通的无机废水来处理，应选用以下这些材料：

1. 还原剂：用于含有氧化性物质或还原性物质，如硫酸亚铁。
2. 破解剂PAC：有时也称脱色剂，主要用于对破环水性漆的离子，起到分离作用。
3. 调理剂：又称为脱水剂，用于对脱水前剩余污泥的调理，其主要的是大量的石灰。
4. pH调整剂：用于将酸性废水和碱性废水的pH值调整为中性。
5. 消泡剂：主要用于消除曝气或搅拌过程中出现的大量泡沫。
6. 凝聚剂PAM：有时又称为絮凝剂，可作为强化固液分离的手段，用于初沉池、二沉池、浮选池及三级处理或深度处理等工艺环节。
7. 消毒剂：用于在废水处理后排放或回用前的消毒处理。二级处理厂的最后处理步骤是向出水中添加消毒剂，在美国最常用的消毒剂是氯气或其他形式的氯。
8. 过滤耗材：一般用活性炭，吸附其水中被反应的SS悬浮物，令水可以循环使用。

经过以上复杂的大型废水处理系统，完善的工艺条件，使用大量的低值化学品，水基本上达到一级标准了。但造成大量的固废物质，现在的固废处理成本这么高，使用这种方法的成本太高了。只有在早期的大型企业，如汽车及其配件厂现在还存在使用这个方法。

（三）漆雾凝聚剂AB剂处理。

请看下列图片，这是AB剂处理的效果。

漆雾凝聚剂AB剂处理

AB剂是用独特的高分子结构来分解水性漆废水中的树脂、表面活性剂在循环水系统中消粘而失去稳定性，打破原有的水质电荷平衡，从而达到吸附、消粘、脱稳、絮凝上浮的目的，由于油漆的种类繁多，成分都不一样以及水质的多变性，在这种情况下就需要小试来进行配方选型，通过比较相同量油漆污水处理时的消粘度、漆渣上浮、残渣含量，水质澄清度，选出性价比较高的AB剂产品。再就是漆雾凝聚剂分A剂、B剂二组份，不可以同时使用。需要先加A剂，后加B剂，一般情况下间隔的时间在0.5-2.0小时左右。A剂主要起到消除油漆粘性的作用，B剂是起到絮凝上浮悬浮固状颗粒聚集在一起的作用。但使用时应注意的是AB剂的合理搭配。否则漆渣可能会比较多的下沉。水的可利用性较少。

（四）清道夫单剂处理。

请看下列图片，这是清道夫处理的效果。

清道夫单剂处理效果

清道夫是德国技术，中国佛山市清道夫环保新材料有限公司生产的。是水性漆废水处理专门配方产品。其与漆雾凝聚剂的反应原理完全不相同。基于水性漆没有粘性，与水完全混合在每个角落里，而且会大量的起泡的特点。清道夫是用其独特的聚合性物质分子来直接反应水性漆废水中的树脂、表面活性剂和色浆，令这些微米级的固体分子体积能瞬间扩大10陪，迅速与水分离，吸附、脱稳、结块上浮。被脱离的固体成分体积比较大，必然会悬浮在水的上方，不会下沉，而捞起来的水性漆渣没有粘性，脱水性好，可以完全压制成不含水的饼状，方便我们运输，处理处理。减少了固废处理成本。

这些处理方法就是目前能有效果的方法，但哪个方法更适合我们呢？那个成本更低呢？或者哪个性价比更高呢？从上面的数据来看，大家各自就理解了。

请看下列对比表，是各种处理方法的耗材，优缺点，成本对比。

水性漆处理4种方法的对比

以上讲了各种处理的方法，选则了处理方法只是其中的一个方面，另一关键就是需要一个规范的工艺条件了。

大家请看下列图片就是在不同的水帘柜出现不同的效果，这是没有固定工艺条件的。

水帘柜操作

这种情况不能成为我们处理的一个保障，影响了我们顺利生产的进行，更加跟我们提高环保背道而驰。那又为什么会有这种情况呢？之前说了水性漆的特点，提到了它是亲水基团化学物，在经过了药剂反应后，他是需要一定的时间和空间去上浮，等待捞起的。但是如果未能有这个工艺条件的话，让未能完全上浮的漆渣随着水帘柜的水继续高速混合，那这固态物质会再次地溶于水中，成为水中悬浮物SS，更加恶化的是天进入抽水泵，被搅烂，再冲击被沉入水底。重新成为污染物，不断增加水的黏稠度，降低水的可溶解度。这样不断的恶性循环，增加废水的处理难度，最终无法解决。所以规范的工艺条件的显得非常关键了。

大家请看下列图片，就是在规范的工艺条件下的处理效果，能够长期稳定有效的处理。

固定外循环工艺下的效果

好的，这工艺的条件是以个外循环系统，工艺图是这样的。大家请看，下列图显示的是将水帘柜的水抽到一个外循环水池，池子大小可以按照自己水泵的流量来综合考虑，一般情况下1个立方大的水池即可以。在这个水池的一头进水，并进行加入清道夫或者其他化学处理药剂，让漆渣能及时反应出来，然后经过一点时间慢慢上浮在这个水池上方，结块。然后利用人工捞渣或者机械进行自动清理。然后干净的废水，从另一个方向回流到水帘柜里继续使用，再将带有落漆的废水带出到外循环池处理。这样一个固定的循环，是长期有效的处理，是防止恶性循环的处理，是能真正解决水性漆废水的规范工业环境。用规范的工艺条件和合适药剂的互相搭配，更加能降低处理成本，减少人工，增加可操作性 ，确保效果，稳定性，安全性。

外循环现场工艺图

设备处理现场

这点我有深刻的体会，因为，我们在这几年中走访了各行各业的众多企业，观察了各个厂家的水帘柜和集中处理水池，大家都为此提出了各自宝贵的意见。其中有不少成熟工艺的厂家，都能做到良好稳定的效果，像这些图片就是有外循环工艺条件处理的效果，而这些图片就是没有外循环工艺条件处理的效果之间的对比可以很明显。可以确定的是有规范的工艺条件的厂家能够长期有效的进行水性漆废水处理，。真实地提高了喷漆的环境。

外循环工作原理示意图

另外，根据现在的大趋势，人工智能是的第三次工业革命，因为现在人工成本在增加，所以代替日催上升的人力资源的机器人也随之兴起。比如可以自动开机，自动加药，自动清渣，自动干燥漆渣的人工智能一体化设备也已经有很多厂家在使用。它可以大大的降低药剂成本，人工成本，而且更加的安全，更加的稳定，关键的是减少了漆渣的含水量，直接降低了固废处理的成本。下图是清道夫一体机。

清道夫一体机设计图

设备处理现场