CN102011131B - 污水零排放金属带材表面清洗装置及其清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了污水零排放金属带材表面清洗装置。清洗装置包括刷洗单元、电解清洗单元、喷洗单元和水循环系统。刷洗单元包括刷洗机构、刷洗供水池和刷洗接水池。电解清洗单元包括电解机构、电解供水池和电解接水池。喷洗单元包括喷洗供水池和喷洗接水池。金属带材依次通过刷洗单元、电解清洗单元和喷洗单元。水循环系统包括一清水供水部和一水处理工段，清水供水部用于为喷洗供水池提供清水，刷洗供水池接收补充碱性物质的喷洗接水池的液体，水处理工段回收刷洗接水池的液体，水处理工段用于处理回收液体以分离出沉淀物和处理后液体，电解供水池接收水处理工段的处理后液体，水处理工段回收电解接水池的液体。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属带材表面清洗装置及其清洗方法，尤其是涉及一种能够实现污水零排放的金属带材表面清洗装置及其清洗方法。
背景技术
中国专利数据库在2009年5月13日公开了一项发明名称为《连续热浸镀锌钢带的加工方法及该方法所用的装置》的发明专利申请，它的公开号为CN101429638A。它包括碱液喷淋步骤、碱液刷洗步骤、电解脱脂步骤、清水刷洗步骤、研磨清洗步骤、清水漂洗步骤和镀锌步骤。其中，清洗步骤包括：碱液喷淋步骤、碱液刷洗步骤、电解脱脂步骤、清水刷洗步骤、研磨清洗步骤和清水漂洗步骤。采用该方法清洗存在有如下不足：1、加工步骤多，占用空间大；2、用水量大，清洗成本高；3、清洗后的液体无法回收或只能少量回收，直接排放则污染环境，处理回收则需要花费大量处理费用。
发明内容
本发明提供了污水零排放金属带材表面清洗装置及其清洗方法，其克服了背景技术中的金属带材表面清洗方法所存在的不足。
本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之一是：
污水零排放金属带材表面清洗装置，它包括：
至少一刷洗单元，它包括刷洗机构、刷洗供水池和刷洗接水池，刷洗机构用于刷洗金属带材表面，刷洗供水池为刷洗提供液体，刷洗接水池接收刷洗后的液体；
至少一电解清洗单元，它包括电解机构、电解供水池和电解接水池，电解机构用于电解金属带材，使金属带材依次通过阴阳极电解清洗，电解供水池为电解提供电解液体，电解接水池接收电解后的电解液体；
至少一喷洗单元，它包括喷洗供水池和喷洗接水池，喷洗供水池为喷洗提供液体，喷洗接水池接收喷洗后液体；及
一水循环系统，它包括一清水供水部和一水处理工段，清水供水部用于为喷洗供水池提供清水，刷洗供水池接收补充碱性物质的喷洗接水池的液体，水处理工段回收刷洗接水池的液体，水处理工段用于处理回收液体以分离出沉淀物和处理后液体，电解供水池接收水处理工段的处理后液体，水处理工段回收电解接水池的液体；
其中：所述刷洗单元、电解清洗单元和喷洗单元依金属带材通过方向顺序排布。
所述刷洗供水池和刷洗接水池分别位于刷洗机构之上下；电解供水池和电解接水池分别位于电解机构之上下。
所述通过最后一个电解清洗单元的带材带阳极。
所述刷洗单元个数为二个，所述二个以带材通过方向前后设置并分别定义为第一刷洗单元和第二刷洗单元；
第二刷洗单元的刷洗供水池接收补充碱性物质的喷洗接水池的液体，水处理工段回收第二刷洗单元的刷洗接水池的液体；
第一刷洗单元的刷洗供水池接收电解接水池的液体，水处理工段回收第一刷洗单元的刷洗接水池的液体。
