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2021.06.01
工業清洗如何減少COD(化學需氧量): 四種減少COD的方案,正在為此困擾的您知道了嗎?

廢水中COD問題常為環保稽查的項目,一般對此也是束手無策~

 

公隆化學提供四個角度分析COD來源,綜合評估最佳的解決之道~

 

近年來對環境的重視程度日漸增加,對工業清洗劑的環保要求也愈高,為增強清洗效果,現階段水性工業清洗劑大多含有較多的水溶性有機物,在污水處理上降低清洗廢液中的COD值於是形成一定的難度。公隆化學根據多年與客戶合作的經驗,由工廠中常見的工序提出了解決的方案與思考方向,希望可對於目前遇到的問題尋求可行的方法。

 

▲清洗劑洗掉汙垢油脂的同時也產生COD廢水

 

一般工業或金屬加工製程常需要清洗表面的加工油及防鏽油,而長期使用清洗力下降時即衍生含有油脂及界面活性劑等含COD廢水。我們從COD產生的源頭到最末端的廢水處理,一步一步進行分析解釋,而大致上可分為四個可行的方案,分別為,源頭減量1-防鏽、源頭減量2-清洗、浮油處理、管末處理。以下更進一步說明 :

 

1. 源頭減量: 採用水性防鏽劑 (Action 1)

 

防鏽油是加工廠常使用的防鏽方法之一,以一般的礦物油、溶劑或水性防鏽劑都可達到有效的防鏽能力,但往往忽略這將在後端清洗時造成清洗槽液處理的負擔。若僅使工序間的短暫防鏽,或是對防鏽時間要求較短,其實可考慮使用水性防鏽劑。水性系統的防鏽可延長使用壽命,例如在鹼性工業清潔系統中或作為鈍化劑使用時的防鏽;它可在短期臨時存儲中為鋼鐵,鑄鐵和鑄造材料提供臨時防鏽

 

產品類型 使用方式 防鏽時間 市售產品
礦物油 (純油性) 噴灑使用 6-9個月 如: Custos 10-12
溶劑型防鏽劑 噴灑、浸泡 2-4個月 如: Hakudren 7 KL 58
水性防鏽劑 添加於水洗槽1% 2-6週 如: GX Proof 6151

 

▲防鏽在金屬加工中為常見的工序

 

2. 源頭減量: 採用低COD清洗劑 (Action 2)

 

檢測過目前所使用的清洗劑所含有的COD濃度嗎? 在現場與操作人員談到清洗劑時,最近熱門的問題是詢問清洗劑的的COD是多少,擔心著使用了高濃度COD的清洗劑後會造成後端廢水處理的負擔。其實這個擔心不是沒有道理,由於清洗劑中添加了各式各樣的介面活性劑,不同配方貢獻了不同濃度的COD,而根據多年分析工業廢水中COD的經驗,此種COD的處理難度相當高,即使添加大量活性碳或採用高級氧化方式都不一定能有效降低至標準之下。

 

  粉體脫脂劑 強鹼環保清洗劑 弱鹼環保清洗劑 中性環保清洗劑 生物型環保清洗劑
特性 脫脂力強、殘渣多 脫脂力強、無殘渣 清洗力中等、延續力長 清洗力中等,適用非鐵材質 清洗力中等,可循環使用,無廢水
適用材質 鐵、不鏽鋼 鐵、不鏽鋼、鋁、非鐵金屬 鐵、不鏽鋼、鍍鋅、鋁、非鐵金屬

塑膠、鋁、非鐵金屬

鐵、不鏽鋼、鋁、非鐵金屬
COD (ppm) 298萬左右 25-35萬 30-41萬 10-20萬

16-20萬

添加比例(%) 30-40 5-10 5-10 5-10 100
市售產品 如: WZ 745 如: HP 50-706-2 如: CB 100 如: HP 50-418-2 如: Bio-Circle Liquid

 

有鑑於清洗劑所貢獻的COD如此難以處理,對於清洗劑的選擇,當然需要更留意其COD濃度。以下表為例,我們可以根據欲清洗的工件材質,以及油脂汙垢的清洗難易度挑選合適的清洗劑。若僅需做中度的油汙的清洗,不須用到脫脂力極強的粉體脫脂劑,而是挑選水性的強/弱鹼環保清洗劑即可,同時也排除了不必要的高濃度COD廢槽液處理。而對於量少且體積不大的工件,也可考慮生物型環保清洗劑。藉由與循環清洗機的搭配,可重複使用清洗劑,同時也藉由生物降解洗下的油脂,達到零廢水的先進清洗體驗。

 

▲Bio-Circle先進清洗系統搭配生物型清洗劑解決廢水問題

 

更多關於生物型清洗可參考以下文章:

http://tw.kelly-eco.com/news_detail.php?newsId=JCU3OCMh

 

3. 浮油處理: 預處理槽面浮油

 

在眾多清洗劑之中,可將清洗劑對油脂的反應大致分為上浮與乳化兩作用。乳化作用為清洗劑將工件表面油脂切斷成相當細小的微泡,甚至藉由兩性的特色將其溶解於水中。此特色由於具有溶解的特性,對於油脂處理能力高,但相對於清洗槽液的老化也相對較快速。相較之下,上浮型的清洗劑主要藉由滲入油脂與工件的接縫處,不直接與油脂反應,而使油脂可浮於清洗槽液表面,而不會快速地汙染清洗液。而若以COD處理的角度來看,上浮型的方式有助於將油脂與水分離,可藉由槽體設計時的刮油設備,定時將浮油移除至收集桶中,並由專責廢油蒐集商處理之。而對於清洗劑也可延長使用時間,並減少往後槽液排放時產生困擾的高濃度COD廢液。

 

4. 管末處理: COD廢水處理

 

最後若無法避免產生高濃度的COD,也只有在最後當清洗廢水流至處理系統時再尋找處理對策。以目前接觸過的清洗廢水,一般無法以簡單的處理流程減少其水中COD。大致上我們可將此廢水分為兩類,第一類為清洗槽後的水洗槽,此槽水中COD濃度相對較低,水量較大,通常可藉由在廢水處理系統末端設置活性碳填充塔即可達到標準之下。而相對較難處理則為廢清洗槽液。此廢水通常水量較小但COD濃度相對較高,即使添加大量活性碳也無法有效處理。對於量小但COD濃度高之廢水,必須慎選高級氧化的處理方法,若僅是以簡單的芬頓或臭氧氧化應無法有效處理,而在氧化處理的技術上,電解還原芬頓,UV芬頓等氧化技術在處理效率上,都有助於對於此類高濃度的COD廢水處理至法規標準之下,唯處理成本相對上也較高。

 

綜合來看,清洗劑所造成之COD問題並非難以處理,若能在製程端採用低COD的防鏽與清洗等源頭減量的方案,即可以相對有效且成本較低的方式處理此棘手的問題。若無法在源頭先採取有效的方案,則需花費較高的成本在廢水處理系統中投資設備以解決,而此時問題的難度也會相對較高。

 

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