工業(yè)電泳涂裝工藝產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水主要是陰極液、超濾液是機(jī)械(汽車、家電等)，其成分見(jiàn)表1。
表1 陰極液、超濾液主要成分
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廢液
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有機(jī)溶劑
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中和劑
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高分子樹(shù)脂
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顏填料
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漆料
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外觀
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pH
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COD(mg/L)
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陰極液
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丁醇、乙二醇單丁醚，1.5%
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二甲基乙醇胺，乙醇胺，1%
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鈦白粉
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各類
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乳白色、渾濁
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10.4
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(4～6)×104
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超濾液
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丁醇、乙二醇單丁醚，1.5%
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二甲基乙醇胺，乙醇胺，1%
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聚丁二烯樹(shù)脂等
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鈦白粉
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各類
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黃色、半透明
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7.8～8
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(3～4.5)×104
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兩液中BOD很低，BOD/COD <0.1，不宜采用生化法處理。兩液中高分子樹(shù)脂、顏填漆料可采用混凝法處理，而低分子溶劑(醇、醚類)成為處理難點(diǎn)。
水中易揮發(fā)的低分子有機(jī)物如醇、醚類等用吹脫法、蒸餾法、汽提法均可去除，其中蒸餾法耗能較大，汽提法則須密閉攪拌，吹脫法耗能少、簡(jiǎn)便易行。被吹脫的有機(jī)廢氣可用多種方法處理，其中燃燒法對(duì)低濃度有機(jī)廢氣并不適用，且存在不完全燃燒的二次污染問(wèn)題；吸收法則效率較低，而用作吸收劑的柴油、汽油耗量較大。吸附法則對(duì)有機(jī)化合物吸附選擇性好，吸附效率高，用低壓蒸汽解吸再生方便。因此采用吹脫—吸附法分離低分子溶劑，由吸附劑吸附后解吸冷凝回收是一種值得研究的處理方法。
1 吹脫—吸附法處理廢水流程
吹脫吸附法處理兩液廢水的工藝過(guò)程見(jiàn)圖1。
原水中含高分子樹(shù)脂、顏填漆料，直接進(jìn)行吹脫將影響低分子溶劑向氣相的傳質(zhì)過(guò)程，從而影響吹脫效率。投加PFS(藥劑)(1 400～1 600 mg/L)，采用混凝法進(jìn)行預(yù)處理，則易于通過(guò)電中和及吸附架橋去除水中高分子物質(zhì)及懸浮態(tài)的顏填漆料，處理水澄清，COD有不同程度的下降。水中醇醚類低分子溶劑水溶性好，藥劑混凝對(duì)醇醚類低分子物質(zhì)的去除效果較差，混凝處理出水中剩余COD主要由醇醚類低分子溶劑組成?；炷A(yù)處理出水水質(zhì)見(jiàn)表2。
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溶液
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原水COD (mg/L)
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混凝出水COD (mg/L)
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COD去除率 (%)
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超濾液
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3.6×104
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3.1×104
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14%
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陰極液
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5.3×104
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3.2×104
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61%
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2 試驗(yàn)裝置
吹脫—吸附法試驗(yàn)裝置見(jiàn)圖2。
試驗(yàn)條件：
吹脫器：φ120 mm×250 mm，吸附器：φ300 mm×300 mm，冷凝器：φ40 mm×400 mm
壓縮空氣壓力：P=0.88～0.92 kPa,低壓蒸汽壓力：P=0.1 MPa
活性炭：粒狀，20～50目，比表面積：a=1 200 m2/g，吸附塔空塔線速：v=0.25 m/s
試驗(yàn)時(shí)取經(jīng)預(yù)處理的陰極液、超濾液加入吹脫器1，通入壓縮空氣鼓泡，出氣由閥5由上向下通過(guò)吸附器2，由閥7排出。吸附飽和后，由閥8通入低壓蒸汽，出氣由閥6進(jìn)入冷凝器3，并同時(shí)開(kāi)通冷卻水，冷凝后液態(tài)溶劑由溶劑收集器4收集。
測(cè)試檢驗(yàn)項(xiàng)目：
進(jìn)入吹脫器原水COD，流出吹脫器出水COD、冷凝回收液態(tài)溶劑COD。
吸附出氣(即閥7出氣)嗅味，采用直接嗅味法(嗅覺(jué)有刺激即為超標(biāo)，約100 mg/L)測(cè)定，此法較簡(jiǎn)便。
3 試驗(yàn)結(jié)果及討論
吹脫試驗(yàn)中測(cè)定陰極液、超濾液吹脫前后的COD，其結(jié)果如圖3、4。
由圖3、4可知，吹脫氣水比越高，出水COD越低，即COD去除率越高。陰極液吹脫氣水比達(dá)48時(shí)(原水COD=2.76×104 mg/L，氣壓P=0.882 kPa，水溫20～22 ℃)，COD去除率達(dá)72.6%。超濾液吹脫氣水比達(dá)104時(shí)(原水COD=2.76×104 mg/L，氣壓P=0.882 kPa，水溫20～22 ℃)，去除率達(dá)49.8%。
加溫吹脫甚至采用汽提法對(duì)溶劑氣化分離顯然有益，但對(duì)活性炭吸附有機(jī)氣體將降低效果。
用嗅味法測(cè)定吸附出氣是否帶有刺激性氣味來(lái)判斷活性炭是否吸附飽和。一旦有異味即停止吹脫，對(duì)活性炭用低壓蒸汽再生。再生試驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如表3。
表3 活性炭再生冷凝回收溶劑試驗(yàn)數(shù)據(jù)
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溶液
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體積V1 (mL)
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吹脫前COD濃度C1 (mg/L)
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吹脫后COD濃度C2 (mg/L)
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解吸冷凝回收溶劑
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回收率E(%)
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體積V3(mL)
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COD濃度C3(mg/L)
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超濾液
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2000
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3.1×104
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1.72×104
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102
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12.7×104
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47.3
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陰極液
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2000
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3.2×104
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1.94×104
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88
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13.4×104
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46.7
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回收率計(jì)算式：
由于吸附過(guò)程采用單柱，難免有機(jī)溶劑氣體泄漏，活性炭吸附亦難以達(dá)到全飽和，所以本試驗(yàn)回收率不高。工程上擬采用多柱串聯(lián)吸附(如青島頤中汽車公司、南汽NAVECO公司)，則既可防止泄漏，又可保證炭柱在全飽和狀態(tài)下再生，從而可提高溶劑回收率。吸附容量：
4 結(jié)論
?、佟〈得摲椒捎糜诤袡C(jī)溶劑的高濃度有機(jī)廢水陰極液、超濾液的處理，該法可在氣水比λ=48及λ=104時(shí)，使COD=2.76×104 mg/L的陰極液、超濾液的COD去除率分別達(dá)到72.6%和49.8%。
?、凇』钚蕴繉?duì)陰極液、超濾液吹脫的有機(jī)溶劑氣體單柱吸附時(shí)，飽和吸附容量為0.123 gCOD/g炭，用低壓蒸汽解吸再生、冷凝回收有機(jī)溶劑，回收率可達(dá)46.7%～47.3%。
?、邸〔捎么得?mdash;吸附法處理電泳涂裝工藝廢液可以大大降低出水COD濃度，減輕污染，并可回收有機(jī)溶劑，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。該處理工藝與其他方法配合使用可成為含有機(jī)溶劑高濃度有機(jī)廢水處理的一種有效方法 。
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