噴涂工藝在金屬表面處理中運用極其廣泛，在生產(chǎn)過程中基本上都有噴涂廢水產(chǎn)生，噴涂廢水中呈酸性且含有多種金屬離子和非金屬離子，其中有些為一類毒物，必須經(jīng)處理后達標(biāo)后排放。噴涂廢水污染物種類較多，水質(zhì)、水量波動較大，工程、工藝設(shè)計時需對源頭水進行分流，并對高濃度廢液進行分質(zhì)預(yù)處理，以提高后續(xù)處理工藝的穩(wěn)定性，進而確保噴涂廢水處理穩(wěn)定達標(biāo)排放。

噴涂廢水處理工藝
噴涂施工是一項既復(fù)雜又對環(huán)境、溫度等各項指標(biāo)有嚴(yán)格要求的工作。為保證質(zhì)量，涂裝施工對空氣的清潔度、溫度、濕度和通風(fēng)照明等均有一定的要求。但涂裝中的預(yù)處理、涂覆、烘干等過程又不同程度地產(chǎn)生涂裝污水，對人體有一定的危害性，若不加治理，不僅會影響操作者的健康和生產(chǎn)的安全，而且將對環(huán)境造成污染。因此，在涂裝生產(chǎn)中應(yīng)采取各種有效措施，進行環(huán)保治理。

一、噴涂廢水處理工藝

（1）物理處理法。有分離法、過濾法、離心分離法等。噴涂污水的物理處理法，主要是用于去除懸浮物、膠狀物等物質(zhì)；而采用蒸發(fā)結(jié)晶和高磁分離法，主要是用于去除膠狀物、懸浮物和可溶性鹽類以及各種金屬離子。若投加磁鐵粉和凝聚劑，還能去除其他非金屬雜質(zhì)。

（2）化學(xué)處理法。有中和法、凝聚法、氧化還原法等。

①中和法。將污水進行酸堿中和，調(diào)整溶液的酸堿度（pH值），使其呈中性或接近中性，或適宜于下一步處理的pH值范圍。酸性污水中和采用的中和劑有廢堿、石灰、電石渣、石灰石、白云石等。堿性污水中和采用的中和劑有廢酸、煙道氣體中的二氧化硫、二氧化碳等。對于一個工廠或一個工業(yè)區(qū)，有條件時應(yīng)盡量采用酸性污水和堿性污水互相中和，以廢治廢、降低成本。

②凝聚法。在噴涂污水中加入適當(dāng)?shù)哪�聚劑，使噴涂污水中的膠粒互相碰撞而凝聚成較大的粒子，從溶液中分離開來。其中包括一系列物理化學(xué)和膠體化學(xué)的復(fù)雜過程。

A、電荷作用。采用氯化鋁作為凝聚劑時，噴涂污水的堿性太高，可加入酸性白土作助凝劑；若噴涂污水的堿性不高時，可采用石灰乳作為助凝劑。堿式氯化鋁水解后，生成帶正電荷的物質(zhì)，污水中的膠體雜質(zhì)帶負(fù)電荷，堿式氯化鋁的加入就可吸附中和膠體物質(zhì)的帶電離子，使得膠體電位降低，當(dāng)電位降低到一定程度時，各個微粒就會因碰撞、吸附而凝聚沉淀下來。

B、化學(xué)作用。凝聚劑中的金屬離子和膠體雜質(zhì)的特性官能團形成配位鍵結(jié)合而凝聚。

C、機械作用。通過機械攪拌、離心碰撞，使顆粒互相結(jié)合而增大，顆粒重力增加而沉淀、凝聚。膠體溶液中的微粒是處于兩種方向相反的作用之下，一種是重力，另外一種是擴散力。后一種力是由質(zhì)點微粒的布朗運動而引起，這個力使質(zhì)點由濃度高的部分向濃度低的部分移動，當(dāng)兩力達到相等時就會達到平衡狀態(tài)，無法沉淀。當(dāng)外加機械力時，就會使平衡破壞，從而使粒子下沉。通過這種作用，達到噴涂污水凈化的目的。

