電子產(chǎn)品、工程機(jī)械、汽車零件、摩托車等行業(yè)的噴漆處理過程中,由于在噴漆過程中大約有20%~60%的油漆沒有附著在器件上,這部分油漆稱為過噴油漆,這些油漆含有大量的揮發(fā)性有機(jī)溶劑,影響操作者的身體健康,嚴(yán)重污染周圍的空氣和環(huán)境,需要及時(shí)清理。如果把油漆撒落在地上則很難清理,所以涂裝行業(yè)通常采用濕式噴漆室循環(huán)水系統(tǒng)來捕捉過噴油漆。有機(jī)溶劑由于室內(nèi)水槽和室外水槽的水循環(huán)流動(dòng)而被帶出室外,降低了對(duì)操作人員的健康影響,而過噴油漆由于粘性大而會(huì)粘附在水槽、管道和水泵壁上,從而影響循環(huán)水系統(tǒng)的正常運(yùn)行,同時(shí)會(huì)影響噴涂質(zhì)量,降低循環(huán)水凈化效率,增加循環(huán)水的更換次數(shù)。為了維持噴漆室長(zhǎng)期安全正常運(yùn)作,過噴油漆必須要從循環(huán)水中分離出來。通常需要向循環(huán)水中加入漆霧凝聚劑對(duì)廢漆霧進(jìn)行處理,添加漆霧絮凝劑后,油漆被破壞、改性、脫粘,最終凝聚成疏松塊狀,漂浮在水面上,經(jīng)定期打撈,可保證設(shè)備長(zhǎng)期正常運(yùn)轉(zhuǎn),避免經(jīng)常挖渣,極大地提高了工人工作效率,很好的改善了噴漆室的工作環(huán)境。目前,隨著市場(chǎng)上油漆種類的多樣化,對(duì)漆霧凝聚劑的性能及環(huán)保提出了新的要求,因此市場(chǎng)上的漆霧凝聚劑種類繁多,好多廠家也有自己的專利及專有配方。本文在總結(jié)近幾年研究成果基礎(chǔ)上,以自制YMF系列漆霧絮凝劑的研究過程為例,研究總結(jié)目前漆霧凝聚劑的作用機(jī)理、使用方法、研究現(xiàn)狀、研究方向,為從事涂裝生產(chǎn)的有關(guān)人員進(jìn)一步研究提供參考。
漆霧凝聚劑的作用機(jī)理
根據(jù)油漆的特點(diǎn),要讓油漆成渣上浮到水面,所使用的藥劑必須具有消粘和成渣兩個(gè)方面的作用,所以目前的漆霧凝聚劑的制備和選用也必須從這兩個(gè)方面展開[4-6]。以自制YMF系列的漆霧凝聚劑為例,該系列包括A劑、B劑和C劑,YMF-A劑是一種線性高分子聚合物,具有很強(qiáng)的電中和性,能對(duì)水中帶電油漆顆粒進(jìn)行吸附、捕捉、包裹、分散,從而實(shí)現(xiàn)油漆脫粘,最終形成蓬松狀小絮狀物體。YMF-B劑是陽離子絮凝劑,在循環(huán)水中通過在油漆顆粒之間的“架橋”作用,能將失去粘性的油漆粒子聚集起來絮凝成大顆粒并上浮,便于實(shí)現(xiàn)固液分離,進(jìn)而使得漆渣能夠從循環(huán)水系統(tǒng)中打撈。YMF-C劑用于調(diào)節(jié)循環(huán)水pH,由堿性化合物構(gòu)成,目的使油漆分散,并且防止YMF-A劑對(duì)循環(huán)系統(tǒng)的影響。
漆霧凝聚劑的使用方法
