DE102015218789A1

DE102015218789A1 - Wiederaufbereitungsgerät von Spülwasser für Elektrolackierung

Info

Publication number: DE102015218789A1
Application number: DE102015218789.6A
Authority: DE
Inventors: Kwang-Mo Seong
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2015-09-29
Publication date: 2016-06-23
Also published as: KR101662521B1; KR20160074021A; JP2016112558A; US20160176738A1; CN105709979A; JP6600220B2

Abstract

Ein Gerät für das Wiederaufbereiten von Rückspülwasser für das Elektrolackieren wird bereitgestellt. Das Gerät beinhaltet: eine Vorfiltereinheit, einen Tank primär behandelten Wassers, eine Mikrofiltereinheit, einen Tank sekundär behandelten Wassers, eine Ultrafiltereinheit, eine Aktivkohlefiltereinheit, einen Tank final behandelten Wassers und eine Ultraschall-Sterilisiereinheit. Entsprechend wird Schlamm durch die physikalische Behandlung reduziert, ohne einen Koagulator- bzw. Fällungsmittel zu benutzen. Vorteilhafterweise wird das Gerät bei Einrichtungen installiert, welche ein reduziertes Ausmaß besitzen, und liefert zusätzlich Anlagenoptionen, welche aufgrund der Eliminierung eines Chlor-Desinfektionsmittels verfügbar sind. Außerdem reduziert das Gerät die Kosten für das Kaufen von Fällungsmittel, das Kaufen eines Desinfektionsmittels und das Behandeln von Schlamm, unterdrückt die Korrosion einer Filtereinrichtung und erhöht die Filtrierungszeit durch das Verzögern der Verschmutzung einer Filtereinrichtung.

Description

HINTERGRUND
1. Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt ein Gerät für die Wiederaufbereitung von Spülwasser für die Elektrolackierung bereit, und spezieller ausgedrückt für das Elektrolackieren, bei welchem der Schlamm durch physikalische Behandlung reduziert wird, ohne ein Koagulations- bzw. Fällungsmittel zu benutzen.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Im Allgemeinen ist es schwierig, eine Wasserquelle hoher Qualität bezüglich der Kontamination der Flüsse und der Eutrophierung durch Reservoirs und Dämme zu sichern, und die Kosten für das Reinigen des Wassers nehmen aufgrund der Zunahme bezüglich der Personalkosten und der Rohstoffpreise zu, so dass dadurch die Kosten des Wassers wesentlich zugenommen haben. Da eine trockene Saison und eine regnerische Saison aufgrund ungewöhnlicher Temperatur klar unterschieden sind und ein Defizit an Wasser in der trockenen Saison erwartet wird, ist es notwendig, neue Wasserquellen zu sichern. Das Sichern einer neuen Wasserquelle ist jedoch bezüglich ökonomischer, sozialer und umweltbedingter Zwänge herausfordernd. Unter diesen Umständen kann das Reinigen und Wiederaufbereiten von Schmutzwasser, welches durch Herstellprozesse erzeugt ist, ein Plan bzw. Entwurf sein, welcher in der Lage ist, Kosten für das Beschaffen von Wasser und das Behandeln von Schmutzwasser zu reduzieren und kann als eine neue Wasserquelle fungieren.
Das Galvanisieren, welches beim Herstellprozess von Fahrzeugen benutzt wird, welches speziell einen Spülprozess in dem Lackierungsvorbehandlungsprozess beinhaltet, ist wasserintensiv. Der Elektrolackierungsprozess verbessert die Antikorrosionseigenschaft und den Korrosionswiderstand einer Fahrzeugkarosserie. Während des Prozesses wird eine Lackierungsbeschichtung zwangsweise an einer Karosserie eines Fahrzeugs aufgetragen, wobei ein elektrisches Phänomen durch das Laden der Fahrzeugkarosserie mit einer negativen Polarität und des Lackes mit einer positiven Polarität benutzt wird. Der nicht anhaftende Lack an einer Fahrzeugkarosserie, welche durch Elektrolackierung lackiert ist, wird durch Ultrafilterspülen entfernt, wobei ein Dreistufen-Spülprozess und ein finaler Spülprozess beinhaltet sind, bei welchem reines Wasser benutzt wird, um dadurch die Lackierungsqualität sicherzustellen. Das Spülschmutzwasser, welches während des Ultrafilterspülens erzeugt wird, wird gefiltert und zu einem Elektrolackierbad zurückgeleitet, wo der Elektrolack durch ein Ultrafiltrationsfilter gefiltert und getrennt wird, und wird dann kondensiert. Schließlich wird das gefilterte behandelte Wasser als das Spülwasser wiederverwendet.