③氧化還原法。在氧化還原反應(yīng)中，參加反應(yīng)的物質(zhì)會改變其原有的特性，在水質(zhì)控制和處理技術(shù)中用它來凈化水質(zhì)。

A、藥劑法。在噴涂污水中加入適當(dāng)?shù)难趸瘎┗蜻�原劑，使之與水中的無機物雜質(zhì)進行反應(yīng)，重點用于工廠的工業(yè)污水的處理。例如，氰化物用氯氧化；六價鉻用亞鐵鹽還原為三價鉻等。

B、過濾法。將顆粒狀的氧化劑或還原劑材料填充成層，形成濾池，使待處理的污水透過濾層，水中雜質(zhì)即進行氧化還原反應(yīng)。例如，使汞還原而留在濾層中而自污水中除去。

C、暴氣法。通過暴氣，使污水不斷溶解空氣中的氧，使物質(zhì)得到氧化。例如，污水中的二價鐵離子，經(jīng)暴氣后，可氧化為三價鐵離子；高濃度的硫化銨石油污水，經(jīng)加熱及暴氣，硫化物可氧化為硫代硫酸鹽或硫而除去。

（3）物理化學(xué)法。用此法處理污水有離子交換、電滲析、反滲透、氣浮分離、汽提、吹脫、吸附、萃取等方法。物理化學(xué)法主要用于分離污水中的溶解物質(zhì)，回收有用的物質(zhì)成分，使污水得到深度處理。

①離子交換法。離子交換法是利用離子交換劑上的離子和污水中的離子進行交換，而除去污水中的有害離子的方法。離子交換法的特點主要是吸附離子化的物質(zhì)，并進行等當(dāng)量的離子交換。采用離子交換來處理噴涂污水，廣泛用于回收污水中的金屬離子，如金、銀、鉑、汞、鉻、鎘、鋅、銅等。除此之外，在凈化放射性污水方面也有應(yīng)用。

②吸附法。固體表面分子、原子或離子同液體表面一樣，表面存在剩余的表面自由能，同樣具有自動降低這種能量的趨勢。固體表面會自動降低自由能的趨勢往往表現(xiàn)為對氣體或液體中某種物質(zhì)的吸附作用。固體表面也就是由固體和氣體或固體與液體組成的，在此相同界面上常會出現(xiàn)氣體組分或溶質(zhì)組分濃度升高的現(xiàn)象，這就是固體表面的吸附作用。利用吸附劑（活性炭、活化煤、腐植酸、硅藻土、白陶土、硅膠、活性鋁、分子篩等）可除去污水中的酚、染料、農(nóng)藥、有機物、各種重金屬離子等，還可吸附廢氣中的有害毒物，吸附法在三廢治理中是一種很有前途的處理方法。

（4）生物處理法：也稱生化法，是利用微生物群的新陳代謝過程，使污水中的復(fù)雜有機物氧化分解成二氧化碳、甲烷和水。生物法的種類很多，按生物法的基本類型可分為四大類，即自然氧化法、生物濾池氧化法、活性污泥法、厭氧發(fā)酵法。

二、噴涂廢水處理工藝：混凝法

噴涂污水混凝處理法是噴涂污水化學(xué)處理法之一種。通過向噴涂污水中投加混凝劑，使其中的膠粒物質(zhì)發(fā)生凝聚和絮凝而分離出來，以凈化污水的方法。混凝系凝聚作用與絮凝作用的合稱。前者系因投加電解質(zhì)，使膠粒電動電勢降低或消除，以致膠體顆粒失去穩(wěn)定性，脫穩(wěn)膠粒相互聚結(jié)而產(chǎn)生；后者系由高分子物質(zhì)吸附搭橋，使膠體顆粒相互聚結(jié)而產(chǎn)生。

混凝劑可歸納為兩類；①無機鹽類，有鋁鹽（硫酸鋁、硫酸鋁鉀、鋁酸鉀等）、鐵鹽（三氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵等）和碳酸鎂等；②高分子物質(zhì)，有聚合氯化鋁，聚丙烯酰胺等。處理時，向噴涂污水中加入混凝劑，消除或降低水中膠體顆粒間的相互排斥力，使水中膠體顆粒易于相互碰撞和附聚搭接而形成較大顆粒或絮凝體，進而從水中分離出來。影響混凝效果的因素有：水溫、pH值、濁度、硬度及混凝劑的投放量等。

