隨著國jia環(huán)保要求越來越嚴(yán)格，國jia對環(huán)境污染的治理也越來越重視，水性漆在涂料行業(yè)中的市場份額亦逐年增長。水性漆在集裝箱、汽車及零部件、工程機(jī)械、家具等眾多產(chǎn)品涂裝上得到應(yīng)用，隨之產(chǎn)生的涂裝廢水排放也在逐漸增多，相應(yīng)的水性漆涂裝廢水處理成了現(xiàn)在很多企業(yè)頭疼的難題。

1 水性漆分類

凡是以水作為分散劑的樹脂類涂料，均可以稱為水性漆。市面上常見的水性漆類型可分為：聚氨酯型、環(huán)氧樹脂型、丙烯酸樹脂型和醇酸樹脂型。
1.1 聚氨酯型水性漆
水性聚氨酯涂料包括水溶型、水乳化型和水分散型。根據(jù)分子結(jié)構(gòu)可劃分為線型和交聯(lián)型，且均存在單組分、雙組分兩種體系。水性聚氨酯涂料除了具有溶劑型聚氨酯涂料的良好性能外，還具有硬度高、附著力強(qiáng)、不易腐蝕、耐溶劑等優(yōu)點(diǎn)。但目前國內(nèi)水性聚氨酯涂料的發(fā)展還受著原材料、固化劑、交聯(lián)劑等的限制，因此，研制出相對應(yīng)的原材料、助劑也是水性聚氨酯涂料的發(fā)展關(guān)鍵。
1.2 環(huán)氧樹脂型水性漆
環(huán)氧樹脂型水性漆是由雙組分組成：一種組分為疏水性環(huán)氧樹脂分散體（乳液）；另一種組分為親水性的胺類固化劑，其中的關(guān)鍵在于疏水性環(huán)氧樹脂的乳化。
1.3 丙烯酸樹脂型水性漆
丙烯酸樹脂型水性漆大致可分為：單組分型、高性能型、高固化型3種類型。要將不耐溶劑的丙烯酸樹脂原料制備成耐溶劑的水性丙烯酸樹脂涂料是比較困難的事情，目前研究的熱點(diǎn)在于丙烯酸樹脂原料的改性，這種技術(shù)被稱為“活聚合”，可以很好地控制丙烯酸樹脂的分子量及其化學(xué)結(jié)構(gòu)（單體排列順序等）與分布。
1.4 醇酸樹脂型水性漆
醇酸樹脂型水性漆的開發(fā)經(jīng)歷了外乳化和內(nèi)乳化2個階段，目前主要使用內(nèi)乳化法合成水性醇酸樹脂分散體。內(nèi)乳化法是將聚合物中的羧基或氨基分別用適當(dāng)?shù)膲A或酸中和，使聚合物可分散于水中。雖然水性醇酸樹脂涂料具有很好的涂刷性及光滑性等優(yōu)點(diǎn)，但也存在涂膜干燥緩慢、硬度低和耐腐蝕性差等缺點(diǎn)，需要通過改性來滿足這些性能要求。目前人們對水性醇酸樹脂的改性主要包括物理改性和化學(xué)改性，其中以丙烯酸樹脂、有機(jī)硅樹脂和苯乙烯改性的效果為顯著。

2 水性漆涂裝污水特點(diǎn)

水性漆的涂裝污水量一般較大，且多是采取循環(huán)模式，溶于水中的水性漆若未及時與水體分離，容易導(dǎo)致涂料沉底、循環(huán)水槽發(fā)臭，對污水處理操作場所的空氣產(chǎn)生污染，同時也會影響操作者的身體健康。集裝箱、主機(jī)廠的水性涂裝污水有機(jī)物含量高，污水COD值可達(dá)1000~30000mg/L，若不及時把污水中的有機(jī)物與水體分離，這么高COD值的污水送去污水處理站一次性處理成本很高。由于以上涂裝污水的特點(diǎn)，為了節(jié)省污水處理費(fèi)用以及使污水能達(dá)到相應(yīng)地區(qū)的環(huán)保排放要求，涂裝污水需及時進(jìn)行處理使污水中的水性漆成分從水中分離出來。

3 水性漆涂裝污水處理流程

市面上正宗的水性漆涂裝污水處理技術(shù)關(guān)鍵在于破壞水性漆污水的乳化體系或者是穩(wěn)定的水溶性體系，使水中的水性漆以礬花顆粒形式存在，然后加入絮凝劑，將水中以礬花顆粒形式存在的水性漆絮凝成團(tuán)，渣水分離后，水體可循環(huán)使用。市面上偽水性漆涂裝廢水處理關(guān)鍵在于加破乳劑破壞乳化體系之前需使用除黏劑除掉偽水性漆的黏性。
3.1 破乳作用
破乳作用又稱為反乳化作用，乳液的穩(wěn)定體系完全被破壞掉，發(fā)生油水兩相分層的現(xiàn)象。破乳方法大致分為機(jī)械法、物理法和物理化學(xué)法。機(jī)械法主要是利用外力使乳液破乳，如離子分離器。物理法有電沉積法、過濾法、超聲波破乳法，其中電沉積法是利用高壓靜電場使分散相聚集，過濾法是通過多孔性材料達(dá)到破乳，且在使用超聲波破乳法過程中超聲波的強(qiáng)度不能過大，否則會影響破乳效果。物理化學(xué)法主要是通過改變?nèi)橐侯愋突蛘呓缑嫘再|(zhì)從而降低乳液穩(wěn)定性，進(jìn)而達(dá)到破乳的效果。
3.2 涂裝污水常用處理技術(shù)
常用的處理技術(shù)有物理化學(xué)法和生物法。由于污水污染物濃度高，B/C值小于0.3，可生化性較差，在實(shí)際處理過程中，常采用預(yù)處理和生物法組合的處理方式。涂裝污水常見處理工藝流程見圖1。

