喷漆废水处理装置的制作方法

[0001]
本发明属于废水处理设备的技术领域，更具体地说，是涉及一种喷漆废水处理装置。


背景技术：

[0002]
现代产品中，许多产品都需要采用喷漆工艺，在湿式喷喷涂完成后通常采用水洗涤喷漆室作业区空气，空气中的漆雾(漆雾：比如醇酸树脂、硝化棉，以及醋酸乙酯中任意一种)(和/或有机溶剂：比如丙烯酸树脂)被转移到水中形成喷漆废水。为了处理喷漆废水，喷漆废水通常需要经过生化的处理(比如：采用化学药剂)，占地面积大、运行条件苛刻和操作不便，以及成本较高。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的在于提供一种喷漆废水处理装置，以解决现有技术中存在的处理喷漆废水占用空间过大，操作复杂和成本高的技术问题。
[0004]
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种喷漆废水处理装置包括：喷漆室和与所述喷漆室连通的液流通道；在所述喷漆室下游的所述液流通道上分别依次设置有曝气机构、混凝机构、絮凝机构、电催化机构以及超声波发生机构。
[0005]
进一步地，所述曝气机构包括与所述输液通道连通的调节池和设置在所述调节池底部的第一曝气器。
[0006]
进一步地，所述混凝机构包括设置在所述调节池下游并与所述输液通道连通的混凝槽、与所述混凝槽连通并用于添加第一酸碱调节剂的第一加药罐，以及与所述混凝槽连通并用于添加混凝剂的第二加药罐。
[0007]
进一步地，所述絮凝机构包括设置在所述混凝槽下游并与所述输液通道连通的絮凝槽和与所述絮凝槽连通并用于添加絮凝剂的第三加药罐。
[0008]
进一步地，所述电池催化机构包括位于所述絮凝槽下游并与所述输液通道连通的电催化槽和设置在所述电催化槽内的电极板。
[0009]
进一步地，所述超声波发生机构设置在所述电催化槽内。
[0010]
进一步地，所述电池催化机构还包括设置在所述电催化槽内的第二曝气器。
[0011]
进一步地，所述第一曝气器与所述第二曝气器分别与气源连通。
[0012]
进一步地，所述第一曝气器与所述气源之间的通路上设置有气流调节阀。
[0013]
进一步地，所述电催化槽下游的所述液流通道上设置有回用水箱，所述回用水箱与所述喷漆室连通。
[0014]
本发明提供的喷漆废水处理装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提供的喷漆废水处理装置，喷漆室中含有漆雾的废水沿着液流通道输送，废水先经过曝气机构进行曝气，以分离废水中的污染物；然后再经过混凝机构对废水进行混凝，使废水中的有机分子发生凝聚；然后再经过絮凝机构对废水进行絮凝，将废水中的有机分子聚集起来；再经
过电催化机构对废水进行电氧化，使废水中污染物发生氧化反应，以减小废水中污染物；最后通过超声波发生机构通过超声波空化作用对污染物进行降解；设备占用体积小，控制简单，耗材成本也低。
附图说明
[0015]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]
图1为本发明实施例提供的喷漆废水处理装置的原理示意图；
[0017]
图2为本发明实施例提供的喷漆废水处理装置的原理示意图(左半侧)；
[0018]
图3为本发明实施例提供的喷漆废水处理装置的原理示意图(右半侧)。
[0019]
其中，图中各附图标记：
[0020]
1-调节池；11-液位计；12-气源；13-气流调节阀；14-第一曝气器；21-第一加药罐；22-第二加药罐；23-第三加药罐；24-第四加药罐；25-蠕动泵；26-阀门；31-混凝槽；32-絮凝槽；33-中间水槽；34-电催化槽；341-电极板；342-第二曝气器；343-整流器；344-超声波发生装置；41-第一泵体；42-第二泵体；43-第三泵体；44-第四泵体；51-第一过滤器；52-第二过滤器；6-回用水箱；7-喷漆室；8-搅拌装置；91-第一ph计；92-第二ph计。
