CN109761386A - 水性漆清洗废溶剂处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了水性漆清洗废溶剂处理装置，包括废液储存罐、冷却水、袋式过滤器、UF系统、清洗槽、UF透过液贮水罐、RO高压泵、RO系统、回水泵、RO透过液回用水箱，所述废液储存罐通过第一供水泵与袋式过滤器连通，所述袋式过滤器的出水端通过超滤泵与UF系统连通，且UF系统的出水端与废液储存罐，并形成闭路循环。本发明解决了水性漆清洗废溶剂处理问题，减少废弃物处理量，最大限度回收水性漆废弃清洗溶剂，达到降低废弃物处理成本、节能减排、保护环境的目的；通过组合膜分离工艺分离净化后的水性漆废弃清洗溶剂，可以满足回用于生产工艺的技术要求，达到70‑80％的回收率，即减少相同数量的危废量，环保和经济效益非常显著。
Description
技术领域
本发明涉及汽车表面涂装技术领域，尤其涉及水性漆清洗废溶剂处理装置。
背景技术
目前国内汽车涂装普遍使用的溶剂型漆生产过程中，每立方米将排放120克以上的(VOC)，对喷漆作业人员和环境都造成了巨大伤害。随着国家标准GB/T24409-2009《汽车涂料中有害物质限量》的实施，以及各省陆续颁布《表面涂装(汽车制造业)挥发性有机化合物排放标准》等类似地方性法规实施。(VOC)排放量更低的水性漆越来越厂泛地应用到汽车工艺上。水性漆因为大多以纯水为主要溶剂，在涂装作业中也以纯水为主要稀释剂调节涂料黏度，大大降低了喷涂过程中挥发性有机化合物(VOC)的排放。水性漆虽然也含有有机溶剂，但含量只有传统溶剂型漆的1/10～1/7。水性漆已经是未来汽车涂装技术发展的新趋势。
随着水性漆的应用，(VOC)实现减量排放，空气污染得到较大幅度的改善。而汽车涂装企业生产过程中也产生大量的废水，由于水性漆在水中分散的性质，使得含有水性漆的废水处理更加困难。在处理含有水性漆的废水过程中，经常碰到泡沫大，破乳不完全，浊度降低困难，影响后续生化处理效果，造成排放不达标；分离出来的漆渣含水率高等诸多问题(水性漆污水中主要成分是水、有机溶剂、颜料、树脂、助剂等)，工厂现有污水处理厂不能达标处理，只能作为危废委托有资质的污水处理公司进行处理，处理费用很高。
膜分离技术是在20世纪初出现，20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术，是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术。半透膜又称分离膜或滤膜，膜壁布满小孔，根据孔径大小可以分为：微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)等，膜分离都采用错流过滤方式。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。不断研究和发展膜分离技术(包括膜材料、膜组件及优化、膜技术等等)已成为世界各国在高新技术领域中竞争的热点。
近些年研发生产的高技术特种物料分离膜及膜元件推动了对含有有机溶剂的物料进行分离纯化和对高浓度物料进行分离纯化技术的发展，这项新技术在环保领域中的化工废水和高浓度废水处理方面取得了优异的成绩。
由于水溶性漆清洗废溶剂不具有可生化性，无法排入污水站进行处理，目前采用的处理方法多为絮凝沉淀后排入污水处理系统，其工艺不成熟，水质不稳定，影响污水站的正常运行，目前暂无有效可行的处理方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的水性漆清洗废溶剂处理装置，其解决了水性漆清洗废溶剂处理问题，减少废弃物处理量，最大限度回收水性漆废弃清洗溶剂，达到降低废弃物处理成本、节能减排、保护环境的目的。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