所述刷洗单元个数为三个，所述三个以带材通过方向前后设置并分别定义为第一刷洗单元、第二刷洗单元和第三刷洗单元；
第三刷洗单元的刷洗供水池接收补充碱性物质的喷洗接水池的液体，第二刷洗单元的刷洗供水池接收第三刷洗单元的刷洗接水池的液体，水处理工段回收第二刷洗单元的刷洗接水池的液体；
第一刷洗单元的刷洗供水池接收电解接水池的液体，水处理工段回收第一刷洗单元的刷洗接水池的液体。
所述刷洗单元，它还包括刷洗外壳，刷洗外壳上下均开设有适配带材的通过口，刷洗机构设在刷洗外壳之内；
所述电解机构，它上下均开设有适配带材的通过口，而且，所述些电解清洗单元的电极交错布置；
所述喷洗单元，它还包括喷洗外壳，喷洗外壳上下均开设有适配带材的通过口，喷洗供水池和喷洗接水池分别设置在喷洗外壳之上下。
本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之二是：
污水零排放金属带材表面清洗方法，它包括金属带材清洗方法和水循环方法；
所述清洗方法，它包括：
步骤1，用于刷洗金属带材，其中，由刷洗单元的刷洗供水池为刷洗提供刷洗液体，由刷洗单元的刷洗接水池接收刷洗后的刷洗液体；
步骤2，用于电解清洗金属带材，其中，由电解清洗单元的电解供水池为电解提供电解液体，由电解清洗单元的电解接水池接收电解后的电解液体；
步骤3，用于喷洗金属带材，由喷洗单元的喷洗供水池为喷洗提供清水，由喷洗单元的喷洗接水池接收喷洗后的液体；
所述水循环方法，它包括：
步骤A，用于为喷洗单元的喷洗供水池提供清水；
步骤B，用于将喷洗单元的喷洗接水池的液体送至刷洗单元的刷洗供水池，送至过程中补充碱性物质；
步骤C，用于将刷洗单元的刷洗接水池的液体回收至水处理工段；
步骤D，用于处理回收液体以分离出沉淀物和处理后液体，所述处理后液体带碱性，带有刷洗步骤中刷洗下的金属离子；
步骤E，用于将处理后液体送至电解清洗单元的电解供水池；
步骤F，用于将电解清洗单元的电解接水池的液体回收至水处理工段。
所述步骤1包括：
步骤11，用于第一刷洗金属带材，其中，由第一刷洗单元的刷洗供水池为刷洗提供刷洗液体，由第一刷洗单元的刷洗接水池接收刷洗后的刷洗液体；
步骤12，用于第二刷洗金属带材，其中，由第二刷洗单元的刷洗供水池为刷洗提供刷洗液体，由第二刷洗单元的刷洗接水池接收刷洗后的刷洗液体；
所述水循环方法，它包括：
步骤A，用于为喷洗单元的喷洗供水池提供清水；
步骤B，用于将喷洗单元的喷洗接水池的液体送至第二刷洗单元的刷洗供水池，送至过程中补充碱性物质；
步骤C，用于将第二刷洗单元的刷洗接水池的液体回收至水处理工段；
步骤D，用于处理回收液体以分离成沉淀物和带碱性液体，所述处理后液体带碱性，带有刷洗步骤中刷洗下的金属离子；
步骤E，用于将带碱性液体送至电解清洗单元的电解供水池；
步骤F1，用于将电解清洗单元的电解接水池的液体送至第一刷洗单元的刷洗供水池；
步骤F2，用于将第一刷洗单元的刷洗接水池的液体回收至水处理工段。
所述步骤1包括：
步骤11，用于第一刷洗金属带材，其中，由第一刷洗单元的刷洗供水池为刷洗提供刷洗液体，由第一刷洗单元的刷洗接水池接收刷洗后的刷洗液体；
步骤12，用于第二刷洗金属带材，其中，由第二刷洗单元的刷洗供水池为刷洗提供刷洗液体，由第二刷洗单元的刷洗接水池接收刷洗后的刷洗液体；
步骤13，用于第三刷洗金属带材，其中，由第三刷洗单元的刷洗供水池为刷洗提供刷洗液体，由第三刷洗单元的刷洗接水池接收刷洗后的刷洗液体；
所述水循环方法，它包括：
步骤A，用于为喷洗单元的喷洗供水池提供清水；