具体实施方式
[0021]
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0022]
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0023]
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0024]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0025]
请一并参阅图1至图3，现对本发明提供的喷漆废水处理装置进行说明。喷漆废水处理装置包括：喷漆室7和与喷漆室7连通的液流通道(液流通道以供废水流动；可选地，液流通道为金属/塑料管道)；在喷漆室7下游的液流通道上分别依次设置有曝气机构、混凝机构、絮凝机构、电催化机构以及超声波发生机构344。
[0026]
如此，喷漆室7中含有漆雾的废水沿着液流通道输送，废水先经过曝气机构进行曝
气，以分离废水中的污染物；然后再经过混凝机构对废水进行混凝，使废水中的有机分子发生凝聚；然后再经过絮凝机构对废水进行絮凝，将废水中的有机分子聚集起来；再经过电催化机构对废水进行电氧化，使废水中污染物发生氧化反应，以减小废水中污染物；最后通过超声波发生机构344通过超声波空化作用对污染物进行降解；设备占用体积小，控制简单，耗材成本也低。
[0027]
(一)其中，喷漆的污染物可以为：不同漆料(比如以硝基漆、氨基漆、醇酸漆和环氧漆为主)和不同溶剂(比如乙醇、丙酮、脂类、苯类)。
[0028]
(二)其中，曝气：将空气中的氧强制向液体中转移的过程，其目的是获得足够的溶解氧，便于有机污染物降解。此外，曝气还有防止池内悬浮体下沉，加强池内有机物/微生物及溶解氧接触的目的。从而保证池内有充足溶解氧的条件下，对污水中有机物的氧化分解作用。
[0029]
(三)其中，混凝：混凝过程就是加入带正电的混凝剂去中和颗粒表面的负电，使颗粒“脱稳”。颗粒间通过碰撞、表面吸附、范德华引力等作用，互相结合变大，以利于从水中分离。
[0030]
具体的，混凝的机理可以为以下任意一种：(1)双电层压缩机理：当向溶液中投入加电解质，使溶液中离子浓度增高，则扩散层的厚度将减小。当两个胶粒互相接近时，由于扩散层厚度减小，ζ电位(zeta电位(zeta potential)是指剪切面(shear plane)的电位，又叫电动电位或电动电势)降低，因此它们互相排斥的力就减小了，胶粒得以迅速凝聚。(2)吸附电中和作用机理：吸附电中和作用指胶粒表面对带异号电荷的部分有强烈的吸附作用，由于这种吸附作用中和了它的部分电荷，减少了静电斥力，因而容易与其他颗粒接近而互相吸附。(3)吸附架桥作用原理：吸附架桥作用主要是指高分子物质与胶粒相互吸附，但胶粒与胶粒本身并不直接接触，而使胶粒凝聚为大的絮凝体。(4)沉淀物网捕机理：当金属盐或金属氧化物和氢氧化物作混凝剂，投加量大得足以迅速形成金属氧化物或金属碳酸盐沉淀物时，水中的胶粒可被这些沉淀物在形成时所网捕。当沉淀物带正电荷时，沉淀速度可因溶液中存在阳离子而加快，此外，水中胶粒本身可作为这些金属氢氧化物沉淀物形成的核心，所以混凝剂最佳投加量与被除去物质的浓度成反比，即胶粒越多，金属混凝剂投加量越少。
[0031]
可选的，在一个实施例中，混凝剂主要是铝、铁盐及其聚合物。混凝剂可归纳为两类；(1)无机盐类，有铝盐(如硫酸铝、硫酸铝钾、铝酸钾)、铁盐(如三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁)和碳酸镁等；(2)高分子物质，有聚合氯化铝，聚丙烯酰胺等。处理时，向废水中加入混凝剂，消除或降低水中胶体颗粒间的相互排斥力，使水中胶体颗粒易于相互碰撞和附聚搭接而形成较大颗粒或絮凝体，进而从水中分离出来。