Als Nächstes wird das Spülwasser, welches während des Dreistufenspülens und des finalen Spülens erzeugt ist, entleert und für die Behandlung in einer Schmutzwasserbehandlungsfabrik transportiert. Typischerweise enthält das Spülschmutzwasser reines Wasser und Elektrolack, wodurch das Spülwasser für das Wiederaufbereiten durch einen geeigneten Reinigungsprozess geeignet gemacht wird. Beispielsweise beinhaltet eine Technik für das Wiederaufbereiten von Elektrolack-Schmutzwasser das Wiederaufbereiten von Elektrolack-Schmutzwasser, wobei eine hohe Qualität von wiederaufbereitetem Wasser erzeugt wird, jedoch ist der Prozess kompliziert und schwierig zu steuern. Zusätzlich besteht eine Notwendigkeit für eine substanzielle Einrichtung, aufgrund eines großen Schmutzwasser-Sammeltanks und eines Schlammentsorgungstanks, und signifikante Betriebsausgaben, wobei das Kaufen von Chemikalien, die Behandlung des Schlammes und die Kosten der Elektrizität für das Betreiben eines Gebläses für die Lüftung beinhaltet sind.
Ein alternatives Verfahren für die Behandlung von Spülschmutzwasser beinhaltet einen Wassertank-Kondensiertank, ein Film-Trenngerät, ein Säure-Einspritzgerät und ein pH-Messgerät. Das Spülschmutzwasser, welches in dem Wassertank-Kondensiertank gesammelt ist, wird durch das Film-Trenngerät behandelt, und das gefilterte behandelte Wasser wird anderen Prozessen zugeführt. Das kondensierte Wasser fließt dann zu dem Wassertank-Kondensiertank. Außerdem wird Säure automatisch durch das pH-Messgerät und das Säure-Einspritzgerät eingespritzt, deshalb wird der pH-Wert des behandelten Wassers innerhalb eines vorher festgelegten Bereiches aufrechterhalten.
Vorteilhafterweise stellt die oben erwähnte Technik eine vereinfachte Instandhaltung bereit und erfordert eine verhältnismäßig kleine Einrichtung, jedoch wird kondensiertes Wasser kontinuierlich zu dem Wassertank-Kondensiertank von dem Film-Trenngerät zurückgeschickt, deshalb ist ein Tank mit großen Abmessungen erforderlich. Außerdem nimmt die Konzentration des Elektrolackes in dem Spülschmutzwasser, welches zu behandeln ist, zu, und es gibt kein Vorbehandlungsgerät, bevor das Spülschmutzwasser in das Film-Trenngerät fließt. Folglich wird eine Verunreinigung auf dem Trennfilm erzeugt, und die Lebensdauer des Filters ist begrenzt.
Ein anderes Verfahren für das Behandeln von Spülschmutzwasser beinhaltet ein Reinigungsgerät für das Sichern von trinkbarem Wasser, wobei eine Quelle eigener Leistung benutzt wird, welche einen Leistungsgenerator benutzt, wenn die Spannungsversorgung zum Beispiel begrenzt ist, beim Eintreten natürlicher Katastrophen. Das Reinigungsgerät ist in ein Spannungsversorgungsteil und ein Reinigungsteil aufgeteilt, in welchem das Reinigungsteil eine Wasserzuführpumpe, ein Vorfilter, ein Schaltventil, ein gegenläufiges Osmosefilter, ein Aktivkohlefilter, einen Chlortank und eine Chlorsäure-Einspritzpumpe beinhaltet.
