CN110028140B

CN110028140B - 一种水性漆废溶剂的处理方法及系统

Info

Publication number: CN110028140B
Application number: CN201910028306.0A
Authority: CN
Inventors: 崔明通; 刘本发; 成洪涛; 陈正广; 朱士峰; 刘品言; 牛洪嵩
Original assignee: FAW Volkswagen Automotive Co Ltd
Current assignee: FAW Volkswagen Automotive Co Ltd
Priority date: 2019-01-11
Filing date: 2019-01-11
Publication date: 2021-06-11
Anticipated expiration: 2039-01-11
Also published as: CN110028140A

Abstract

本申请公开了一种水性漆废溶剂的处理方法，包括以下步骤：收集并存储，收集并存储使用水性漆清洗剂后得到的废溶剂；盐析，将存储的废液运送到盐析装置中，通过盐析得到上层清液以及下层沉淀；过滤，将上层清液运送到过滤器进行过滤。其中，所述盐析剂为氯化钙且氯化钙的加入量为废溶剂的5％。本方案直接通过盐析的方式将水性漆废液中的高分子树脂沉淀下来，后续再进行过滤等处理即可使废水循环利用或者向外排污。

Description

一种水性漆废溶剂的处理方法及系统

技术领域

本发明涉及涂装废水处理领域，特别涉及一种水性漆废溶剂的处理方法及系统。

背景技术

现代汽车工业在涂装过程中大量应用喷涂机器人，为保证喷涂质量，在机器人喷涂水性漆过程中需要反复清洗输漆管路，因此产生大量的废溶剂。汽车行业中涂、色漆均普遍采用水性漆，而水性漆清洗剂有低VOC清洗剂(比如Z+G 公司生产的清洗剂)和普通清洗剂(比如AXALTA公司生产的清洗剂)。本发明适用于采用低VOC清洗剂产生的废溶剂。现有的处理方式步骤繁多而且操作缓慢，为此可以通过对废溶剂做一个简单地处理，大量减少废溶剂中不属于常规处理的物质(含漆废料)后再进行处理。

发明内容

针对上述不足，本发明要解决的问题是提供一种简便快捷的水性漆废溶剂的处理方法及系统。

为解决上述问题，本发明采用的方案为：

一种水性漆废溶剂的处理方法，包括以下步骤：

S1、收集并存储，收集并存储使用水性漆清洗剂后得到的废溶剂；

S2、盐析，将存储的废液运送到盐析装置中，通过盐析得到上层清液以及下层沉淀；

S3、过滤，将上层清液运送到过滤器进行过滤。

本方案直接通过盐析的方式将水性漆废液中的高分子树脂，沉淀下来，极度方便地处理掉水性漆废溶剂中常规处理不容易处理的含漆废料(高分子树脂)，减少后续工作的处理量，加快整个进程。而且由于整个工厂中设有专门的废水处理系统，但是该废水处理系统是不会专门针对含漆废料进行处理，所以我方首先对含漆废料进行处理，使得上层清液可以进入到工厂自主地废水处理系统，节省了处理量以及处理时间。所述水性漆废溶剂主要包括70-80％的水、5-10％的树脂以及1-10％的有机溶剂，更准确地说，包括了88％水+7％树脂+5％有机溶剂。经过盐析后主要将7％的树脂沉淀下来。

应理解所述废溶剂为采用水性漆清洗剂清洗了输漆管路上的水性漆得到的废溶剂。在步骤S1时，喷涂机器人清洗管路产生的废溶剂经管路收集至废溶剂储罐中以实现废溶剂的收集与保存。应理解除了上述方式外，其它可以实现废溶剂的收集与保存的方式亦可，如采用压力泵输送废溶剂到废溶剂储罐(即废溶剂存储装置)中。

优选地，在盐析时采用的盐析剂为氯化钠、硫酸钠、氯化钙、硫酸钙、氯化铵、硫酸铵的一种或多种。

更由于氯化钙的盐析效果明显，可以有效地使废溶剂中的含漆废渣沉淀，避免废渣大量累积在上层清液中，所以所述盐析剂优选为氯化钙；更加优选地，氯化钙的加入量为废溶剂的总质量的2-15％；氯化钙最优加入量为5％。而且氯化钙价格便宜，并且化学性质稳定，不会在后续处理中产生其它有毒物质。加之，汽车厂的其它废水中含有高浓度的磷酸盐，当我方将上层清液加入到工厂自主地废水处理系统时，其中含有的氯化钙会与磷酸盐(应理解磷酸盐是来自于工厂的其它工艺，并不是来自低VOC清洗剂反复清洗输漆管路得到的废溶剂) 发生作用，产生沉淀，去除掉磷酸盐。

