反滲透膜清洗-膜分離技術(shù)在電泳涂裝行業(yè)廢水實(shí)現(xiàn)零排放
電泳涂裝是一種特殊的涂膜形成方法。為了提高汽車(chē)車(chē)身內(nèi)腔和焊縫面的防腐蝕性,美國(guó)福特汽車(chē)公司于1957年開(kāi)始研究電泳涂裝法,并于1961年建成一條泳涂車(chē)輪的試驗(yàn)生產(chǎn)線(陽(yáng)J電泳涂裝法),在1963年成功地用于汽車(chē)車(chē)身涂裝。電泳涂裝以其有效、更優(yōu)、放心、經(jīng)濟(jì)等諸多優(yōu)點(diǎn)備受全sj涂裝界的重視。隨著新型涂料的開(kāi)發(fā)和涂裝技術(shù)的進(jìn)步,尤其是1977年成功開(kāi)發(fā)陰J電泳涂料和陰J電泳涂裝技術(shù),電泳涂漆作為金屬制品如車(chē)身、汽車(chē)配件、器械或辦工家俱等涂底漆的現(xiàn)代化工藝技術(shù)而在全sj已被廣泛采用。隨著環(huán)保呼聲日益高漲,sj各地也制定和出臺(tái)相應(yīng)的環(huán)保法制法規(guī),因此,減少涂裝污水排放、降低涂裝成本、提高涂膜質(zhì)量成為電泳涂裝技術(shù)研發(fā)的主要課題,膜在電泳涂裝中的應(yīng)用可有效地使這一問(wèn)題得到解決。
膜在電泳涂裝中的應(yīng)用
應(yīng)用 可選的膜組件 功能
涂裝前預(yù)處理中的應(yīng)用 微濾膜組
超濾膜組 通過(guò)采用微濾或超濾技術(shù),實(shí)現(xiàn)脫脂過(guò)程中油水分離的目的
反滲透膜組 采用反滲透技術(shù)獲得淋洗用的純水
電泳涂裝中的應(yīng)用 陽(yáng)J(陰J)膜 在陽(yáng)J(陰J)電泳涂裝中作為反向電J去除電泳漆中的增溶劑或中和劑(通常為有機(jī)酸),維持系統(tǒng)的化學(xué)平衡。
電泳后清洗中的應(yīng)用 超濾膜組 1、提高經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)現(xiàn)電泳后的“閉合回路”清洗方式,提高涂料的利用率;
2、減少后清洗水的臟物,減少污水處理量及費(fèi)用,有利于環(huán)境保護(hù);
3、除去雜離子,凈化槽液,提高涂膜質(zhì)量.
反滲透膜組 1、提高電泳漆回收率
2、減輕廢水處理負(fù)擔(dān)
3、實(shí)現(xiàn)閉合回路淋洗
4、減少純水使用量
超濾膜回收電泳涂料工藝的應(yīng)用:
超濾(UF)是一種能夠?qū)⑷芤哼M(jìn)行凈化、分離或者濃縮的膜透過(guò)分離技術(shù),超濾過(guò)程可理解成與膜孔徑大小相關(guān)的篩分過(guò)程。以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動(dòng)力,以超濾膜為過(guò)濾介質(zhì),在一定的壓力下,當(dāng)溶液流過(guò)膜表面時(shí),只允許水、無(wú)機(jī)鹽及小分子物質(zhì)透過(guò)膜,而阻止水中的懸浮物、膠體、蛋白質(zhì)和微生物等大分子通過(guò),以達(dá)到溶液的凈化、分離與濃縮的目的。在超濾中,大分子溶質(zhì)等之所以不能象溶劑那樣容易通過(guò)膜,主要因?yàn)橄旅鎺追N原因:
① 被吸附在過(guò)濾膜的表面上和孔中(基本吸附);
② 被保留在孔內(nèi)或從孔內(nèi)被排出(堵塞);
③ 機(jī)械地被截留在過(guò)濾膜表面上(篩分)。
在電泳涂裝工藝中,超濾系統(tǒng)是主要設(shè)備之一,其性能的好壞直接影響到涂膜質(zhì)量及生產(chǎn)成本,其主要作用是:
