CN104230086A - 一种水性涂料清洗剂废液再生利用的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水性涂料清洗剂废液再生利用的方法，将水性涂料清洗剂废液经过预处理对其进行分类、去除异物后加入添加剂A及添加剂B，进行破乳反应而形成漆渣与溶液的混合物；废液破乳反应完全后进入过滤系统，进行固液分离，将溶液和漆渣彻底分开；漆渣进行无害化处理；溶液进行溶剂富积，使少部分水与大部分溶剂混合物分离；分离的废水经过废水处理后达标排放，溶剂混合物进入进行溶剂提纯，分离的废水经过废水处理后达标排放。本方法能回收利用废液中有价值成分，剩余废水作为常规污水处置，大大降低了污水处理难度，安全环保。

Description

一种水性涂料清洗剂废液再生利用的方法

 

技术领域

本发明涉及水性涂料清洗剂废液的回收和资源化利用技术领域。

背景技术

近年来，国家对各行业的环境保护和资源利用要求逐步提高，大力提倡节能，减排，绿色制造。涂料行业挥发性有机化合物(VOC)防治的压力巨大，减少VOC排放迫在眉睫。

随着《“十二五”重点区域大气污染联防联控规划》出台，2012年1月1日正式实施《乘用车生产企业及产品准入管理规则》（2011年第37号），其中规定乘用车生产企业须满足 《乘用车生产企业准入条件及审查要求》（简称 《准入条件》 ），明确指出中涂和面漆应采用水性汽车漆,而非溶剂型汽车漆。并规定“对达不到 《准入条件》 规定的具体准入条件的，将暂停其新产品申报或暂停其生产资质”。水性涂料清洗剂废液的处置已经是涂装危险废弃物中重要一项。

公开号为CN102978049A，公开日为2013年3月20日的中国专利文献公开了一种碳氢清洗剂清洗废液的再生处理方法，是一种从碳氢清洗剂清洗废液中提纯碳氢清洗剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在容器中加入碳氢清洗剂清洗废液，缓慢加入98%的工业硫酸，充分搅拌20-30分钟后，静置2-3小时，由于密度不同发生分层；(2)抽取上层清液作为基础料，进入有机蒸馏设备，利用负压蒸馏回收提纯的碳氢清洗剂，对蒸馏釜内的残渣进行焚烧处理；(3)分离下层含油脂、灰尘、水分的废酸，并入废水处理。本发明把清洗废液进行再生回收，不但具有可观的经济效益，还可减少环境污染，符合环保理念。回收再生的碳氢清洗剂经试验及工厂使用效果理想满意，完全可替代碳氢清洗剂产品使用。

但以上述专利文献为代表的现有技术，无法实现对水性涂料清洗剂废液的处理和再生利用。

水性漆涂装工艺作为环保型涂装工艺近年发展迅速，在众多行业普遍运用。在涉及到油漆喷涂的生产制造环节，尤其是汽车油漆喷涂作业，家具厂家具的喷涂作业等，会大量运用到水性涂料清洗剂，均会产生水性涂料清洗剂废液。

水性漆涂装工艺为新型环保型涂装工艺，涂料清洗剂废液是在汽车涂装生产中，用涂料清洗剂对机器人喷涂系统的CCV阀、齿轮泵、喷杯中的针阀、螺旋管及旋杯等进行反复清洗而产生的涂料与清洗剂的混合液体， 水性清洗剂废液包含，树脂、颜料、铝粉、有机溶剂（乙二醇丁醚、二甲苯、醋酸丁酯等）、水等，物理形状为匀质带有一定色度的固液混合物。

虽然水性涂料较溶剂型涂料在生产和施工过程中排放的VOC（挥发性有机化合物）显著降低，但其所产生的水性涂料清洗剂废液仍属危险废弃物；目前国内处置水性涂料清洗剂废液的方式大多是焚烧处理，其它尚无行之有效的方法。焚烧后虽然能够完全处理液体废弃物，但造成可利用资源浪费，且工艺要求严格，设备材质要求高，国内大部分焚烧设备不达标，容易产生二噁英等有毒有害物质，给环境带来二次污染。