涂裝工藝前處理噴涂污水來自漆前表面處理的脫脂、磷化表面等工序，含有乳化油、表面活性劑、磷酸鹽、重金屬離子填料、溶劑等等。電泳涂漆污水產(chǎn)生于涂件上附著的浮漆和槽液的清洗過程，一般包括去離子洗水和超濾液；其成分與槽液成分相同，含有水溶性樹脂（如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等），顏料（如炭黑、氧化鐵紅、鉛汞等），填料（如鈦白粉、滑石粉等），助溶劑（如三乙醇胺、丁醇等）和少量重金屬離子。運用混凝處理方法處理可以使涂裝污水中的膠粒物質(zhì)發(fā)生凝聚分離出來，達到噴涂污水處理的效果。

混凝反應(yīng)法處理涂裝污水裝置，一般應(yīng)包括污水貯槽、前處理槽、原水貯槽、反應(yīng)沉淀槽、反應(yīng)氣浮槽、清水槽，若干污水貯槽分別管道連接置有COD在線控制儀的前處理槽。前處理槽由破乳區(qū)、PH調(diào)節(jié)區(qū)、混凝區(qū)組成，前處理槽出水管管道依次順序連接原水貯槽、反應(yīng)沉淀槽、反應(yīng)氣浮槽和清水槽，裝置中各槽均線路接通工控機，通過加設(shè)置有COD在線控制儀的前處理槽，將各種污水預(yù)先動態(tài)混合，調(diào)節(jié)進行混凝沉淀反應(yīng)前污水中的COD，確保水質(zhì)水量穩(wěn)定，提高處理效率。
 

三、物理化學(xué)法處理涂裝污水

噴涂污水物理化學(xué)處理法是污水處理方法之一種。系運用物理和化學(xué)的綜合作用使噴涂污水得到凈化的方法。它是由物理方法和化學(xué)方法組成的污水處理系統(tǒng)，或是包括物理過程和化學(xué)過程的單項處理方法，如浮選、吹脫、結(jié)晶、吸附、萃取、電解、電滲析、離子交換、反滲透等。如為去除懸浮的和溶解的污染物而采用的化學(xué)混凝——沉淀和活性炭吸附的兩級處理，是一種比較典型的物理化學(xué)處理系統(tǒng)。和生物處理法相比，此法優(yōu)點：占地面積少；出水水質(zhì)好，且比較穩(wěn)定；對噴涂污水水量、水溫和濃度變化適應(yīng)性強；可去除有害的重金屬離子；除磷、脫氮、脫色效果好；管理操作易于自動檢測和自動控制等。但是，處理系統(tǒng)的設(shè)備費和日常運轉(zhuǎn)費較高。
類型

1、噴涂污水萃取處理法
噴涂污水萃取處理法是利用萃取劑，通過萃取作用使污水凈化的方法。根據(jù)一種溶劑對不同物質(zhì)具有不同溶解度這一性質(zhì)，可將溶于噴涂污水中的某些污染物完全或部分分離出來。向噴涂污水中投加不溶于水或難溶于水的溶劑（萃取劑），使溶解于噴涂污水中的某些污染物（被萃取物）經(jīng)萃取劑和污水兩液相間界面轉(zhuǎn)入萃取劑中。
萃取操作按處理物的物態(tài)可分固——液萃取、液——液萃取兩類。工業(yè)污水的萃取處理屬于后者，其操作流程：①混合，即使污水和萃取劑*大限度地接觸；②分離，即使輕、重液層完全分離；③萃取劑再生，即萃取后，分離出被萃取物，回收萃取劑，重復(fù)使用。萃取劑的選擇應(yīng)滿足：①對被萃取物的溶解度大，而對水的溶解度小；②與被萃取物的比重、沸點有足夠差別；③具有化學(xué)穩(wěn)定性，不與被萃取物起化學(xué)反應(yīng)；④易于回收和再生；⑤價格低廉，來源充足。此法常用于較高濃度的含酚或含苯胺、苯、醋酸等工業(yè)污水的處理。