步骤B，用于将喷洗单元的喷洗接水池的液体送至第三刷洗单元的刷洗供水池，送至过程中补充碱性物质；
步骤C1，用于将第三刷洗单元的刷洗接水池的液体送至第二刷洗单元的刷洗供水池；
步骤C2，用于将第二刷洗单元的刷洗接水池的液体回收至水处理工段；
步骤D，用于处理回收液体以分离成沉淀物和带碱性液体，所述处理后液体带碱性，带有刷洗步骤中刷洗下的金属离子；
步骤E，用于将带碱性液体送至电解清洗单元的电解供水池；
步骤F1，用于将电解清洗单元的电解接水池的液体送至第一刷洗单元的刷洗供水池；
步骤F2，用于将第一刷洗单元的刷洗接水池的液体回收至水处理工段。
所述步骤D包括：
步骤D1，用于过滤回收液体，以分离固体物和液体；
步骤D2，用于在液体中加入絮凝剂，以沉淀油污固体物；
步骤D3，用于固液分离。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
1.依刷洗装置(步骤)、电解清洗装置(步骤)和喷洗装置清洗(步骤)，则只需在最后一个工序安排一个清水喷洗装置即可，清水用量少，占用空间少；刷洗装置和电解清洗装置所用的液体为喷洗装置喷洗后的液体或该些液体处理后的液体，因此：a.除了带材蒸发和电解清洗蒸发的水分之外，其余的水分均重复利用，所需水量少；b.除了微量碱性物随蒸发排出之外，其余的碱性物重复利用，材料用料省，环保；c.液体中带有在刷洗装置中刷出的金属离子，该金属离子在电解装置中能够大大增加电解率，能够大大增加电解清洗效果；
2.通过最后一个电解清洗单元的带材带阳极，则能够使带材表面微量溶解，从而提高带材清洁度和活性，从而大大提高下一个镀层(例如镀锌、镀铝)工序中镀层和带材之间的附着力；
3.第三刷洗装置使用的刷洗液体采用喷洗装置的喷洗液体，第二刷洗装置使用的刷洗液体采用第三刷洗装置的刷洗液体，第一刷洗装置使用的刷洗液采用电解清洗装置的电解液，以液体的清洁程度从后往前刷洗，刷洗利用率高，刷洗效果佳；
4.水处理工段中处理后的固体物回收利用，回收利用处理成本低。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为污水零排放金属带材表面清洗装置的示意图。
图2为污水零排放金属带材表面清洗装置的水循环系统的示意图。
具体实施方式
请查阅图1和图2，污水零排放金属带材表面清洗装置，它包括三个刷洗单元110、120、130、五个电解清洗单元210、220、230、240、250、一喷洗单元300和一水循环系统。所述金属带材依次通过刷洗单元110、120、130、电解清洗单元210、220、230、240、250和喷洗单元300。
所述金属带材400通过多根上下交错排布的转辊500提供进给，并形成类似波浪形进给。其中：所述刷洗单元110、120、130、电解清洗单元210、220、230、240、250和喷洗单元300前后依次设置在相邻上下转辊500的一侧，采用该方法布置能够减少占用空间。
所述刷洗单元110、120、130，均包括刷洗外壳610、刷洗机构620、刷洗供水池630和刷洗接水池640。刷洗外壳610上下均开设有适配带材400的通过口。刷洗机构620设在刷洗外壳610之内，本实施例之中，所述刷洗机构620采用研磨刷洗，例如采用磨盘研磨金属带材400表面，以去除氧化皮等杂质。刷洗供水池630和刷洗接水池640分别位于刷洗外壳610之上下，并正对刷洗外壳610的通过口。刷洗供水池630为刷洗提供液体，刷洗接水池640接收刷洗后的液体。本实施例之中，所述刷洗单元110、120、130前后布置，并分别定义为第一刷洗单元110、第二刷洗单元120、第三刷洗单元130。