Unbearbeitetes Wasser, welches durch die Wasserzuführpumpe geliefert wird, wird durch das Vorfilter vorbehandelt und dann zu dem Mikromembranfilter oder dem umgekehrte Osmosefilter durch das Schaltventil transportiert und dann gefiltert. Das behandelte Wasser, welches durch das Mikromembranfilter gefiltert ist, wird durch das Aktivkohlefilter behandelt, um Unreinheiten, welche Geruchsunreinheiten beinhalten, zu entfernen. Das behandelte Wasser, welches dem Mikromembranfilter und dem Aktivkohlefilter oder dem gegenläufigen Osmosefilter unterzogen wurde, wird mit Chlor desinfiziert, welches dann trinkbares Wasser erzeugt. Jedoch wurde die Technik gestaltet, um trinkbares Wasser für Notfälle herzustellen. Beispielsweise behandelt der Prozess unbearbeitetes Wasser, welches begrenzte Mengen an Kontamination besitzt. Jedoch ist der Prozess nicht für die Behandlung von mit Elektrolack kontaminiertem Schmutzwasser effektiv, welches wesentliche Mengen an wiederaufbereitetem Wasser für das Lackieren enthalten kann.
Im Speziellen benutzen die Prozesse das Vorfilter, das Mikromembranfilter, das Aktivkohlefilter und Desinfizieren mit Chlor. Typischerweise beinhaltet das Entfernen der Kontaminate, welche in dem Elektrolack-Schmutzwasser enthalten sind, mit dem Mikromembranfilter einen hohen Pegel an Schwierigkeit. Folglich wird eine wesentliche Menge an Kontaminaten durch das Aktivkohlefilter entfernt, was zu einem häufigen Ersetzen des Aktivkohlefilters führt. Beispielsweise sind Aktivkohlefilter typischerweise in zwei Leitungen installiert, und die zwei Leitungen werden alternativ betrieben. Ein alternativer Betrieb einer Vielzahl von Filtern führt zu einem erhöhten Aufwand, welcher für das Kaufen neuer Aktivkohle und das Behandeln verschmutzter Aktivkohle aufzuwenden ist. Außerdem werden, wenn behandeltes Wasser entsorgt wird, welches Kontaminate enthält, welche von einer nicht geeigneten Wartung der Aktivkohlefilter herrühren, übermäßige Mengen von Chlor in dem Chlor-Desinfektionsprozess benutzt, THMs-Trihalomethane (THMs), eine karzinogene Substanz als ein Nebenprodukt in der Desinfektion, wird erzeugt und das verbleibende Chlor kann die Korrosion der Einrichtungen und Produkte verursachen.
In den Prozessen durch das Vorfilter, das gegenläufige Osmosefilter und das Desinfizieren mit Chlor, erfordert das gegenläufige Osmosefilter, welches bei einem hohen Druck betrieben wird, ein häufiges Rückspülen, da Verschmutzung durch Elektrolack erzeugt werden kann. Jedoch kann das Rückspülen aufgrund des Anhaftens des Elektrolackes und des Betriebs bei hohem Druck schwierig sein, so dass die Ergiebigkeit des behandelten Wassers reduziert sein kann. Deshalb hat der Erfinder bzw. haben die Erfinder versucht, ein Gerät zu entwickeln, um Spülschmutzwasser für das Elektrolackieren wiederaufzubereiten, welches die Probleme lösen kann, welche eine substanzielle Einrichtung, einen ökonomischen Wirkungsgrad, Instandhaltung, Schmutzwasserbehandlung und Qualität erfordern.
Die obige Information, welche in diesem Hintergrundabschnitt offenbart ist, dient nur dem besseren Verständnis des Hintergrundes der Erfindung und kann deshalb Information enthalten, welche nicht den Stand der Technik bildet, welcher bereits einem Fachmann in diesem Land bekannt ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Die beispielhafte Ausführungsform liefert ein Gerät für das Wiederaufbereiten von Spülschmutzwasser, welches während des Elektrolackierens erzeugt wird, welches durch die physikalische Behandlung Schlamm reduzieren kann, ohne ein Koagulationsmittel zu erfordern, durch das Beinhalten einer Vorfiltereinheit, einer Mikrofiltereinheit, einer Ultrafiltereinheit, einer Aktivkohlefiltereinheit und einer Ultraschall-Sterilisiereinheit.