2、噴涂污水光氧化處理法
噴涂污水光氧化處理法是利用紫外光線和氧化劑的協(xié)同氧化作用分解污水中有機物，使污水凈化的方法。噴涂污水氧化處理使用的氧化劑（氯、次氯酸鹽、過氧化氫、臭氧等），因受溫度影響，往往不能充分發(fā)揮其氧化能力；采用人工紫外光源照射噴涂污水，使噴涂污水中的氧化劑分子吸收光能而被激發(fā)，形成具有更強氧化性能的自由基，增強氧化劑的氧化能力，從而能迅速、有效地去除噴涂污水中的有機物。光氧化法適用于噴涂污水的高級處理，尤其適用于生物法和化學(xué)法難以氧化分解的有機污水的處理。

3、噴涂污水離子交換處理法
噴涂污水離子交換處理法是借助于離子交換劑中的交換離子同污水中的離子進行交換而去除噴涂污水中有害離子的方法。其交換過程：①被處理溶液中的某離子遷移到附著在離子交換劑顆粒表面的液膜中；②該離子通過液膜擴散（簡稱膜擴散）進入顆粒中，并在顆粒的孔道中擴散而到達離子交換劑的交換基團的部位上（簡稱顆粒內(nèi)擴散）；③該離子同離子交換劑上的離子進行交換；④被交換下來的離子沿相反途徑轉(zhuǎn)移到被處理的溶液中。離子交換反應(yīng)是瞬間完成的，而交換過程的速度主要取決于歷時*長的膜擴散或顆粒內(nèi)擴散。
離子交換的特點：依當(dāng)量關(guān)系進行，反應(yīng)是可逆的，交換劑具有選擇性。應(yīng)用于各種金屬表面加工產(chǎn)生的污水處理和從原子核反應(yīng)器、醫(yī)院和實驗室污水中回收或去除放射性物質(zhì)，具有廣闊的前景。

4、噴涂污水吸附處理法
噴涂污水吸附處理法是利用多孔性固體（稱為吸附劑）吸附噴涂污水中某種或幾種污染物（稱為吸附質(zhì)），以回收或去除某些污染物，從而使噴涂污水得到凈化的方法。有物理吸附和化學(xué)吸附之分。前者沒選擇性，是放熱過程，溫度降低利于吸附；后者具選擇性，系吸熱過程，溫度升高利于吸附。

吸附法單元操作分三步：①使噴涂污水和固體吸附劑接觸，污水的污染物被吸附劑吸附；②將吸附有污染物的吸附劑與污水分離；③進行吸附劑的再生或更新。

按接觸、分離的方式，可分為：①靜態(tài)間歇吸附法，即將一定數(shù)量的吸附劑投入反應(yīng)池的噴涂污水中，使吸附劑和噴涂污水充分接觸，經(jīng)過一定時間達到吸附平衡后，利用沉淀法或再輔以過濾將吸附劑從噴涂污水中分離出來；②動態(tài)連續(xù)吸附法，即當(dāng)噴涂污水連續(xù)通過吸附劑填料時，吸附去除其中的污染物。吸附劑有活性炭與大孔吸附樹脂等。爐渣、焦炭、硅藻土、褐煤、泥煤、粘土等均為廉價吸附劑，但它們的吸收容量小，效率低。
物理化學(xué)處理方法處理涂裝污水主要用到的是離子交換技術(shù)和吸附技術(shù)。

四、涂裝污水生化處理法

由于涂裝工藝的不同，涂裝污水的來源不同，水質(zhì)也不盡相同。涂裝污水屬于有機性工業(yè)污水，水中有機污染物來源于涂料和溶劑中的可溶性物質(zhì)。在有的工藝下，涂裝污水中COD/BOD約在1.6左右，具有較好的可生化性。
污水生物化學(xué)處理法簡稱“污水生化法”，是利用微生物的代謝作用，使污水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機污染物轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，以實現(xiàn)凈化的方法。可分為需氧生物處理法和厭氧生物處理法，前者主要有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、污水灌溉等。