所述五个电解清洗单元210、220、230、240、250，均包括电解机构720、电解供水池730和电解接水池740。电解机构720上下均开设有适配带材400的通过口，电解机构720用于电解金属带材400，使金属带材400依次通过阴阳极电解清洗，去除脂类物质等杂质。电解供水池730和电解接水池740分别设置在电解机构720之上下并分别正对电解机构720的通过口。电解供水池730为电解提供电解液体，电解接水池740接收电解后的电解液体。本实施例之中，电解清洗单元210、220、230、240、250前后布置，并分别定义为第一电解清洗单元210、第二电解清洗单元220、第三电解清洗单元230、第四电解清洗单元240、第五电解清洗单元250。本实施例之中，可采用如下设置方式：所述五个电解清洗单元210、220、230、240、250的电极交错布置，分别为阴极、阳极、阴极、阳极、阴极，从而使得经过的带材400的电极分别为阳极、阴极、阳极、阴极、阳极，以保证从最后的一个电解清洗单元出去的带材带阳极，以使带材表面能够微量溶解，从而提高带材清洁度和活性。
所述喷洗单元300，它包括一喷洗外壳810、一喷洗机构、一喷洗供水池830和一喷洗接水池840。喷洗外壳810上下均开设有适配带材400的通过口。喷洗供水池830和喷洗接水池840分别设置在喷洗外壳810之上下并正对通过口。喷洗机构用于喷洗金属带材表面，喷洗供水池为喷洗提供液体，喷洗接水池接收喷洗后液体，所述喷洗后液体带有一定碱性。本实施例之中，所述喷洗机构可用于使清水增压可设置在喷洗供水池830的出口处。
所述水循环系统，它包括一清水供水部910和一水处理工段920。清水供水部920用于为喷洗供水池830提供清水，第三刷洗单元130的刷洗供水池630接收喷洗接水池840的液体，并在接收过程中补充碱性物质，第二刷洗单元120的刷洗供水池630接收第三刷洗单元130的刷洗接水池640的液体。电解供水池730接收水处理工段920的处理后液体，第一刷洗单元110的刷洗供水池630接收电解接水池740的液体。水处理工段920回收第一刷洗单元110的刷洗接水池640的液体回收第二刷洗单元120的刷洗接水池640的液体，并处理，处理后获得分离出沉淀物、过滤出固体物和处理后液体，所述处理后的液体带有碱性、带有在刷洗步骤中刷下的金属离子，所述分离出沉淀物和过滤出固体物能够直接回收处理。本实施例之中，所述碱性物质可为NaOH或NaCO3等碱性物质，但并不以此为限其它碱性物质也能够适用，所述补充量最好使得进入第三刷洗单元130的刷洗供水池630的碱性液体质量浓度大概为1-10％(如NaOH10％或NaCO310％，或NaOH5％及NaCO35％)。本实施例之中，所述液体输送可采用水泵输送。
采用本实施例清洗装置，则清洗250吨带材(约80000平方米)，只需1-2吨水，而且，污水零排放。加入的水用于喷洗步骤，加入的水的量与清洗过程中挥发丧失的水的量相同，则能够实现污水零排放。其中，电解装置中约挥发1-2％，固体物约带1％，带材表面约带5-6％，总丧失水分约7-10％(也即是补充的水分的量)。
所述清洗方法，它包括：
步骤11，用于第一刷洗金属带材，其中，由第一刷洗单元110的刷洗供水池为刷洗提供刷洗液体，由第一刷洗单元的刷洗接水池接收刷洗后的刷洗液体；
步骤12，用于第二刷洗金属带材，其中，由第二刷洗单元120的刷洗供水池为刷洗提供刷洗液体，由第二刷洗单元的刷洗接水池接收刷洗后的刷洗液体；