Eine beispielhafte Ausführungsform stellt ein Gerät für das Wiederaufbereiten von Spülschmutzwasser für Elektrolackierung bereit, welches beinhalten kann: eine Vorfiltereinheit, welche beinhalten kann, dass sie ein Vorfilter besitzt, welches konfiguriert ist, Schwebeteilchen und Elektrolackfluss im Spülwasser, welches durch einen Zulauf transportiert wird, zu filtern und zu entfernen; einen Tank primär behandelten Wassers, welcher mit der Vorfiltereinheit verbunden sein kann und welcher primär behandeltes Wasser, welches durch die Vorfiltereinheit gefiltert ist, behalten kann. Eine Mikrofiltereinheit kann mit dem Tank der Primärbehandlung verbunden sein und kann ein Mikrofilter-Trennelement beinhalten, welches konfiguriert ist, Elektrolackpartikel in dem primär behandelten Wasser zu entfernen. Ein Tank sekundär behandelten Wassers kann mit der Mikrofiltereinheit verbunden sein und kann sekundär behandeltes Wasser, welches durch die Mikrofiltereinheit gefiltert ist, bewahren. Außerdem kann eine Ultrafiltereinheit mit dem Tank sekundär behandelten Wassers verbunden sein und kann ein Ultrafilter-Trennelement beinhalten, welches konfiguriert ist, verbleibende Kontaminate in dem sekundär behandelten Wasser zu entfernen, und eine Aktivkohlefiltereinheit kann mit der Ultrafiltereinheit verbunden sein und kann Aktivkohle besitzen, um Ionen zu adsorbieren und zu entfernen, und eine Minimalmenge an verbleibenden Kontaminaten in dem sekundär behandelten Wasser, welches durch die Ultrafiltereinheit gefiltert ist. Ein Tank finaler Behandlung kann an der Aktivkohlefiltereinheit angeschlossen sein und kann über die Aktivkohlefiltereinheit gefiltert werden, und eine Ultraschall-Sterilisiereinheit kann an dem Tank finaler Behandlung befestigt sein, um Mikroorganismen zu entfernen, welche in dem final behandelten Wasser vorhanden sind.
In einem anderen Gesichtspunkt kann ein Teil des sekundär behandelten Wassers, welches in dem Tank sekundär behandelten Wassers vorhanden ist, als Rückspülwasser für das Rückspülen der Mikrofiltereinheit benutzt werden. Beispielsweise kann das Rückspülwasser zu dem Rückspülwasserzulauf der Mikrofiltereinheit transportiert werden und durch den Rückspülwasserauslass über die Rückspülwasser-Lieferpumpe entleert werden. Das Rückspülwasser kann Elektrolack auf dem Mikrofilter-Trennelement der Mikrofiltereinheit entfernen.
In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann das final behandelte Wasser in dem Tank für final behandeltes Wasser als Rückspülwasser benutzt werden, um die Ultrafiltereinheit rückzuspülen. Das Rückspülwasser kann zu dem Rückspülwasserzulauf der Ultrafiltereinheit transportiert werden und über den Rückspülauslass durch die Rückspülwasser-Lieferpumpe entleert werden. Zusätzlich kann das Rückspülwasser verbleibende Kontaminate auf dem Ultrafilter-Trennelement der Ultrafiltereinheit entfernen. In einer anderen Ausführungsform kann das final behandelte Wasser in dem Tank final behandelten Wassers als Rückspülwasser für das Rückspülen der Aktivkohlefiltereinheit benutzt werden. Das Rückspülwasser kann zu dem Rückspülwasserzulauf der Aktivkohlefiltereinheit transportiert werden und über den Rückspülauslauf durch die Rückspülwasser-Lieferpumpe entleert werden. Zusätzlich kann das Rückspülwasser Ionen, einen Geruch und eine geringe Menge an Kontaminaten entfernen, welche von den Aktivkohlen in der Aktivkohlefiltereinheit adsorbiert werden.