优选地，盐析时间为2-60min；优选为15min。

优选地，在盐析过程中，搅拌装置进行搅拌；更加优选地，搅拌速度为30-800 转/分钟。

优选地，所述盐析时的温度为0-40℃，优选为10-30℃，最优为20℃。

优选地，过滤器的过滤精度为10-80微米，优选为15-40微米，最优为20 微米。

优选地，当上层清液过滤后，经过物化处理，然后经过生化过程，处理合格后排放；

优选地，所述物化处理为絮凝沉淀、吸附、离子交换其中一种或多种；最优为絮凝沉淀；

优选地，所述生化过程为好氧生物处理。

一种采用上述处理方法的水性漆废溶剂的处理系统，包括废溶剂存储装置、盐析装置以及过滤器，所述废溶剂存储装置将存储的水性漆废溶剂输送到盐析装置中进行盐析，用于得到上层清液以及下层含漆沉淀；盐析装置将上层清液运送到过滤器中，盐析装置设有液位指示剂。应理解所述废溶剂存储装置与盐析装置之间设有输液泵，优选为隔膜泵。同理，所述盐析装置与过滤器之间设有输液泵，优选地为隔膜泵。

优选地，所述废溶剂存储装置设有液位计和/或搅拌器。

为了更好地称量废溶剂的总质量，所述盐析装置的入口设有液体质量流量计。应理解为了称量废溶剂的总质量亦可在盐析装置中加入称重装置，测量其中废溶剂的总质量以便计算出盐析剂的加入量。

本申请的优势在于：

1.本方法通过简单方便地方式直接去除掉水性漆废溶剂中的大分子物质，使得剩下的上层清水可以直接排放或者经过简单地水处理后继续使用，大大提高效率以及维护成本。

2.本方法通过加入含量为5％的氯化钙，在大幅度降低上层清液的COD的同时亦可以保证上层清液中不存在漆渣，浑浊的情况。

附图说明

图1为水性漆废溶剂的处理系统的示意图。

图2为氯化钠盐析效果的数据对比图。

图中标识：1、废溶剂存储装置；2、盐析装置；3、过滤器；4、清液存储装置； 5、盐析装置的出液口。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

一种水性漆废溶剂的处理方法，包括以下步骤：

S3、过滤，将上层清液运送到过滤器进行过滤。

本方案直接通过盐析的方式将水性漆废液中的高分子树脂、颜料和填料，沉淀下来，极度方便地处理掉水性漆废溶剂中常规处理不容易处理的含漆废料 (含漆的颜料和填料，以及吸附有颜料与填料的高分子树脂)，减少后续工作的处理量，加快整个进程。而且由于整个工厂中设有专门的废水处理系统，但是该废水处理系统是不会专门针对含漆废料进行处理，所以我方首先对含漆废料进行处理，使得上层清液可以进入到工厂自主地废水处理系统，节省了处理量以及处理时间。所述水性漆废溶剂主要包括70-80％的水、5-10％的树脂以及1-10％的有机溶剂，更准确地说，包括了88％水+7％树脂+5％有机溶剂。经过盐析后主要将7％的树脂沉淀下来。

优选地，盐析时间为2-60min；优选为15min。

优选地，所述废溶剂存储装置设有液位计和/或搅拌器。

所述废溶剂存储装置设有液位计和/或搅拌器。

为了研究不同盐析剂的盐析效果，申请人做了以下实验：

1.首先准备水性漆废溶剂、1000ml烧杯3个、15％质量比的氯化钠、硫酸钠、氯化钙、硫酸钙、氯化铵、硫酸铵各一份、搅拌棒1根、无纺布若干。

2.分别在三个烧杯中加入1000g废水性溶剂，然后分别加入15％质量比的氯化钠、硫酸钠、氯化钙、硫酸钙、氯化铵、硫酸铵(即150g)，充分搅拌。

3.静置观察。

其中，析出比例＝盐析后的清液的质量/盐析前废溶剂的总质量

从上表可以看出，当氯化钙的加入量为15％时，清液中COD值是最低，而且析出比例最高，证明氯化钙的具有良好地盐析效果，能有效去除废溶剂中的有机物。同时其具有较高的析出比例，同样证明氯化钙可以有效沉淀废溶剂中的有机废渣，减少上层清液的污染程度。应理解具体的析出时间以申请人认为上层清液与下层废渣形成明显分层为准。

同时申请人为了了解不同盐析时间对于盐析效果的影响，申请人也做了以下实验：

1.首先准备水性漆废溶剂、1000ml烧杯3个、15％质量比的氯化钙三份、搅拌棒1根、无纺布若干。

2.分别在三个烧杯中加入1000g废水性溶剂，然后分别加入一份15％质量比的氯化钙(即150g)，充分搅拌。

从图2可知，当氯化钙加入15分钟之后，析出比例就维持在一个稳定的范围内，不会再随盐析时间的增加而增加，而且当到达15分钟之后，COD的含量就维持在57000mg/L左右，虽然继续增加盐析时间可以继续降低上层清液中的 COD含量，但同时降低的幅度较低，综合考虑成本，避免盐析时间过长导致成本过大的情况出现，本申请中盐析时间优选为15分钟。