步骤13，用于第三刷洗金属带材，其中，由第三刷洗单元130的刷洗供水池为刷洗提供刷洗液体，由第三刷洗单元的刷洗接水池接收刷洗后的刷洗液体；
步骤2，用于电解清洗金属带材，使金属带材依次通过阴阳极电解清洗，其中，由电解清洗单元的电解供水池为电解提供电解液体，由电解清洗单元的电解接水池接收电解后的电解液体；
步骤3，用于喷洗金属带材，由喷洗单元的喷洗供水池为喷洗提供清水，由喷洗单元的喷洗接水池接收喷洗后的液体。
所述水循环方法，它包括：
步骤A，用于为喷洗单元的喷洗供水池提供清水；
步骤B，用于将喷洗单元的喷洗接水池的液体送至第三刷洗单元的刷洗供水池，送至过程中补充碱性物质，所述的补充可均匀补充；
步骤C1，用于将第三刷洗单元的刷洗接水池的液体送至第二刷洗单元的刷洗供水池；
步骤C2，用于将第二刷洗单元的刷洗接水池的液体回收至水处理工段；
步骤D，用于处理回收液体以分离成沉淀物和处理后液体；
步骤E，用于将处理后液体送至电解清洗单元的电解供水池；
步骤F1，用于将电解清洗单元的电解接水池的液体送至第一刷洗单元的刷洗供水池；
步骤F2，用于将第一刷洗单元的刷洗接水池的液体回收至水处理工段。
所述步骤D包括：
步骤D1，用于过滤回收液体，以分离固体物和液体；
步骤D2，用于在液体中加入絮凝剂，以沉淀油污固体物；
步骤D3，用于固液分离。
从步骤2进入步骤3的带材带阳极。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (8)
1.污水零排放金属带材表面清洗装置，其特征在于：它包括：
至少一刷洗单元，它包括刷洗机构、刷洗供水池和刷洗接水池，刷洗机构用于刷洗金属带材表面，刷洗供水池为刷洗提供液体，刷洗接水池接收刷洗后的液体；
至少一电解清洗单元，它包括电解机构、电解供水池和电解接水池，电解机构用于电解金属带材，电解供水池为电解提供电解液体，电解接水池接收电解后的电解液体；
至少一喷洗单元，它包括喷洗供水池和喷洗接水池，喷洗供水池为喷洗提供液体，喷洗接水池接收喷洗后液体；及
一水循环系统，它包括一清水供水部和一水处理工段，清水供水部用于为喷洗供水池提供清水，刷洗供水池接收补充碱性物质的喷洗接水池的液体，水处理工段回收刷洗接水池的液体，水处理工段用于处理回收液体以分离出沉淀物和处理后液体，电解供水池接收水处理工段的处理后液体，水处理工段回收电解接水池的液体；
其中：所述刷洗单元、电解清洗单元和喷洗单元依金属带材通过方向顺序排布。
2.根据权利要求1所述的污水零排放金属带材表面清洗装置，其特征在于：所述刷洗供水池和刷洗接水池分别位于刷洗机构之上下；电解供水池和电解接水池分别位于电解机构之上下。
3.根据权利要求2所述的污水零排放金属带材表面清洗装置，其特征在于：所述电解清洗单元个数为多个，且所述通过最后一个电解清洗单元的金属带材带阳极。
4.根据权利要求1或2或3所述的污水零排放金属带材表面清洗装置，其特征在于：
所述刷洗单元，它还包括刷洗外壳，刷洗外壳上下均开设有适配带材的通过口，刷洗机构设在刷洗外壳之内；
所述电解机构，它上下均开设有适配带材的通过口，而且，所述电解清洗单元的电极交错布置；
所述喷洗单元，它还包括喷洗外壳，喷洗外壳上下均开设有适配带材的通过口，喷洗供水池和喷洗接水池分别设置在喷洗外壳之上下。
5.污水零排放金属带材表面清洗方法，其特征在于：它包括金属带材清洗方法和水循环方法；
所述清洗方法，它包括：
步骤1，用于刷洗金属带材，其中，由刷洗单元的刷洗供水池为刷洗提供刷洗液体，由刷洗单元的刷洗接水池接收刷洗后的刷洗液体；