Die Ultraschall-Sterilisiereinheit kann beinhalten: einen Ultraschallwellengenerator, welcher konfiguriert ist, Ultraschallwellen zu erzeugen; und einen Ultraschalloszillator, welcher durch die Ultraschallwellen in Schwingung versetzt werden kann, welche durch den Ultraschallgenerator erzeugt sind. In anderen beispielhaften Ausführungsformen kann das Rückspülwasser, welches über den Rückspülwasserauslass der Mikrofiltereinheit entleert werden kann, in einem Tank kondensierten Wassers gehalten werden. Das Rückspülwasser, welches über den Rückspülwasserauslass der Ultrafiltereinheit entleert wird, kann in dem Tank für zweites behandeltes Wasser aufbewahrt werden. Das Rückspülwasser, welches durch den Rückspülwasserauslass der Aktivkohlefiltereinheit entleert wird, kann in dem Tank für zweites behandeltes Wasser aufbewahrt werden.
Das Gerät, entsprechend den beispielhaften Ausführungsformen, kann Schlamm durch physikalische Behandlung ohne das Benutzen eines Koagulationsmittels reduzieren. Zusätzlich kann das Gerät bei Einrichtungen installiert werden, welche einen begrenzten Umfang haben, und kann die Kosten reduzieren, welche mit dem Kaufen eines Koagulationsmittels, dem Kaufen eines Desinfektionsmittels und dem Behandeln des Schlammes verbunden sind. Das Gerät kann durch einen automatischen Betrieb aufrechterhalten werden, kann für verschiedene Einrichtungen voll verfügbar sein, und zwar aufgrund des Eliminierens des Gebrauchens eines Chlor-Desinfektionsmittels, kann die Korrosion einer Filtereinrichtung unterdrücken, und kann die Zeit des Filterns erhöhen, indem das Verschmutzen einer Filtereinrichtung verzögert wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine beispielhafte Ausführungsform einer Zeichnung, welche die Konfiguration eines Gerätes für das Wiederaufbereiten von Spülschmutzwasser für das Elektrolackieren darstellt, entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
2 ist eine beispielhafte Ausführungsform einer vergrößerten Ansicht, welche schematisch einen Ultraschall-Sterilisator darstellt, entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung wird hier nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen vollständiger beschrieben, in welchen beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt werden. Wie Fachleute erkennen werden, können die beschriebenen Ausführungsformen auf verschiedene unterschiedliche Weisen modifiziert werden, wobei alle nicht vom Geist oder Umfang der vorliegenden Erfindung abweichen.
Die Terme und Wörter, welche in der vorliegenden Spezifikation und den Ansprüchen benutzt werden, sollten nicht als eingrenzend für typische Bedeutungen oder Lexikondefinitionen interpretiert werden, sondern sollten interpretiert werden, dass sie Bedeutungen und Konzepte besitzen, welche für den technischen Umfang der vorliegenden Erfindung relevant sind, basierend auf der Regel, entsprechend zu der ein Erfinder genau das Konzept der Terme definieren kann, um am meisten geeignet das beste Verfahren zu beschreiben, welches er oder sie kennt, um die Erfindung auszuführen.
Die hier benutzte Terminologie dient nur dem Zweck des Beschreibens einzelner Ausführungsformen und es ist nicht beabsichtigt, dass sie die Erfindung begrenzt. Wie sie hier benutzt werden, sollen die Singularformen „ein”, „eine”, „eines” und „der”, „die” „das” ebenso die Pluralformen einschließen, es sei denn, es wird im Kontext klar in anderer Weise angezeigt. Es ist ferner davon auszugehen, dass die Terme „weist auf” und/oder „aufweisend”, wenn sie in dieser Spezifikation benutzt werden, das Vorhandensein der aufgeführten Merkmale, Integer, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten spezifizieren, jedoch nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Integer, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie es hier benutzt wird, beinhaltet der Term „und/oder” jegliche und alle Kombinationen einer oder mehrerer zusammenhängender, aufgelisteter Begriffe. Zum Beispiel, um die Beschreibung der vorliegenden Erfindung klar zu legen, werden Teile ohne Bezug nicht gezeigt, und die Dicken der Schichten und der Bereiche werden der Klarheit wegen vergrößert. Ferner, wenn dargelegt wird, dass eine Schicht „auf” einer anderen Schicht oder einem Substrat ist, kann die Schicht direkt auf einer anderen Schicht oder einem Substrat oder eine dritte Schicht kann dazwischen angeordnet sein.