[0032]
(四)其中，絮凝：是指使水或液体中悬浮微粒集聚变大，或形成絮团，从而加快粒子的聚沉，达到固-液分离的目的。
[0033]
其中，在絮凝中，微粒表面带有同种电荷，在一定条件下相互排斥而稳定。双电层的厚度越大，则相互排斥的作用力就越大，微粒就越稳定，在体系中加入一定量的某种电解质，可能和微粒表面的电荷，降低表面带电量、降低双电层的厚度，使微粒间的斥力下降，出现絮状聚集，但振摇后可重新分散均匀。这种现象叫作絮凝(flocculation)，加入的电解质叫絮凝剂(floceulant)。
[0034]
具体的，在一个实施例中，絮凝剂可以为铁制剂或铝制剂。具体的，在一个实施例中，絮凝剂可以为：硫酸铝(明矾)，聚合硫酸铝(poly aluminium sulfate),栲胶，以及pfs(聚合硫酸铁)中任意一种。
[0035]
具体的，在一个实施例中，混凝槽31中设置有第一ph计91。如此，便于混凝槽31内ph检测。
[0036]
具体的，在一个实施例中，调节池1中设置有液位计11。如此，便于监测调节池1内液体水位。
[0037]
具体的，在一个实施例中，絮凝槽32相邻的下游设置有中间水槽33。具体的，在一个实施例中，中间水槽33内设置有第二ph计92。
[0038]
进一步地，请参阅图1至图3，作为本发明提供的喷漆废水处理装置的一种具体实施方式，曝气机构包括与输液通道连通的调节池1和设置在调节池1底部的第一曝气器14。如此，废水进入调节池1内进行曝气去除悬浮物。
[0039]
进一步地，请参阅图1至图3，作为本发明提供的喷漆废水处理装置的一种具体实施方式，混凝机构包括设置在调节池1下游并与输液通道连通的混凝槽31、与混凝槽31连通并用于添加第一酸碱调节剂的第一加药罐21，以及与混凝槽31连通并用于添加混凝剂的第二加药罐22。如此，第一加药罐21向混凝槽31内添加第一酸碱调节剂以调节混凝槽31中的ph值，以便于进行混凝。
[0040]
具体的，在一个实施例中，第一酸碱调节剂为氢氧化钠，从而可调整混凝槽31中的废水呈碱性，便于混凝反应。
[0041]
进一步地，请参阅图1至图3，作为本发明提供的喷漆废水处理装置的一种具体实施方式，絮凝机构包括设置在混凝槽31下游并与输液通道连通的絮凝槽32和与絮凝槽32连通并用于添加絮凝剂的第三加药罐23。如此，第三加药罐23可以向混凝槽31内添加絮凝剂进行絮凝。
[0042]
具体的，在一个实施例中，还包括与中间水槽33相连用以添加第二酸碱调节剂的第四加药罐24。具体的，在一个实施例中，第二酸碱调节剂为硫酸，从而可调整中间槽中的废水呈酸性，便于电催化反应。
[0043]
具体的，在一个实施例中，第一加药罐21、第二加药罐22、第三加药罐23和第四加药罐24与液流通道之间分别设有蠕动泵25(提供抽液动力)和阀门26(液体通断控制)。
[0044]
进一步地，请参阅图1至图3，作为本发明提供的喷漆废水处理装置的一种具体实施方式，电池催化机构包括位于絮凝槽32下游并与输液通道连通的电催化槽34和设置在电催化槽34内的电极板341。如此，电极板341对电催化槽34内的液体内污染物进行电催化分解。
[0045]
具体的，在一个实施例中，电催化槽34中的电极板341，连接能够将交流电整流为直流电的整流器343，电极板341阳极为金属氧化物电极，阴极为钛板，能够有效产生具有强氧化能力的羟基自由基，从而矿化废水中的有机污染物，使其分解为无害的co2和h2o，对有机物分解不仅彻底，而且效率高、操作简便。
[0046]
具体的，在一个实施例中，电化学氧化技术是使污染物在电极上发生直接电化学反应或利用电极表面产生的强氧化性活性物质使污染物发生氧化还原转变,后者被称为间接电化学转化。直接电化学转化通过阳极氧化可使有机污染物转化为无害物,这个过程伴
