涂装废水处理工艺

在工业领域中，涂装属于表面制造工艺中非常关键的内容。在机床、电子、机械、汽车等工业领域中，涂装发挥了非常重要的作用，一方面可以有效的防止工业产品生锈，另一方面还能对工业产品的外观起到美化的效果。
虽然涂装具有很重要的工业应用价值，但是涂装工艺过程中会产生含有很多有毒物质的废水，对环境造成了很严重的影响。为此，科研工作者们针对涂装废水的特点，研究并设计出很多处理工艺，以降低涂装废水给环境带来的负面作用。本文涂装废水的特点及涂装废水的处理工艺进行了综述。
1 涂装废水的来源及特点
对于涂装工艺，在预脱脂、脱脂、表调、磷化、钝化、阴极电泳工序、中涂、喷面漆等工序中，会排出大量的涂装废水，这些涂装废水中含有高浓度的表面活性剂、树脂、重金属离子、颜料等有害物质，涂装废水的特点如下：
（1）涂装废水种类多，所含污染物成分非常复杂
在工业实际生产过程中，随着工业规模不断扩大，现在的涂装车间的规模也通常比较大，具有很多条生产线。在这些生产线中，由于生产的产品不同，导致涂装工艺中使用的材料也不同，最终导致所排出的废水中含有不同的有毒成分，使得每一种废水所含有的成分都不同，这也给涂装废水的处理增加了很大的难度。
目前，我国的涂装废水主要可分为两大类别，第一种类别的涂装废水是含一类污染物的废水，这里的一类污染物主要指的是镍离子。第二种类别的涂装废水指的是不含有一类污染物的废水。对于涂装废水，除了成分复杂多变之外，其酸碱性、污染物的浓度等也会经常变化，这些可变因子的存在，最终导致涂装废水具有种类多、成分复杂的特点。
（2）涂装废水的排放没有规律性
在涂装过程中，除了溢流水会按照正常的留出进行排放外，脱脂、磷化、喷漆槽液、电泳等工艺过程不具有规律性，都是间歇性的进行排放，并且每次排放的量都很大，废水中的污染物浓度都很高，使涂装废水的排放周期没有规律性，进而不能确定涂装废水的参数指标，给废水处理过程增添了难度。
（3）涂装废水具有排量大、水质不稳定的特点
在涂装车间，对于不同的工业产品及要达到的不同效果，涂装所使用材料也不同，最终导致所产生的废水具有很大的差异。再加上涂装废水的排放周期不具有周期性，所以在不同时间，废水的水质和排量都会不同。

2 涂装废水的处理工艺
2.1 物理化学处理方法
物理化学处理方法是一种利用物理手段和化学手段处理废水的方法，目前常用的方法主要有混凝沉淀、化学沉淀、絮凝气浮、超滤膜法、离子交换等。
以混凝沉淀法和超滤膜法为例，混凝沉淀处理方法，指的是用混凝沉淀剂来处理废水的一种方法，在处理涂装废水时，常用的絮凝剂有2种，分别为金属盐类的无机絮凝剂和高分子聚合物类的有机絮凝剂。常见的金属盐类的无机絮凝剂有聚合氯化铝、Fe3+等，常见的高分子聚合物类的有机絮凝剂有聚丙烯酰胺等。
超滤膜处理方法是指利用超滤膜处理废水的一种物化方法，对含有大量悬浮物的废水具有很好的处理效果，并且可以在一定范围内去除水体中的微生物。超滤膜技术的操作简单，设备运营的费用低，与传统的工艺相比，可以很好地提供企业的效益，在涂装废水的处理中具有广泛的应用。

2.2 生物处理方法
生物法处理方法是一种利用特定微生物来分解掉无水中的有害物质的水处理技术，目前在废水处理领域具有非常广泛的应用。对于生物处理法，因为其具有效果好，成本低，绿色无污染的优点，所以生物处理法在对涂装废水处理中表现出经济、高效、绿色的特点。
根据处理工艺的不同，生物处理法可分为活性污泥法、水解酸化法、氧化沟处理法、SBR法、接触氧化法、生物膜法、厌氧?缺氧?好氧法等等。根据微生物对氧气需求的不同，生物处理法可被分为好氧生物法、厌氧生物法和兼性厌氧法。
好氧生物法，指的是利用大量可以降解废水中污染物的好氧微生物，通过微生物的代谢作用，进而将废水中的污染物降解掉。但是，由于涂装废水含有重金属离子及高浓度的有毒物质，导致涂装废水的可生化性很低，所以，在利用好样生物法处理涂装废水时，一般需要對涂装废水进行预处理，以提高涂装废水的可生化性。
厌氧生物法指的是在无氧条件下通过厌氧微生物或者兼性厌氧微生物来对高浓度涂装废水进行处理的方法。厌氧微生物的代谢过程可分为三个阶段，分别为水解阶段、产有机酸阶段和甲烷化阶段。常见的厌氧生物法主要有厌氧接触法、厌氧水解法、升流式厌氧污泥床、厌氧生物滤池等。与物理化学方法相比，厌氧生物法具有成本低、操作简单、有机物去除率高等优点。但是由于厌氧微生物对氧气比较敏感，且生长繁殖的速度较慢，进而造成厌氧生物处理法的处理周期比较长，且有机物分解不彻底，导致恶臭的产生。所以，为了弥补厌氧微生物处理法的缺点，常常将物化处理法或者好氧微生物处理法与厌氧微生物处理法结合，共同处理涂装废水。
目前，厌氧?好氧组合的微生物处理法在涂装废水的生物处理中引起了越来越多人的关注，该方法在处高浓度有机废水的处理过程中具有很好的效果，并具有处理周期短、出水水质稳定、环境友好等优点，可以有机结合好氧处理法和厌氧处理法的优点，并能起到弥补单独使用的缺点，该方法在涂装废水的生物处理中，具有不错的降解效果。
2.3 生物处理法
生物处理法指的是利用物理化学方法对涂装废水进行前期的预处理，待涂装废水的可生化性提高后，再利用生物处理法对出水进行处理，最终使废水的排放标准符合排放要求，该方法被广泛应用于工业废水的处理。
2.4 微电解处理法
微电解处理法指的是利用铁碳颗粒在电解质溶液中发生腐烛原电池产生的电流电压来催化处理废水的方法，该方法的反应过程包括原电池反应、氧化还原反应、絮凝吸附反应、共沉淀反应等。微电解处理法一方面可以有效分解掉废水中的污染物，还可以通过电沉积作用对废水中的重金属离子进行回收。在处理涂装废水时，可以利用微电解处理法对涂装废水进行预处理，然后再结合生物处理方法，进而可以提高涂装废水的处理效率。