发明内容

本发明旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种水性涂料清洗剂废液再生利用的方法，本方法能回收利用废液中有价值成分，剩余废水作为常规污水处置，大大降低了污水处理难度，安全环保。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：     一种水性涂料清洗剂废液再生利用的方法，其特征在于步骤如下：

a、废液初选预处理：将水性涂料清洗剂废液进行分类、去除异物；

b、破乳反应：向水性涂料清洗剂废液中加入添加剂A和添加剂B，进行破乳反应后形成漆渣与溶液的混合物；

c、固液分离：将得到的漆渣与溶液的混合物送入过滤系统进行固液分离，将溶液和漆渣分离开；漆渣送入WRS-OR有机废弃物利用系统进行无害化处理；

d、溶剂富积：经固液分离得到的溶液进行溶剂富积，使废水与溶剂混合物分离，分离得到的废水经过废水处理后达标排放；

e、溶剂提纯：经溶剂富积处理得到的溶剂混合物进入蒸馏处置进行溶剂提纯，设置温度、时间使溶剂与废水混合物分离，得到分离提纯的溶剂和废水，废水经过废水处理后达标排放。

所述e步骤后还有f、产品实现：提纯的溶剂回收制得产品并包装再次使用。

所述a步骤中，去除的异物包括清洗抹布。

所述b步骤中，首先向水性涂料清洗剂废液中加入1.5%-5%质量比的添加剂A，常温下搅拌均匀，使废液破乳形成漆渣与溶液的混合物，待混合物中固液分明完全后，按照废液：添加剂B＝100:（1-3）的质量比加入添加剂B，缓冲并维持溶液pH至8~10；所述添加剂A为HNO₃与HCL的任意比例混合溶液；所述添加剂B为Na₂CO₃与NaHCO₃的任意比例混合溶液。

所述c步骤中，过滤系统是指承装有600~800目数范围滤网的过滤装置，将水性涂料清洗剂废液中的树脂、颜料和铝粉小颗粒物质过滤。

所述c步骤中，将得到的漆渣与溶液的混合物送入目数范围600~800目数的过滤系统进行固液分离。

所述c步骤中，所述的WRS-OR有机废弃物利用系统是指专利号为ZL201020683256.4专利文件中公开的有机废弃物回收利用系统。

所述d步骤中，所述的溶剂富积处理是将固液分离后的溶液在30℃下加热处理0.5~1h。

所述e步骤中，所述的蒸馏装置为蒸馏釜；设定蒸馏釜蒸馏温度120~130℃区间，蒸馏时间5h，在该温度段内，通过加热气化再冷凝将溶剂分离，提纯所得溶液为溶剂60%质量分数的乙二醇单丁醚与水混合溶液。

所述f步骤中，回收的乙二醇单丁醚与水混合溶液，通过添加缺失的成分重新制备成水性涂料清洗剂再回用至涂料体系。使废弃物能够资源化利用，进一步节能环保，再循环利用。

与现有技术相比，本发明的有益效果表现在：

1、在现有技术中，针对水性涂料清洗剂废液目前没有合适的处理方法，水性涂料清洗剂废液含水率达到80%以上，需要回收利用的水性溶剂含量仅10%，国内没有专门针对该危险废物的处置方法。而发明中，采用废液初选、破乳反应、固液分离、溶剂富积和溶剂提纯的步骤方式来处理水性涂料清洗剂废液, 经过破乳反应将大部分的固体物质及溶剂型溶剂剔除，保证整套设备运行清洁流畅，降低设备要求；同时在120~130℃温度区间范围内蒸馏只提取所需溶剂与水的混合物，该混合物即可作为半成品使用，无需将溶剂完全提出，大大降低处理难度；设备再排除余量后可立即投入下班次生产，安全无障碍实现24h连续运行；同时节约人工、能耗，既回收有经济价值的溶剂，又回收利用部分水资源，减少环境污染，真正做到废弃物的减量化、无害化、资源化。