① 滿足閉路循環(huán)淋洗回收電泳漆的需要。使用超濾透過(guò)液清洗粘附在被涂物上的電泳漆,其電泳漆回收率可達(dá)98%以上,節(jié)約電泳漆,減少污水處理量及費(fèi)用,如不使用超濾系統(tǒng),回收率只有70%-80%。
② 滿足電泳槽中控制電導(dǎo)率平衡的需要。除去雜離子,凈化槽液,提高涂膜質(zhì)量。
超濾回收電泳涂料工藝流程
陽(yáng)J(陰J)離子交換膜在電泳涂裝中的應(yīng)用
電泳涂裝過(guò)程伴隨著電解、電泳、電沉積和電滲等四種電化學(xué)物料現(xiàn)象。陰J電泳和陽(yáng)J電泳涂裝沉積反應(yīng)在電泳槽漆溶液中,膠體粒子(樹(shù)脂)帶正電荷,在均衡電場(chǎng)的作用下它可以遷移到陰J或涂裝工件上。當(dāng)漆遷移到工件上后,漆液中的酸性物質(zhì)(陰離子)就會(huì)增加,由于酸性物質(zhì)的增加會(huì)降低槽液的PH值,增加電導(dǎo)率。如果漆液PH值太低,槽液就會(huì)因?yàn)檫^(guò)于酸性而影響電泳涂膜。為了更好的維持電泳槽液化學(xué)平衡,可以通過(guò)使用有選擇型的半透明離子交換膜來(lái)去除電化學(xué)的過(guò)程產(chǎn)生的過(guò)剩陰離子,通過(guò)陽(yáng)J循環(huán)系統(tǒng)排除。在陰J電泳涂裝中在陽(yáng)J區(qū)不斷產(chǎn)生有機(jī)酸,如不及時(shí)除去,會(huì)進(jìn)入槽液,使pH值下降,影響工藝pH值的穩(wěn)定,影響泳透力及涂膜性能。
H﹢+CH3COO﹣或HCOO﹣ CH3COOH或HCOOH
在電泳中采用陽(yáng)J系統(tǒng),它通過(guò)使用選擇型的、單向的半透膜來(lái)有效地除去電泳涂裝過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)酸,維持系統(tǒng)的化學(xué)平衡。
陰J電泳和陽(yáng)J電泳涂裝的沉積反應(yīng)
反滲透技術(shù)(YSRO)在電泳涂裝淋洗廢水回收的應(yīng)用
反滲透技術(shù)是以膜兩側(cè)的靜壓差為推動(dòng)力,即在濃溶液側(cè)加壓使膜兩側(cè)的靜壓差大于溶液間的滲透壓差,此時(shí)溶劑將從濃溶液側(cè)透過(guò)稀溶液側(cè),實(shí)現(xiàn)液體混合物的膜分離過(guò)程。
在電泳涂裝工藝中,反滲透技術(shù)(EDRO)和超濾技術(shù)(UF)的配合使用,實(shí)現(xiàn)了真正意義上的電泳漆閉路循環(huán)。在電泳涂裝工藝中,反滲透技術(shù)主要用于電泳超濾透過(guò)液的純化。為了避免膜污染,電泳涂裝中反滲透膜的選擇應(yīng)根據(jù)所使用的電泳漆的特性來(lái)進(jìn)行選擇。在陰J電泳涂裝中,超濾透過(guò)液帶有正電荷,反滲透膜若采用陰性膜,透過(guò)液中的正電荷則容易吸附在陰性膜上,造成膜污染,因此,在陰J電泳中,反滲透膜應(yīng)選擇帶正電或中性的抗污染膜。反之,在陽(yáng)J電泳中,反滲透膜應(yīng)選擇帶負(fù)電或中性的抗污染膜。
超濾技術(shù)和反滲透技術(shù)在電泳涂裝工藝中的成功應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了閉合回路淋洗,使電泳漆的利用率超過(guò)99%,大大降低了生產(chǎn)成本,減輕了廢水處理負(fù)擔(dān),這不僅給電泳涂裝界,也給人類(lèi)的環(huán)保事業(yè)做出巨大的貢獻(xiàn)。
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