Es sei denn es wird speziell festgelegt oder es ist aus dem Kontext offensichtlich, wie es hier benutzt wird, ist der Term „ungefähr” als innerhalb eines Bereiches normaler Toleranz in der Fachwelt zu verstehen, zum Beispiel innerhalb von 2 Standardabweichungen vom Mittelwert. „Ungefähr” kann als innerhalb von 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% oder 0,01% des angegebenen Wertes verstanden werden. Es sei denn, es geht andernfalls klar aus dem Kontext hervor, sind alle hier bereitgestellten Werte mit „ungefähr” modifiziert.
Es ist davon auszugehen, dass der Term „Fahrzeug” oder „fahrzeugartig” oder ein anderer ähnlicher Term, wie er hier benutzt wird, inklusive für Motorfahrzeuge im Allgemeinen ist, wie zum Beispiel für Personenautomobile, wobei Fahrzeuge für den Sportgebrauch (SUV), Omnibusse, Lastwagen, verschiedene kommerzielle Fahrzeuge, Wasserkraftfahrzeuge beinhaltet sind, wobei eine Vielzahl von Booten und Schiffen, Flugzeuge und ähnliche und wobei Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Verbrennungs-, Einsteckhybridelektrische Fahrzeuge, Wasserstoff betriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoff (z. B. Kraftstoffen, welche von Ressourcen anders als Öl abgeleitet sind) beinhaltet sind. Wie hier Bezug genommen wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, welches zwei oder mehr Leistungsquellen besitzt, zum Beispiel sowohl mit Benzin betriebene als auch elektrisch betriebene Fahrzeuge.
Hier nachfolgend wird eine beispielhafte Ausführungsform im Detail beschrieben. Die vorliegende Erfindung stellt ein Gerät für das Wiederaufbereiten von Spülschmutzwasser für das Elektrolackieren bereit, welches Spülschmutzwasser wiederaufbereiten kann, welches beim Elektrolackieren erzeugt wird, durch die physikalische Behandlung ohne das Benutzen eines Koagulations- bzw. Fällungsmittels. Ein Gerät für das Wiederaufbereiten von Spülschmutzwasser für das Elektrolackieren, entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, kann, wie in 1 dargestellt, beinhalten: eine Vorfiltereinheit 100, welche ein Vorfilter 135 besitzt, welches konfiguriert ist, Schwimmpartikel und Elektrolackflussmittel in Spülschmutzwasser, welches über einen Zulauf 110 transportiert wird, zu entfernen; einen Tank 200 primär behandelten Wassers, welcher mit der Vorfiltereinheit 100 verbunden sein kann und welcher primär behandeltes Wasser speichern kann, welches durch die Vorfiltereinheit 100 gefiltert ist.
Außerdem kann eine Mikrofiltereinheit 300 mit dem Tank 200 primär behandelten Wassers verbunden sein und kann ein Mikrofilter-Trennelement 335 beinhalten, welches Elektrolackpartikel filtern kann, welche in dem primär behandelten Wasser abgelagert sind. Ein Tank 400 sekundär behandelten Wassers kann mit der Mikrofiltereinheit 300 verbunden sein und kann sekundär behandeltes Wasser, welches durch die Mikrofiltereinheit 300 gefiltert ist, speichern. Eine Ultrafiltereinheit 500 kann mit dem Tank 400 sekundär behandelten Wassers verbunden sein und kann ein Ultrafilter-Trennelement 535 beinhalten, welches die verbleibenden Kontaminate in dem sekundär behandelten Wasser filtern und entfernen kann. Eine Aktivkohle-Filtereinheit 600 kann mit der Ultrafiltereinheit 500 verbunden sein und kann eine Aktivkohle 635 besitzen, welche Ionen, einen Geruch und eine geringe Menge an verbleibenden Kontaminaten in dem sekundär behandelten Wasser entfernen kann, welches durch die Ultrafiltereinheit 500 gefiltert ist. Ein Tank 700 final behandelten Wassers kann mit der Aktivkohle-Filter-einheit 600 angeschlossen sein und kann das final behandelte Wasser 710, welches durch die Aktivkohlefiltereinheit 600 gefiltert ist, speichern, und eine Ultraschall-Sterilisiereinheit 800 kann an dem Tank 700 final behandelten Wassers befestigt sein, um die Mikroorganismen zu entfernen, welche in dem final behandelten Wasser 710 gelagert sind.