水性漆清洗废溶剂处理装置，包括废液储存罐、冷却水、袋式过滤器、UF系统、清洗槽、UF透过液贮水罐、RO高压泵、RO系统、回水泵、RO透过液回用水箱，所述废液储存罐通过第一供水泵与袋式过滤器连通，所述袋式过滤器的出水端通过超滤泵与UF系统连通，且UF系统的出水端与废液储存罐，并形成闭路循环，所述UF系统的出水端还与UF透过液贮水罐和清洗槽连通，所述UF透过液贮水罐通过第二供水泵与RO高压泵连通，所述RO高压泵的出水端与RO系统连通，所述RO系统反渗透产生的浓液返回UF透过液贮水罐，并形成闭路循环，所述透过清洗槽的清液进入RO系统透过液回用水箱。
优选地，所述水性漆清洗废溶剂处理装置的处理方法包括以下步骤；
S1、在废液储存罐中收集生产过程中产生的水性漆清洗废溶剂；
S2、由第一供水泵将废液储存罐中的废液送入25um袋式过滤器滤除结块的漆渣和大颗粒的杂质；
S3、经过袋式过滤器过滤后的废液直接进入超滤泵，由超滤泵增压后送入UF系统，超滤产生的浓液返回废液储存罐，形成闭路循环，透过膜的清液进入UF透过液储水罐；
S4、随着超滤膜净化过程的连续进行，在废液储存罐中的废液浓度会不断升高，系统工作压力也随之增加，透过膜的清液流量会逐步降低，当系统压力和透过的清液流量达到设定值时超滤净化过程结束；
S5、由供水泵将超滤透过液储存罐中的超滤液送入反渗透高压泵，由高压泵增压后送入RO系统，反渗透产生的浓液返回超滤透过液储存罐，形成闭路循环，透过反渗透膜的清液进入反渗透透过液回用水箱；
S6、随着反渗透膜净化过程的连续进行，在超滤透过液储存罐中的废液浓度会不断升高，系统工作压力也随之增加，透过膜的清液流量会逐步降低，当系统压力和透过的清液流量达到设定值时反渗透净化过程结束。
优选地，所述超滤循环过程与反渗透循环过程会产生温升，系统需要通入冷却循环水进行降温。
优选地，所述UF系统与RO系统采用PLC进行程序控制，自动运行；配置压力、温度、流量监控显示仪表，具有故障指示和报警功能。
优选地，所述超滤膜分离净化工艺过程与反渗透膜分离净化工艺过程均为批次处理，本批次废液处理结束后进行设备清洗。
优选地，所述步骤S4中，清洗液采用超滤透过清液，由第一供水泵将清洗槽中的清洗液经袋式过滤器送入超滤泵，超滤泵清洗液送入UF系统进行清洗，此时产生的循环液和透过液均返回清洗槽，清洗结束后将清洗液导入废液储存罐，UF系统导入新鲜超滤液浸泡待下次使用。
优选地，所述步骤S6中，清洗液采用反渗透透过清液，由第二供水泵将清洗槽中的清洗液反渗透高压泵，高压泵将清洗液送入RO系统进行清洗，此时产生的循环液和透过液均返回清洗槽，清洗结束后将清洗液导入废液储存罐，RO系统导入新鲜反渗透透过液浸泡待下次使用。
本发明具有以下有益效果：
1、解决了水性漆清洗废溶剂处理问题，减少废弃物处理量，最大限度回收水性漆废弃清洗溶剂，达到降低废弃物处理成本、节能减排、保护环境的目的；
2、通过组合膜分离工艺分离净化后的水性漆废弃清洗溶剂，可以满足回用于生产工艺的技术要求，达到70-80％的回收率，即减少相同数量的危废量，环保和经济效益非常显著。
附图说明
图1为本发明提出的水性漆清洗废溶剂处理装置的工艺流程图；
图中：1废液储存罐、2冷却水、3第一供水泵、4袋式过滤器、5超滤泵、6UF系统、7清洗槽、8UF透过液贮水罐、9第二供水泵、10RO高压泵、11RO系统、12回水泵、13RO透过液回用水箱。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
参照图1，水性漆清洗废溶剂处理装置，包括废液储存罐1、冷却水2、袋式过滤器4、UF系统6、清洗槽7、UF透过液贮水罐8、RO高压泵10、RO系统11、回水泵12、RO透过液回用水箱13，废液储存罐1通过第一供水泵3与袋式过滤器4连通，袋式过滤器4的出水端通过超滤泵5与UF系统6连通，且UF系统6的出水端与废液储存罐1，并形成闭路循环，UF系统6的出水端还与UF透过液贮水罐8和清洗槽7连通，UF透过液贮水罐8通过第二供水泵9与RO高压泵10连通，RO高压泵10的出水端与RO系统11连通，RO系统11反渗透产生的浓液返回UF透过液贮水罐8，并形成闭路循环，透过清洗槽7的清液进入RO系统11透过液回用水箱13。