2、本发明中，先加入添加剂A的作用在于：涂料清洗剂废液分散粒子的稳定性较差，对剪切力、热、pH值比较敏感，常温下按照废液：添加剂A＝100:（1.5～5）的质量比，破坏分散粒子稳定性，将粒子破乳脱离而形成不可转变的絮状物，使得树脂、颜料、铝粉同时包裹二甲苯、醋酸丁酯的等非水溶性溶剂从溶液中脱离出来形成漆渣。

3、本发明中，再加入添加剂B的作用在于：加入添加剂A形成固液分明的混合溶液，物料呈现强酸性，常温下按照废液：添加剂B＝100:（1～3）的质量比，缓冲并维持溶液pH至8~10，同时减少后端处置工艺中设备的腐蚀性。

4、本发明中，固液分离后的溶液在30℃加热处理0.5~1h，这样的优点在于：由于水溶性溶剂-水物系、树脂悬浮物密度较水低而漂浮于中上层，从而使得溶剂富积；富积后下层排放至污水处理站净化处置，中上层溶液进入蒸馏处置系统。

5、本发明中，设定蒸馏釜蒸馏温度120~130℃区间，蒸馏时间5h，在该温度段内，通过加热气化再冷凝将绝大部分溶剂分离，溶液中残余的树脂、颜料、铝粉及涂料中高沸点的溶剂均难以挥发，有效保证溶剂产品的纯度。提纯所得溶液为溶剂60%质量分数的乙二醇单丁醚与水混合溶液。未挥发部分溶液排入污水处理站处置。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，其中：

图1为本发明的生产流程图。

具体实施方式

实施例1

本发明公开了一种水性涂料清洗剂废液再生利用的方法，将水性涂料清洗剂废液经过预处理对其进行分类、去除异物后加入添加剂A及添加剂B，进行破乳反应而形成漆渣与溶液的混合物；废液破乳反应完全后进入过滤系统，进行固液分离，将溶液和漆渣彻底分开；漆渣送入WRS-OR有机废弃物（资源化）利用系统进行无害化处理；溶液进入处置进行溶剂富积，使少部分水与大部分溶剂混合物分离；分离的废水经过废水处理后达标排放，溶剂混合物进入蒸馏处置进行溶剂提纯，设置温度、时间使溶剂与水混合物分离，溶剂经过产品回收制得产品并包装，该产品为分离提纯的溶剂，可补充部分丢失的溶剂成分后重新作为清洗剂回用；分离的废水经过废水处理后达标排放。

实施例2

作为本发明的最佳实施方式，其步骤为：

1、废液初选：将水性涂料清洗剂废液中杂质去除，如清洗抹布等杂物。

2、破乳反应：

2.1首先向水性涂料清洗剂废液中加入添加剂A，常温下搅拌均匀，迅速有效使得废液破乳，形成漆渣与溶液的混合物；待混合固液分明完全后再加入添加剂B，调整物料酸碱度。

2.1.1添加剂A作用：涂料清洗剂废液分散粒子的稳定性较差，对剪切力、热、pH值比较敏感，常温下按照废液：添加剂A＝100:（1.5～5）的质量比，破坏分散粒子稳定性，将粒子破乳脱离而形成不可转变的絮状物，使得树脂、颜料、铝粉同时包裹二甲苯、醋酸丁酯的等非水溶性溶剂从溶液中脱离出来形成漆渣。添加剂A主要成分为HNO₃与HCL混合溶液。

2.1.2添加剂B作用：加入添加剂A形成固液分明的混合溶液，物料呈现强酸性，常温下按照废液：添加剂B＝100:（1～3）的质量比，缓冲并维持溶液pH至8~10，同时减少后端处置工艺中设备的腐蚀性。添加剂B主要成分为Na₂CO₃与NaHCO₃的混合溶液。

3、固液分离：将破乳完全的混合物送入目数范围600~800目数的过滤装置系统，将溶液和固体物漆渣分离开来，漆渣采用WRS-OR有机废弃物（资源化）利用系统处置工艺无害化处理，溶液则进入热处理进行溶剂富积。