步骤2，用于电解清洗金属带材，其中，由电解清洗单元的电解供水池为电解提供电解液体，由电解清洗单元的电解接水池接收电解后的电解液体；
步骤3，用于喷洗金属带材，由喷洗单元的喷洗供水池为喷洗提供清水，由喷洗单元的喷洗接水池接收喷洗后的液体；
所述水循环方法，它包括：
步骤A，用于为喷洗单元的喷洗供水池提供清水；
步骤B，用于将喷洗单元的喷洗接水池的液体送至刷洗单元的刷洗供水池，送至过程中补充碱性物质；
步骤C，用于将刷洗单元的刷洗接水池的液体回收至水处理工段；
步骤D，用于处理回收液体以分离出沉淀物和处理后液体，所述处理后液体带碱性，带有刷洗步骤中刷洗下的金属离子；
步骤E，用于将处理后液体送至电解清洗单元的电解供水池；
步骤F，用于将电解清洗单元的电解接水池的液体回收至水处理工段。
6.据权利要求5所述的污水零排放金属带材表面清洗方法，其特征在于：
所述步骤1包括：
步骤11，用于第一刷洗金属带材，其中，由第一刷洗单元的刷洗供水池为刷洗提供刷洗液体，由第一刷洗单元的刷洗接水池接收刷洗后的刷洗液体；
步骤12，用于第二刷洗金属带材，其中，由第二刷洗单元的刷洗供水池为刷洗提供刷洗液体，由第二刷洗单元的刷洗接水池接收刷洗后的刷洗液体；
所述水循环方法，它包括：
步骤A，用于为喷洗单元的喷洗供水池提供清水；
步骤B，用于将喷洗单元的喷洗接水池的液体送至第二刷洗单元的刷洗供水池，送至过程中补充碱性物质；
步骤C，用于将第二刷洗单元的刷洗接水池的液体回收至水处理工段；
步骤D，用于处理回收液体以分离成沉淀物和带碱性液体，所述处理后液体带碱性，带有刷洗步骤中刷洗下的金属离子；
步骤E，用于将带碱性液体送至电解清洗单元的电解供水池；
步骤F1，用于将电解清洗单元的电解接水池的液体送至第一刷洗单元的刷洗供水池；
步骤F2，用于将第一刷洗单元的刷洗接水池的液体回收至水处理工段。
7.据权利要求5所述的污水零排放金属带材表面清洗方法，其特征在于：
所述步骤1包括：
步骤11，用于第一刷洗金属带材，其中，由第一刷洗单元的刷洗供水池为刷洗提供刷洗液体，由第一刷洗单元的刷洗接水池接收刷洗后的刷洗液体；
步骤12，用于第二刷洗金属带材，其中，由第二刷洗单元的刷洗供水池为刷洗提供刷洗液体，由第二刷洗单元的刷洗接水池接收刷洗后的刷洗液体；
步骤13，用于第三刷洗金属带材，其中，由第三刷洗单元的刷洗供水池为刷洗提供刷洗液体，由第三刷洗单元的刷洗接水池接收刷洗后的刷洗液体；
所述水循环方法，它包括：
步骤A，用于为喷洗单元的喷洗供水池提供清水；
步骤B，用于将喷洗单元的喷洗接水池的液体送至第三刷洗单元的刷洗供水池，送至过程中补充碱性物质；
步骤C1，用于将第三刷洗单元的刷洗接水池的液体送至第二刷洗单元的刷洗供水池；
步骤C2，用于将第二刷洗单元的刷洗接水池的液体回收至水处理工段；
步骤D，用于处理回收液体以分离成沉淀物和带碱性液体，所述处理后液体带碱性，带有刷洗步骤中刷洗下的金属离子；
步骤E，用于将带碱性液体送至电解清洗单元的电解供水池；
步骤F1，用于将电解清洗单元的电解接水池的液体送至第一刷洗单元的刷洗供水池；
步骤F2，用于将第一刷洗单元的刷洗接水池的液体回收至水处理工段。
8.据权利要求5或6或7所述的污水零排放金属带材表面清洗方法，其特征在于：所述步骤D包括：
步骤D1，用于过滤回收液体，以分离固体物和液体；
步骤D2，用于在液体中加入絮凝剂，以沉淀油污固体物；
步骤D3，用于固液分离。
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