Сточные воды от производства красок на водной основе: источники, состав и основные характеристики.
Введение
Краски на водной основе стали отраслевым стандартом в металлообработке, автомобилестроении, мебельном производстве, нанесении покрытий на рулонную сталь и бесчисленном множестве других отраслей, чему способствуют правила регулирования содержания летучих органических соединений и ужесточение экологических требований. Они в значительной степени исключают выбросы растворителей на этапе нанесения, но переносят проблему на более поздний этап. Сточные воды, образующиеся в процессе производства красок и нанесения покрытий, являются одним из наиболее сложных промышленных потоков для очистки: они стабильны, сильно эмульгированы, плохо биоразлагаемы и имеют интенсивный цвет.
Прежде чем выбирать химический состав, необходимо понять свойства самих сточных вод. В этой статье описывается происхождение сточных вод, используемых для производства красок на водной основе, и пять характеристик, определяющих их поведение при очистке.
Откуда берутся сточные воды от производства красок на водной основе?
Сточные воды от производства красок на водной основе образуются на двух основных этапах производства. На большинстве предприятий эти два потока объединяются в единый «комплексный» поток сточных вод перед очисткой.
1. Сточные воды, образующиеся в процессе производства красок.
В процессе производства красок образуются сточные воды в результате очистки производственного оборудования (смесителей, реакторов, линий розлива) и промывки полов в цехах. Эти промывочные воды содержат непрореагировавшие мономеры, диспергаторы, пленкообразующие добавки и другие компоненты рецептуры, которые не полностью прореагировали или не были включены в конечный продукт.
2. Сточные воды от нанесения покрытия (нижний поток)
На предприятиях по нанесению покрытий сточные воды образуются при замене воды в рециркуляционной камере покрасочного оборудования и при очистке краскопультов. Этот поток содержит большое количество готовой к применению краски, отвердителей и чистящих средств — по сути, разбавленную форму самой готовой краски.
3. Смешанные сточные воды
При смешивании производственных и технологических потоков образуется комплексная сточная вода от производства красок на водной основе, качество которой постоянно меняется в зависимости от производственных графиков, цветов и составов красок.
Пять определяющих характеристик
1. Сложный состав и сильно колеблющаяся органическая нагрузка.
Сточные воды содержат широкий спектр органических веществ — смолы, акриловые мономеры, диспергаторы, поверхностно-активные вещества, коалесцирующие агенты, биоциды и пигменты. Содержание органических веществ резко колеблется между производственными циклами и циклами очистки, что затрудняет постоянное дозирование химических реагентов.
2. Стабильная система и высокая степень эмульгирования.
Те же поверхностно-активные вещества, диспергаторы и пленкообразующие добавки, которые стабилизируют краску в воде, могут также стабилизировать ее в воде. Сточные воды образуют стабильную эмульсию, в которой полимерная и пигментная фазы мелкодисперсно распределены. Именно поэтому простое гравитационное разделение не работает, и именно поэтому Деэмульсификация Это первая битва в процессе лечения.
3. Низкая биоразлагаемость и сильное биологическое ингибирование.
Многие органические компоненты устойчивы к биологическому воздействию, а некоторые — особенно биоциды, отвердители и определенные мономеры — оказывают ингибирующее или токсичное действие на микроорганизмы. Соотношение БПК/ХПК обычно низкое, что означает, что биологическая система не может использоваться в качестве основного метода очистки без интенсивной химической предварительной обработки.
4. Высокая интенсивность окраски и колебания солености.
Пигменты и красители придают интенсивный цвет, зависящий от состава — розовый, красный, фиолетовый, серый, черный и другие. Содержание соли колеблется в зависимости от состава и методов очистки, что может влиять на результат. Химия коагуляции и последующее лечение.
5. pH от нейтрального до слабощелочного
В отличие от многих промышленных потоков, сточные воды от производства красок на водной основе обычно имеют нейтральный или слабощелочной характер (pH 7–8). Это благоприятно в одном смысле: это означает, что для повторного производства требуется мало кислоты или щелочи.Но Нейтральный рабочий диапазон (pH 6–7), в котором химические процессы коагуляции и флокуляции проявляют наилучшие результаты.
Почему эти характеристики важны
Каждая характеристика накладывает ограничения на схему лечения:
- требует Деэмульсификация Этап (дестабилизации) перед любым разделением твердой и жидкой фаз.
- Это означает, что основная нагрузка должна нести химическая предварительная обработка, а биологическая обработка должна использоваться только в качестве доводки или в качестве последующей стадии, защищенной эффективной предварительной обработкой.
- Это требует целенаправленного обесцвечивания с помощью химических реагентов, а не просто традиционной коагуляции.
- позволяет всей химической системе работать в оптимальном нейтральном диапазоне с минимальными затратами на корректировку pH.
Взятые вместе, они указывают на короткую, требующую интенсивного применения химических реагентов физико-химическую очистку, а не на традиционную биологическую установку.
Заключение
Сточные воды, образующиеся при производстве красок на водной основе, формируются как на этапе производства, так и на этапе нанесения, и их определяющие характеристики — сложный состав, стабильная эмульсификация, низкая биоразлагаемость, высокая цветность и почти нейтральный pH — определяют каждое последующее решение по очистке. Понимание этих основ является первым шагом к созданию схемы очистки, которая будет быстрой, эффективной и стабильной.