污水厭氧生物處理法又稱“厭氧消化”，是利用厭氧微生物以降解污水中的有機污染物，使污水凈化的方法。其機理是在厭氧細(xì)菌的作用下將污泥中的有機物分解，*后產(chǎn)生甲烷和二氧化碳等氣體。

完全厭氧消化過程可分三個階段：①污泥中的固態(tài)有機化合物借助于從厭氧菌分泌出的細(xì)胞外水解酶得到溶解，并通過細(xì)胞壁進入細(xì)胞，在水解酶的催化下，將多糖、蛋白質(zhì)、脂肪分別水解為單糖、氨基酸、脂肪酸等；②在產(chǎn)酸菌的作用下，將階段的產(chǎn)物進一步降解為較簡單的揮發(fā)性有機酸，如乙酸、丙酸、丁酸等；③在甲烷菌的作用下，將第二階段產(chǎn)生的揮發(fā)酸轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳。影響因素有溫度、pH值、養(yǎng)料、有機毒物、厭氧環(huán)境等。厭氧生物處理的優(yōu)點：處理過程消耗的能量少，有機物的去除率高，沉淀的污泥少且易脫水，可殺死病原菌，不需投加氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)。但是，厭氧菌繁殖較慢，對毒物敏感，對環(huán)境條件要求嚴(yán)格，*終產(chǎn)物尚需需氧生物處理。近年來，常應(yīng)用于高濃度有機污水的處理。

污水好氧生物處理法是利用需氧微生物（主要是需氧細(xì)菌）分解污水中的有機污染物，使污水無害化的處理方法。其機理是，當(dāng)污水同微生物接觸后，水中的可溶性有機物透過細(xì)菌的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜而被吸收進入菌體內(nèi)；膠體和懸浮性有機物則被吸附在菌體表面，由細(xì)菌的外酶分解為溶解性的物質(zhì)后，也進入菌體內(nèi)。這些有機物在菌體內(nèi)通過分解代謝過程被氧化降解，產(chǎn)生的能量供細(xì)菌生命活動的需要；一部分氧化中間產(chǎn)物通過合成代謝成為新的細(xì)胞物質(zhì)，使細(xì)菌得以生長繁殖。處理的*終產(chǎn)物是二氧化碳、水、氨、硫酸鹽和磷酸鹽等穩(wěn)定的無機物。處理時，要供給微生物以充足的氧和各種必要的營養(yǎng)源如碳、氮、磷以及鉀、鎂、鈣、硫、鈉等元素；同時應(yīng)控制微生物的生存條件，如pH宜為6.5～9，水溫宜為10～35℃等。主要方法有活性污染法、生物膜法、氧化塘法等。

五、磷化噴涂污水的處理方法

磷化污水是金屬表面處理的前處理，一般有除油除銹、表調(diào)、磷化鈍化。有簡單磷化就是用磷酸與硫酸和硝酸，也有要求高的專用磷化劑（有水劑和粉劑產(chǎn)品），粉劑產(chǎn)品相對產(chǎn)泥較多。噴涂有噴粉和噴漆。如果是噴粉則排放的污水就是前處理污水包括磷化污水。

    磷化污水處理工藝簡單，加石灰調(diào)PH（石灰起到助凝作用），加混凝劑，再沉淀，*后*好加一級氣浮比較好。關(guān)鍵是調(diào)PH，由于磷酸氫根離子的原因，*好為10-10.5，氣浮前回調(diào)。另如果是專用磷化劑，還含有其它的金屬離子，如鋅系磷化劑，要適當(dāng)考慮Zn離子的酸堿溶兩性特點。磷化污水中的COD（主要是表面活性劑引起的），一般用沉淀加氣浮兩級可達到排放標(biāo)準(zhǔn)，不需特別考慮。還有注意的是混凝劑，有硫酸亞鐵和氯化鐵，前者便宜，后者貴但效果好，只是需防腐，其實實際使用費用并高不了多少。有家家電公司五座污水站都是該工藝，運行長期達標(biāo)。如是噴漆污水，因可溶性的有機物較多，COD也較高，與磷化污水一起處理較難達標(biāo)，*好分開處理。