4、溶剂富积：固液分离后的溶液在30℃加热处理0.5~1h，由于水溶性溶剂-水物系、树脂悬浮物密度较水低而漂浮于中上层，从而使溶剂富积；富积后下层排放至污水处理站净化处置，中上层溶液进入蒸馏处置系统。

5、溶剂提纯：设定蒸馏釜蒸馏温度120~130℃区间，蒸馏时间5h，在该温度段内，通过加热气化再冷凝将绝大部分溶剂分离，溶液中残余的树脂、颜料、铝粉及涂料中高沸点的溶剂均难以挥发，有效保证溶剂产品的纯度。提纯所得溶液为溶剂60%质量分数的乙二醇单丁醚与水混合溶液。未挥发部分溶液排入污水处理站处置。

6、产品实现：回收的乙二醇单丁醚与水混合溶液，通过添加缺失的成分重新制备成水性涂料清洗剂再回用至涂料体系，使废弃物能够资源化利用，进一步节能环保，再循环利用。

7、处置设备排空尾部后，可继续添加物料，连续24h无障碍运行。

Claims (8)

1.一种水性涂料清洗剂废液再生利用的方法，其特征在于步骤如下：

a、废液初选预处理：将水性涂料清洗剂废液进行分类、去除异物；

b、破乳反应：向水性涂料清洗剂废液中加入添加剂A和添加剂B，进行破乳反应后形成漆渣与溶液的混合物；

c、固液分离：将得到的漆渣与溶液的混合物送入过滤系统进行固液分离，将溶液和漆渣分离开；漆渣送入WRS-OR有机废弃物利用系统进行无害化处理；

d、溶剂富积：经固液分离得到的溶液进行溶剂富积，使废水与溶剂混合物分离，分离得到的废水经过废水处理后达标排放；

e、溶剂提纯：经溶剂富积处理得到的溶剂混合物进入蒸馏处置进行溶剂提纯，设置温度、时间使溶剂与废水混合物分离，得到分离提纯的溶剂和废水，废水经过废水处理后达标排放。

2.根据权利要求1所述的水性涂料清洗剂废液再生利用的方法，其特征在于：所述e步骤后还有f、产品实现：提纯的溶剂回收制得产品并包装再次使用。

3.根据权利要求1或2所述的水性涂料清洗剂废液再生利用的方法，其特征在于：所述a步骤中，去除的异物包括清洗抹布。

4.根据权利要求1或2所述的水性涂料清洗剂废液再生利用的方法，其特征在于：所述b步骤中，首先向水性涂料清洗剂废液中加入1.5%-5%质量比的添加剂A，常温下搅拌均匀，使废液破乳形成漆渣与溶液的混合物，待混合物中固液分明完全后，按照废液：添加剂B＝100:（1-3）的质量比加入添加剂B，缓冲并维持溶液pH至8~10；所述添加剂A为HNO₃与HCL的任意比例混合溶液；所述添加剂B为Na₂CO₃与NaHCO₃的任意比例混合溶液。

5.根据权利要求4所述的水性涂料清洗剂废液再生利用的方法，其特征在于：所述c步骤中，将得到的漆渣与溶液的混合物送入目数范围600~800目数的过滤系统进行固液分离。

6.根据权利要求5所述的水性涂料清洗剂废液再生利用的方法，其特征在于：所述d步骤中，所述的溶剂富积处理是将固液分离后的溶液在30℃下加热处理0.5~1h。

7.根据权利要求6所述的水性涂料清洗剂废液再生利用的方法，其特征在于：所述e步骤中，所述的蒸馏装置为蒸馏釜；设定蒸馏釜蒸馏温度120~130℃区间，蒸馏时间5h，在该温度段内，通过加热气化再冷凝将溶剂分离，提纯所得溶液为溶剂60%质量分数的乙二醇单丁醚与水混合溶液。

8.根据权利要求7所述的水性涂料清洗剂废液再生利用的方法，其特征在于：所述f步骤中，回收的乙二醇单丁醚与水混合溶液，通过添加缺失的成分重新制备成水性涂料清洗剂再回用至涂料体系。