涂料废水成分复杂,具有高COD、高色度、高悬浮物、低可生化性(B/C比低)和水质波动大等特点,直接进行生化处理难度高。因此,预处理是整个处理流程的关键环节,其目标是降低污染负荷、去除有毒物质、提高废水可生化性。以下是涂料废水预处理中常见的几类技术:
1. 物理化学法(物化法)
混凝沉淀/气浮:这是基础且广泛应用的预处理技术。通过投加混凝剂(如PAC聚合氯化铝)和絮凝剂(如PAM聚丙烯酰胺),使废水中的胶体颗粒、细小悬浮物(如颜料、树脂颗粒)脱稳、聚集,形成大颗粒絮体,再通过重力沉淀或气浮的方式将其从水中分离。此法能有效去除SS和部分COD、色度,为后续处理减轻负担。
2. 深度氧化法
这类技术通过产生强氧化性的羟基自由基(·OH),直接矿化或分解难降解的有机物,是改善可生化性的核心手段。
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Fenton(芬顿)氧化:在酸性条件下(pH 3-4),利用亚铁离子(Fe²⁺)催化过氧化氢(H₂O₂)分解,产生·OH自由基。对苯系物、酚类、有机溶剂等有强的氧化能力,能显著降低COD并大幅提高B/C比。常与微电解联用,铁离子可由微电解提供。
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铁碳微电解:将铸铁屑和碳颗粒(如焦炭、石墨)浸没在酸性废水中,形成无数微小的原电池。铁作为阳被腐蚀产生Fe²⁺,碳作为阴产生新生态氢[H]和H₂O₂。这些产物能还原、氧化、电絮凝多种污染物,有效开环断链,提高可生化性。其产生的Fe²⁺还可作为后续芬顿法的催化剂,实现“以废治废”。
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臭氧氧化:向废水中通入臭氧(O₃),臭氧本身是强氧化剂,也可在催化剂(催化臭氧)或紫外光(UV/O₃)作用下产生·OH自由基。对脱色、去除嗅味和降解难降解有机物效果好,但运行成本相对较高。
3. 物理分离法
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过滤:使用砂滤、活性炭过滤或膜过滤(如超滤UF)去除废水中的悬浮物和部分胶体。活性炭还能吸附有机物,改善水质。常作为深度预处理或保障后续工艺的措施。
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气浮:除与混凝联用外,溶气气浮(DAF)也可单独用于去除密度接近水的悬浮物和油类,通过微小气泡粘附污染物使其上浮分离。
4. 其他技术
pH调节与均质:虽非独立处理技术,但至关重要。通过调节池进行水量和水质的均化,并用酸(H₂SO₄)或碱(NaOH)调节pH,为后续化学反应(如微电解、芬顿、混凝)创造理想条件。
在实际工程中,往往采用组合工艺,如“混凝沉淀 + 铁碳微电解 + Fenton氧化 + 混凝沉淀”的经典流程,以发挥各技术的协同效应,确保预处理效果稳定可靠。
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