Im Speziellen kann die Vorfiltereinheit 100 beinhalten: das Vorfilter 135 und ein Vorfiltergehäuse 130, welches das Vorfilter 135 fixieren kann, und kann einen Behandlungsraum für Schmutzwasser bereitstellen, und das Vorfiltergehäuse 130 kann besitzen: den Zulauf 110, durch welchen das Elektrolack-Schmutzwasser in das Innere fließen kann, eine Fixierschiene 133, welche das Vorfilter fixieren kann, und einen Auslass 120, durch welchen das primär behandelte Wasser ausgestoßen werden kann. Die Mikrofiltereinheit 300 kann beinhalten: das Mikrofilter-Trennelement 335, ein Mikrofiltereinheit-Gehäuse 330, welches das Mikrofilter-Trennelement 335 fixieren kann, und kann einen Behandlungsraum für Schmutzwasser, ein Manometer 340 und eine Rückspülungswasser-Förderpumpe 350 bereitstellen. Das Mikrofiltereinheit-Gehäuse 330 kann einen Zulauf 310 besitzen, durch welchen das primär behandelte Wasser darin fließen kann, einen Auslass 320, durch welchen das sekundär behandelte Wasser ausgestoßen werden kann, einen Rückspülwasserzulauf 351 und einen Rückspülwasserauslass 353.
Die Ultrafiltereinheit 500 kann beinhalten: das Ultrafilter-Trennelement 535, ein Ultrafiltereinheit-Gehäuse 530, welches das Ultrafilter-Trennelement 646 fixieren kann, und kann einen Behandlungsraum für das Schmutzwasser, ein Manometer 540 und eine Rückspülwasser-Förderpumpe 550 bereitstellen. Das Ultrafiltereinheit-Gehäuse 530 kann einen Zulauf 510 beinhalten, durch welchen das sekundär behandelte Wasser darin fließen kann, einen dritten Auslass 520 für behandeltes Wasser, einen Rückspülwasserzulauf 551 und einen Rückspülwasserauslass 553. Die Aktivkohlefiltereinheit 600 kann beinhalten: ein Aktivkohlefiltereinheit-Gehäuse 630, welche eine Aktivkohlefilterschicht bildet, und kann einen Behandlungsraum für Schmutzwasser, Aktivkohle 635, einen Strömungsmesser 640 und eine Rückspülwasser-Förderpumpe 650 bereitstellen. Das Aktivkohlefiltereinheit-Gehäuse 630 kann besitzen: einen Zulauf 610, durch welchen das dritte behandelte Wasser darin fließen kann, einen Auslass 620, durch welchen das final behandelte Wasser ausgestoßen werden kann, eine Aktivkohleauflage 637, einen Rückspülwasserzulauf 651 und einen Rückspülwasserauslass 653.