漆霧凝聚劑使用的時(shí)候,必須根據(jù)油漆種類不同,油漆含量不同、循環(huán)水流量、流速及設(shè)備結(jié)構(gòu)不同,適當(dāng)調(diào)整藥劑使用量。實(shí)驗(yàn)研究表明,YMF-A的用量如果過少時(shí)不能包裹、分散油漆,無法形成小的油漆絮體,消粘效果差,如果用量過多則油漆分散加劇,后期不易發(fā)生絮凝或者絮凝效果差,進(jìn)而成渣效果差。YMF-B的用量如果過少則絮凝效果差,如果用量過多則處理成本增大,浪費(fèi)藥劑。YMF-C用來調(diào)節(jié)水的pH,它的用量根據(jù)pH的大小來定。一般將水的pH調(diào)到8~11就可以。如果酸度太大,一方面油漆無法完全分解為穩(wěn)定的粒子,消粘效果差,不利于油漆上浮分離,另一方面也可能會(huì)腐蝕設(shè)備。如果酸度太小,油漆則分解為很小的顆粒,難以形成絮凝體,對(duì)油漆渣上浮分離不利。具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.yiban123.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
下面以YMF系列的漆霧凝聚劑產(chǎn)品用于處理實(shí)驗(yàn)室自制油漆廢水為例,具體的使用情況如下。取一個(gè)1.5L無色透明的塑料瓶,加入1L自來水,先用20%的YMF-C劑將自來水pH值調(diào)節(jié)至9,加入YMF-A劑5mL,用吸管或針管滴加西北永新生產(chǎn)的面漆10滴,蓋好瓶蓋,用力上下?lián)u動(dòng),待YMF-A劑與含漆廢水充分混合消粘后,再向廢水中加入20%克/毫升YMF-B劑10mL,蓋好瓶蓋,再用力上下?lián)u動(dòng)2分鐘,靜置。發(fā)現(xiàn)油漆粒子即凝聚、上浮、結(jié)塊、漂浮上,瓶壁上沒有明顯的粘附物,下部水變的清澈透明。
3漆霧凝聚劑的研究現(xiàn)狀
目前,隨著噴涂行業(yè)的發(fā)展,油漆的大量使用,漆霧凝聚劑的研究很多,形成的產(chǎn)品種類也很多,但是不管怎么變化,大家的研究方向還是通過改變A劑、B劑和C劑的組成或者配比來提高絮凝效果。戴云等通過改性殼聚糖,將獲得的羧甲基殼聚糖用于處理含油漆廢水,發(fā)現(xiàn)羧甲基殼聚糖能夠很好地溶入水中,達(dá)到良好的絮凝效果。曾德芳等通過制備改性累托石和天然有機(jī)高分子多糖的復(fù)合絮凝劑,并將其用在油漆廢水中,發(fā)現(xiàn)該絮凝劑具有用量少、成本低、沉降速度快、凝性能好的特點(diǎn)。王德英等制備了PSAA絮凝劑(聚硅酸硫酸鋁),并且將其用于油漆廢水,發(fā)現(xiàn)其具有良好的處理效果。
展望
(1)目前市場(chǎng)上的漆霧凝聚C劑主要以聚丙烯酰胺類的為主,聚丙烯酰胺(PAM)曾因其有強(qiáng)大的網(wǎng)捕、架橋功能而經(jīng)常與聚合氯化鋁(PAC)聯(lián)合使用,取得了較好的絮凝除濁效果,并已應(yīng)用于飲用水的處理環(huán)節(jié)。但也有實(shí)驗(yàn)表明,盡管聚丙烯酰胺安全無毒,但其分解的丙烯酰胺單體卻是一種神經(jīng)性致毒劑,對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)有損傷作用,中毒后表現(xiàn)出肌體無力,運(yùn)動(dòng)失調(diào)等癥狀。很多國家在制訂飲水和食品中聚丙烯酰胺的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)時(shí),對(duì)其中單體含量都予以適當(dāng)?shù)南拗。因此,為了防止?duì)環(huán)境的二次污染,制備天然高效、無毒的漆霧凝聚劑非常重要。
(2)漂浮的漆渣定期撈出后,目前主要采取深埋或焚燒處理,這些處理方法也存在二次污染的可能性,所以容易降解的絮凝劑也是一個(gè)很好的研究方向。