生放出o2的副反应。间接电化学转化可利用电化学反应产生的氧化还原剂使污染物转化为无害物质,这时该氧化还原剂是污染物与电极交换电子的中介体。已有报道的这类中介体包括溶剂化电子、ho-、o
2-和ho2等自由基。
[0047]
具体的，在一个实施例中，电催化槽34下游相邻的液流通道上设置油过滤器5。
[0048]
进一步地，请参阅图1至图3，作为本发明提供的喷漆废水处理装置的一种具体实施方式，超声波发生机构344设置在电催化槽34内。如此，通过超声波可以对有机物进行降解。具体的，在污水处理过程中，超声波的空化作用(超声波的空化作用：超声波空化作用是指存在于液体中的微气核空化泡在声波的作用下振动，当声压达到一定值时发生的生长和崩溃的动力学过程。超声波作用于液体时可产生大量小气泡。一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压，压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和，而从液体逸出，成为小气泡。另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞，称为空化。水力空化是指在液体经过的管道某处人为制造低压强、高流速的状态，当液体压强小于饱和蒸汽压时，液体中的气泡就会不断膨胀，体积变大。而随着流体运动，气泡到达高压强、低流速区域之后，气泡就会塌缩、爆裂。)对有机物有很强的降解能力，且降解速度很快，超声波空化泡的崩溃所产生的高能量足以断裂化学键，空化泡崩溃产生氢氧基(oh)和氢基(h)，同有机物发生氧化反应，能将水体中有害有机物转变成co2、h2o、无机离子或比原有机物毒性小易降解的有机物，同时气泡的破裂增强废水的净化处理。
[0049]
进一步地，请参阅图1至图3，作为本发明提供的喷漆废水处理装置的一种具体实施方式，电池催化机构还包括设置在电催化槽34内的第二曝气器342；和/或第一曝气器14和第二曝气器342连通。如此，第一曝气器14和第二曝气器342能够共享部分输入气体，节省空间和成本。
[0050]
进一步地，请参阅图1至图3，作为本发明提供的喷漆废水处理装置的一种具体实施方式，第一曝气器14与第二曝气器342分别与气源12连通。如此，同一个气源12分别给第一曝气器14和第二曝气器342进行供气。
[0051]
具体的，在一个实施例中，气源12为鼓风机。
[0052]
进一步地，请参阅图1至图3，作为本发明提供的喷漆废水处理装置的一种具体实施方式，第一曝气器14与气源12之间的通路上设置有气流调节阀13。如此，通过气流调节阀13能够调节第一曝气器14的曝气量，即对第一曝气器14和第二曝气器342之间进行分流。
[0053]
进一步地，请参阅图1至图3，作为本发明提供的喷漆废水处理装置的一种具体实施方式，电催化槽34下游的液流通道上设置有回用水箱6，回用水箱6与喷漆室7连通。
[0054]
如此，回用水箱6收集到被处理后的废水返回到喷漆室7进行重复利用。
[0055]
综上：喷漆室7的废水通过管道收集后排入调节池1，在调节池1中调节水质水量。通过第一泵体41输送废水，通过电催化+超声波组合工艺，进一步降低废水中的污染物；出水由第二泵体42抽至第一过滤器51中，除去微量的有机物以及悬浮物颗粒；；出水由第三泵体43抽至第二过滤器52中，除去微量的有机物以及悬浮物颗粒；出水进入回用水箱6。再通过第四泵体44将回用水箱6中的水抽至喷漆室7回用。设备处理过程中产生的浮渣经过压滤机进行脱水，脱水后的泥饼委外处理。
[0056]
具体的，在一个实施例中，混凝槽31和絮凝槽32中分别设置有搅拌器8。如此，便于在混凝和絮凝过程中进行充分反应。
[0057]
具体的，在一个实施例中，搅拌器8包括搅拌杆、位于搅拌杆上的搅拌叶，以及驱使搅拌杆转动的驱动电机。
[0058]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。