4 水性漆處理藥劑選型

4.1 水性漆處理藥劑組成
水性漆處理藥劑一般包含助劑、水性漆分離劑和絮凝劑。助劑分為無機(jī)混合類、有機(jī)類，主要起混凝作用。水性漆分離劑為聚合高分子樹脂，對涂料中樹脂、顏料等難以析出成分進(jìn)行分離。該產(chǎn)品屬于陽離子型高分子復(fù)合材料，分子主鏈上帶有大量正電荷基團(tuán)，具有超強(qiáng)的破乳能力，它通過與可溶性分子中的羥基、磺酸基等陰離子基團(tuán)產(chǎn)生電性中和，形成易于捕捉吸附絮凝的顆粒物。絮凝劑主要成分為不同聚合度、不同離子度的聚丙烯酰胺，分為陰離子型、陽離子型、改性兩性離子型，在實(shí)際應(yīng)用中需根據(jù)待處理水體的實(shí)際情況選定絮凝劑的類型。絮凝劑的作用主要是將水中以礬花顆粒形式存在的水性漆絮凝成團(tuán)，從而達(dá)到渣水分離的目的。

4.2 水性漆處理藥劑使用
首先在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行小樣試驗(yàn)確定水性漆處理藥劑組合方案。一般是在客戶生產(chǎn)線上取廢水或涂料樣，帶回實(shí)驗(yàn)室，經(jīng)模擬現(xiàn)場環(huán)境條件分析后再提供現(xiàn)場廢水（涂料）處理方案。實(shí)驗(yàn)室小樣模擬試驗(yàn)效果判定標(biāo)準(zhǔn)需根據(jù)客戶的實(shí)際處理要求來定，比如要求處理后涂料廢渣上浮或者下沉，兩種不同要求情況下其水性漆處理藥劑的組合方案亦會有所不同。其次根據(jù)實(shí)驗(yàn)室小樣模擬試驗(yàn)結(jié)果對水性漆處理藥劑在污水現(xiàn)場處理過程中應(yīng)用提出建議方案。比如污水處理現(xiàn)場多為連續(xù)式處理，藥劑亦需采用計量泵持續(xù)添加。但有的客戶現(xiàn)場采用間斷式處理方式，如采取箱式處理法，一箱污水定量一次性處理，這種情況藥劑在添加時需采用一次性投放。需根據(jù)客戶現(xiàn)場的處理設(shè)備的不同，及時合理安排藥劑添加點(diǎn)。一般現(xiàn)場為循環(huán)水槽式的處理體系時，助劑及水性漆分離劑在進(jìn)水口添加，絮凝劑在回流區(qū)添加。若現(xiàn)場污水是采取箱式批量處理法，藥劑添加點(diǎn)便沒有要求，但建議在箱體中增設(shè)攪拌設(shè)備，以便藥劑能夠在水體中充分分散及作用。因而水性漆處理藥劑在實(shí)際應(yīng)用過程中需經(jīng)過小樣試驗(yàn)過程、現(xiàn)場藥劑調(diào)試過程后才能確定終的藥劑使用方案。

5 水性漆廢水處理案例

水性漆廢水處理涉及到汽車及其零部件、集裝箱等行業(yè)，下面以某集裝箱公司水性涂裝污水處理為例進(jìn)行說明，其處理流程示意見圖2。
某集裝箱公司水性漆涂裝污水水量為20m3/d；。

 輔助設(shè)備概述

輔助設(shè)備主要為渣水分離設(shè)備與廢渣脫水設(shè)備。渣水分離設(shè)備為渣水分離刮泥一體機(jī)，分為氣浮機(jī)和沉降分離機(jī)。廢渣脫水設(shè)備包含板框壓濾機(jī)、疊螺機(jī)、離心機(jī)、烘干設(shè)備等。
渣水分離設(shè)備的作用是將水性漆廢渣與水體分離，水體可以進(jìn)循環(huán)槽繼續(xù)使用，亦可以進(jìn)入污水后處理階段，各指標(biāo)達(dá)標(biāo)后直接排放。
廢渣脫水設(shè)備的作用是降低廢渣中的含水率，且降低廢渣的質(zhì)量，進(jìn)而降低固體垃圾的處理費(fèi)用。溶劑型涂料涂裝產(chǎn)生的廢渣在2016年版的《國jia危險廢物名錄》里屬于危固，必須付費(fèi)交給具有處理危險廢棄物資質(zhì)的專業(yè)公司處理；水性漆涂裝產(chǎn)生的廢渣可向當(dāng)?shù)丨h(huán)保機(jī)構(gòu)申請檢測評估，合格后，可當(dāng)作一般廢棄物排放。通常廢涂料渣可通過高溫焚燒來處理，廢涂料渣大部分在高溫下被焚燒干凈，分解為CO2等無害氣體隨尾氣排放，小部分殘?jiān)梢赃M(jìn)入水泥生產(chǎn)中作為水泥的熟料使用，成為水泥制品，終實(shí)現(xiàn)零污染。

7 結(jié)語

水性漆涂裝污水經(jīng)過水處理藥劑的初步處理，再配合水處理設(shè)備的情況下，經(jīng)過生化等工序后，污水可以處理至達(dá)標(biāo)排放，處理過程中所產(chǎn)生的廢渣也可以達(dá)標(biāo)處理，終達(dá)到對環(huán)境零污染的程度。