申请人为了了解不同含量的盐析剂(氯化钙)对于盐析效果的影响，申请人也做了以下实验：

1.准备废水性溶剂、1000ml烧杯3个、2％/5％/10％/15％质量比的氯化钙各一份、搅拌棒1根、无纺布若干。

2.分别在三个烧杯中加入1000g废水性溶剂，然后分别加入2％/5％/10％/15％质量比的氯化钙(即20g/50g/100g/150g)，充分搅拌。

3.静置观察。

实验结果：

(1)2％质量比的析出清液量约为85％，漆渣全部下沉，漆渣较粘稠，COD 为81600；

(1)5％质量比的析出清液量约为90％，漆渣全部下沉，漆渣较粘稠，COD 为67700；

(2)10％质量比的析出清液量约为87％，漆渣全部下沉，漆渣较松散，COD 为64700；

(3)15％质量比的析出清液量约为85％，漆渣未全部下沉，上部有漂浮，COD 为56900。

从上述实验可以得知，随着氯化钙的加入量增加，上层清液中的COD含量逐渐下降，证明通过加入氯化钙可以有效加快有机物的沉淀，减少上层清液中的有机废料。但是另一方面随着加入的氯化钙的含量增加，漆渣(即下层沉淀) 越来越松散，不容易聚集起来，因此，当氯化钙的含量提高到15％时，漆渣会漂浮起来，导致上层清液中存在少量的漆渣，不利于后续处理。为此，综合考虑清液析出量、COD值、盐析剂用量因素，加入5％质量比的氯化钙为最优选的盐析方法。

申请人同时也对废溶剂的物质进行检测得到：

其中，高分子树脂包括质量比为85-90％丙烯酸树脂，质量比为5-10％的聚酯树脂，质量比为3-5％的氨基树脂。

有机分子为：质量比为40-50％的乙酸正丁酯，质量比为30-40％的二甲苯，质量比为5-10％的乙基苯、0.1-0.3％的甲苯以及0-0.1％的其它组分。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims

1.一种水性漆废溶剂的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S3、过滤，将上层清液运送到过滤器进行过滤；

其中，所述盐析剂为氯化钙，且氯化钙的加入量为废溶剂的总质量的2-10％。

2.根据权利要求1所述的一种水性漆废溶剂的处理方法，其特征在于，氯化钙的加入量为废溶剂的总质量的5％。

3.根据权利要求1所述的一种水性漆废溶剂的处理方法，其特征在于，盐析时间为2-60min。

4.根据权利要求3所述的一种水性漆废溶剂的处理方法，其特征在于，盐析时间为15min。

5.根据权利要求1所述的一种水性漆废溶剂的处理方法，其特征在于，在盐析过程中，搅拌装置进行搅拌。

6.根据权利要求5所述的一种水性漆废溶剂的处理方法，其特征在于，在盐析过程中，搅拌装置的搅拌速度为30-800转/分钟。

7.根据权利要求1所述的一种水性漆废溶剂的处理方法，其特征在于，过滤器的过滤精度为10-80微米。

8.根据权利要求7所述的一种水性漆废溶剂的处理方法，其特征在于，过滤器的过滤精度为15-40微米。

9.根据权利要求8所述的一种水性漆废溶剂的处理方法，其特征在于，过滤器的过滤精度为20微米。

10.根据权利要求1所述的一种水性漆废溶剂的处理方法，其特征在于，还包括，当上层清液过滤后，经过物化处理，然后经过生化过程，处理合格后排放。

11.根据权利要求10所述的一种水性漆废溶剂的处理方法，其特征在于，所述物化处理为絮凝沉淀、吸附、离子交换其中一种或多种。

12.根据权利要求10所述的一种水性漆废溶剂的处理方法，其特征在于，所述生化过程为好氧生物处理。

13.一种采用权利要求1-12任一项所述的处理方法的水性漆废溶剂的处理系统，其特征在于，包括废溶剂存储装置、盐析装置以及过滤器，所述废溶剂存储装置将存储的水性漆废溶剂输送到盐析装置中进行盐析，用于得到上层清液以及下层含漆沉淀；盐析装置将上层清液运送到过滤器中，盐析装置设有液位指示剂。

14.根据权利要求13所述的一种水性漆废溶剂的处理系统，其特征在于，所述过滤器为吸附过滤器、纸带过滤器其中一种或多种。

15.根据权利要求13所述的一种水性漆废溶剂的处理系统，其特征在于，所述废溶剂存储装置设有液位计和/或搅拌器。

16.根据权利要求13所述的一种水性漆废溶剂的处理系统，其特征在于，所述盐析装置的入口设有液体质量流量计。