六、膜過程分段處理涂裝污水

某廠涂裝污水采用分段治理的方法，治理涂裝污水取得了不錯的效果。
1.膜過程處理含有污水
污水來源：金屬加工切削、研磨、水溶性冷卻液、潤滑液、清洗液、漂洗水等。綜合污水COD在50 000*10-4%，油5%-10%，BOD500*10-4%（有機物濃度為2.0%），而國家排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-88要求油不大于20mg/L，COD小于150mg/L。

污水處理工藝流程如下：

工藝：污水首先進入1號管道過濾器，過濾器內(nèi)的濾料采用尼龍12針刺無紡布，孔徑小于5微米，將大于5微米的機械雜質(zhì)、膠狀體去除，后進入2號油水分離器，器內(nèi)濾芯采用小于3微米孔徑的超吸水性材料制成，既阻隔油的通過，又能使分散的油花富集成油滴。由于機器外的供給源設(shè)計在過濾器底部，使油滴上浮在機器頂部，受壓后排出機外。分離后污水中懸浮液油小于50mg/L，但乳狀液還有1%-10%的油須經(jīng)超濾，超濾后滲透液中油小于10mg/L，濃縮液可濃縮到30%-65%，濃縮后再經(jīng)離心分離或蒸發(fā)處理。在滲透液中尚含有大量的低分子組分和鹽，含碳量含量較高，必須經(jīng)納濾處理。納濾截留分子量一般在1000-3000之間，孔徑0.05-0.10mm，因此選擇膜特別重要，必須使膜表面具有親水性，防止油滴在膜表面污染凝固。

2.綜合治理磷化污水
污水成分：水90%-95%，不溶磷酸鐵、磷酸鹽、促進劑、游離酸、油、表面活性劑等占5%-10%。治理目的：80%-90%水回收，排放達到排放標(biāo)準(zhǔn)。流程如下：

磷化污水先進入強氏過濾器（QZN）去除大于5微米以上大顆粒，進入備處理槽經(jīng)泵加壓用納濾機（NF）進行往復(fù)循環(huán)，可獲得85%-90%的滲透液回用。并有效去除0.1-0.2mm有機物、無機低分子、鹽、化合物等。濃縮液可蒸發(fā)或酸堿中和處理。

3.電泳污水的治理
陽極電泳和陰極電泳，原則上均采用全封閉循環(huán)進行生產(chǎn)操作，當(dāng)固體含量比值小的時候一般采用UF來獲得高分子樹脂和滲濾液，滲濾液一般用作電泳后工件的沖洗液，*終需用去離子水進行終端控制。由于大量的清洗水補充，滲透液不可能全部回到電泳槽，必須有一部分排放液，排放液中肯定有有用的高分子涂料和表面活性劑，而循環(huán)的電泳槽液附著使使用周期增長，槽液內(nèi)的高聚物、顏基沉淀物、樹脂膠體、磷酸鉛絡(luò)合物、表面活性劑等量增大，會直接影響電泳效果。而清洗水中高分子、有機低分子、總固物含量高，也不宜直接排放。要做到既不排放電泳液，又能除去有害物質(zhì)，不論陽極電泳和陰極電泳，槽液均為全封閉循環(huán)，工藝如下：

工藝中電泳槽液用預(yù)過濾袋過濾器，一般小于20-25mm，使大量膠體狀顆粒在預(yù)濾中去除，同樣工件電泳完畢后的幾次清洗水也必須予以過濾。

4.結(jié)論
由于噴涂污水來源的復(fù)雜性，噴涂污水處理設(shè)計整個使用過程，包括工藝、選型、維護、調(diào)整、管理等。分段治理涂裝噴涂污水，合理選用乳化液和選用滲透型清洗液等，使兩相或兩相以上的混相體容易分開。阻隔，也容易選型據(jù)凝劑，獲得高倍濃縮液，便于蒸發(fā)和燃燒。