水性漆清洗废溶剂处理装置的处理方法包括以下步骤；
S1、在废液储存罐1中收集生产过程中产生的水性漆清洗废溶剂；
S2、由第一供水泵3将废液储存罐1中的废液送入25um袋式过滤器4滤除结块的漆渣和大颗粒的杂质；
S3、经过袋式过滤器4过滤后的废液直接进入超滤泵5，由超滤泵5增压后送入UF系统6，超滤产生的浓液返回废液储存罐1，形成闭路循环，透过膜的清液进入UF透过液储水罐8；
S4、随着超滤膜净化过程的连续进行，在废液储存罐1中的废液浓度会不断升高，系统工作压力也随之增加，透过膜的清液流量会逐步降低，当系统压力和透过的清液流量达到设定值时超滤净化过程结束，清洗液采用超滤透过清液，由第一供水泵12将清洗槽7中的清洗液经袋式过滤器送入超滤泵5，超滤泵5清洗液送入UF系统6进行清洗，此时产生的循环液和透过液均返回清洗槽7，清洗结束后将清洗液导入废液储存罐1，UF系统6导入新鲜超滤液浸泡待下次使用。
S5、由供水泵将超滤透过液储存罐中的超滤液送入反渗透高压泵，由高压泵增压后送入RO系统，反渗透产生的浓液返回超滤透过液储存罐，形成闭路循环，透过反渗透膜的清液进入反渗透透过液回用水箱。
S6、随着反渗透膜净化过程的连续进行，在超滤透过液储存罐中的废液浓度会不断升高，系统工作压力也随之增加，透过膜的清液流量会逐步降低，当系统压力和透过的清液流量达到设定值时反渗透净化过程结束，清洗液采用反渗透透过清液，由第二供水泵9将清洗槽7中的清洗液反渗透高压泵10，高压泵10将清洗液送入RO系统11进行清洗，此时产生的循环液和透过液均返回清洗槽7，清洗结束后将清洗液导入废液储存罐1，RO系统11导入新鲜反渗透透过液浸泡待下次使用。
超滤循环过程与反渗透循环过程会产生温升，系统需要通入冷却循环水2进行降温。
UF系统6与RO系统11采用PLC进行程序控制，自动运行；配置压力、温度、流量监控显示仪表，具有故障指示和报警功能。
超滤膜分离净化工艺过程与反渗透膜分离净化工艺过程均为批次处理，本批次废液处理结束后进行设备清洗。
本发明中，该设备针对水性漆清洗废溶剂的成分特点及处理要求，将生产线上下来的废弃清洗溶剂进行收集使之进入废液储存罐11，然后用第一供水泵3将收集的废弃清洗溶剂送入袋式过滤器4，该过袋式过滤器4采用25um滤袋，滤除废液中的结块漆渣及较大颗粒性物料，初步过滤后的废液进入中间储罐；随后采用组合膜分离工艺分步逐级对废弃水性漆喷漆清洗废溶剂进行净化和浓缩，即将经过初步过滤后的废弃清洗溶剂通过RO高压泵10送入相应的由特种超滤膜构成的超滤设备对废液进行分离，在压力作用下水性漆清洗废溶剂中的溶剂、水等低分子物质和离子透过膜使废弃清洗液得到净化，废液中颜料、树脂等大分子物质被膜截留，因而使废液得到浓缩，达到减少废弃清洗液排放量，减少污水委外处理的费用，随着超滤膜分离过程的连续进行，原液浓度增加体积减少，系统工作压力逐步升高，当工作压力达到0.7-0.75Mpa时，原液体积将减少至25-30％，超滤膜产生的透过液为原体积的70-75％，至此超滤膜处理过程结束，超滤设备产生的透过液由UF透过液贮水罐8收集，超滤膜使用后利用其所产生的超滤液清洗干净待下次使用，超滤设备清洗废水送入废液储存罐1，留待与下批原液一起处理；为达到废弃清洗溶剂净化后回用的目的，超滤透过液再由UF透过液贮水罐8经RO高压泵10送入RO系统11，经过特殊的反渗透膜处理工艺去除低分子物质和盐类杂质，对超滤产生的透过液进一步净化，反渗透产水(干净的清洗剂)满足调配喷淋清洗工艺用水要求，可以回收做为用于调配新的清洗液的原液使用，减少水和溶剂的消耗，最终反渗透浓水回至废液储存罐1，最终可回收70-80％以上的洁净水，废液浓缩致20-30％以上，从而达到节能减排、综合利用的目的，环境保护和经济效益效果显著。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.水性漆清洗废溶剂处理装置，包括废液储存罐(1)、冷却水(2)、袋式过滤器(4)、UF系统(6)、清洗槽(7)、UF透过液贮水罐(8)、RO高压泵(10)、RO系统(11)、回水泵(12)、RO透过液回用水箱(13)，其特征在于，所述废液储存罐(1)通过第一供水泵(3)与袋式过滤器(4)连通，所述袋式过滤器(4)的出水端通过超滤泵(5)与UF系统(6)连通，且UF系统(6)的出水端与废液储存罐(1)，并形成闭路循环，所述UF系统(6)的出水端还与UF透过液贮水罐(8)和清洗槽(7)连通，所述UF透过液贮水罐(8)通过第二供水泵(9)与RO高压泵(10)连通，所述RO高压泵(10)的出水端与RO系统(11)连通，所述RO系统(11)反渗透产生的浓液返回UF透过液贮水罐(8)，并形成闭路循环，所述透过清洗槽(7)的清液进入RO系(11)统透过液回用水箱(13)。
2.根据权利要求1所述的水性漆清洗废溶剂处理装置，其特征在于，所述水性漆清洗废溶剂处理装置的处理方法包括以下步骤；
S1、在废液储存罐(1)中收集生产过程中产生的水性漆清洗废溶剂；
S2、由第一供水泵(3)将废液储存罐(1)中的废液送入25um袋式过滤器(4)滤除结块的漆渣和大颗粒的杂质；
S3、经过袋式过滤器(4)过滤后的废液直接进入超滤泵(5)，由超滤泵(5)增压后送入UF系统，超滤产生的浓液返回废液储存罐(1)，形成闭路循环，透过膜的清液进入UF透过液储水罐(6)；
S4、随着超滤膜净化过程的连续进行，在废液储存罐(1)中的废液浓度会不断升高，系统工作压力也随之增加，透过膜的清液流量会逐步降低，当系统压力和透过的清液流量达到设定值时超滤净化过程结束；
S5、由供水泵将超滤透过液储存罐中的超滤液送入反渗透高压泵，由高压泵增压后送入RO系统(11)，反渗透产生的浓液返回超滤透过液储存罐，形成闭路循环，透过反渗透膜的清液进入反渗透透过液回用水箱；
S6、随着反渗透膜净化过程的连续进行，在超滤透过液储存罐中的废液浓度会不断升高，系统工作压力也随之增加，透过膜的清液流量会逐步降低，当系统压力和透过的清液流量达到设定值时反渗透净化过程结束。
3.根据权利要求2所述的水性漆清洗废溶剂处理装置，其特征在于，所述超滤循环过程与反渗透循环过程会产生温升，系统需要通入冷却循环水(2)进行降温。
4.根据权利要求2所述的水性漆清洗废溶剂处理装置，其特征在于，所述UF系统(6)与RO系统(11)采用PLC进行程序控制，自动运行；配置压力、温度、流量监控显示仪表，具有故障指示和报警功能。
5.根据权利要求2所述的水性漆清洗废溶剂处理装置，其特征在于，所述超滤膜分离净化工艺过程与反渗透膜分离净化工艺过程均为批次处理，本批次废液处理结束后进行设备清洗。
6.根据权利要求2所述的水性漆清洗废溶剂处理装置，其特征在于，所述步骤S4中，清洗液采用超滤透过清液，由第一供水泵(12)将清洗槽(7)中的清洗液经袋式过滤器送入超滤泵(5)，超滤泵(5)清洗液送入UF系统(6)进行清洗，此时产生的循环液和透过液均返回清洗槽(7)，清洗结束后将清洗液导入废液储存罐(1)，UF系统(6)导入新鲜超滤液浸泡待下次使用。
7.根据权利要求2所述的水性漆清洗废溶剂处理装置，其特征在于，所述步骤S6中，清洗液采用反渗透透过清液，由第二供水泵(9)将清洗槽(7)中的清洗液反渗透高压泵(10)，高压泵(10)将清洗液送入RO系统(11)进行清洗，此时产生的循环液和透过液均返回清洗槽(7)，清洗结束后将清洗液导入废液储存罐(1)，RO系统(11)导入新鲜反渗透透过液浸泡待下次使用。
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