Darüber hinaus kann einiges an sekundär behandeltem Wasser, welches in dem Tank 400 sekundär behandelten Wassers abgelagert ist, als Rückspülwasser benutzt werden, um die Mikrofiltereinheit 300 rückzuspülen. Das Rückspülwasser kann zu dem Rückspülwasserzulauf 351 der Mikrofiltereinheit 300 befördert werden und kann über den Rückspülwasserauslass 353 durch die Rückspülwasser-Förderpumpe 350 ausgestoßen werden, welche mit dem Tank 400 sekundär behandelten Wassers verbunden ist. Das Rückspülwasser kann in der entgegengesetzten Richtung zur Filterung strömen und kann nach außen von dem Inneren des Mikrofilter-Trennelementes 335 strömen, wodurch die Elektrolackpartikel entfernt werden, welche auf dem Mikrofilter-Trennelement 335 kondensiert sind. Mit anderen Worten, da die Mikrofiltereinheit 300 konfiguriert sein kann, um Elektrolackpartikel von dem behandelten Wasser zu filtern, welches zu dem Inneren von dem Äußeren des Mikrofilter-Trennelementes 335 strömt, wenn die Filterzeit verstrichen ist, können die Elektrolackpartikel auf der externen Seite des Mikrofilter-Trennelementes 335 kondensiert werden, wodurch der Übertragungs- bzw. Durchsatzwirkungsgrad reduziert wird. Beispielsweise kann das Rückspülen, um die Elektrolackpartikel, welche auf dem Mikrofilter-Trennelement 335 kondensiert sind, zu entfernen, das Verfahren verbessern.
Im Speziellen kann das Rückspülwasser, welches die Elektrolackpartikel beinhaltet, welche durch das Rückspülen entfernt sind, zu dem Kondensiertank 360 durch den Rückspülauslass 353 der Mikrofiltereinheit 300 befördert werden. Wenn es erforderlich ist, kann das Rückspülwasser zu der Mikrofiltereinheit 300 zurückgeschickt werden und wieder benutzt werden oder kann zu einer Abwasserbehandlungsanlage zur weiteren Behandlung transportiert werden. Das Rückspülen für das Mikrofilter-Trennelement 335 kann mit Belüftung erfolgen und kann nach dem Vollenden der Filterung durch die Mikrofiltereinheit 300 durchgeführt werden, und das Filtern durch die Mikrofiltereinheit 300 kann durchgeführt werden, nachdem das Rückspülen vollendet ist.
In ähnlicher Weise kann ein Teilbereich des final behandelten Wassers 710, welches in dem Tank 700 final behandelten Wassers abgelagert ist, als Rückspülwasser für das Rückspülen der Ultrafiltereinheit 600 benutzt werden, und das Rückspülwasser kann zu dem Rückspülwasserzulauf 551 der Ultrafiltereinheit 500 befördert werden und kann durch den Rückspülwasserauslass 553 über die Rückspülwasser-Förderpumpe 550 ausgestoßen werden. Das Rückspülwasser kann in die entgegengesetzte Richtung zu der des Filters strömen, welches von dem Äußeren zu dem Inneren des Ultrafilter-Trennelementes 535 strömt. Zusätzlich können die verbleibenden Kontaminate, welche auf dem Ultrafilter-Trennelement 535 kondensiert und angehäuft sind, entfernt werden.
Außerdem kann das Ultrafilter-Trennelement 535 der Ultrafiltereinheit 500 konfiguriert sein, um die verbleibenden Kontaminate, wie zum Beispiel niedrigmolekulares Granulat, nicht reagierende Substanzen und organische Substanzen von dem behandelten Wasser zu filtern, welches durch das Innere von dem Äußeren des Ultrafilter-Trennelementes 530 strömt. Wenn die Filtrierungszeit verstrichen ist, können die verbleibenden Kontaminate eine Kontaminatkuchenschicht bilden, indem sie kondensiert und auf der äußeren Seite des Mikrofilter-Trennelementes 535 angehäuft sind. Beispielsweise kann der Durchlasswirkungsgrad des Ultrafilter-Trennelementes 535 reduziert werden. Das Rückspülen, um die Kuchenschicht der Kontaminate, welche auf dem Ultrafilter-Trennelement 535 kondensiert und akkumuliert sind, zu entfernen, kann erforderlich sein. Das Rückspülwasser, welches die Kontaminate enthält, welche durch das Rückwaschen entfernt sind, kann zu dem Tank 400 sekundär behandelten Wassers über den Rückspülwasserauslass 553 der Ultrafiltereinheit 500 befördert und wieder benutzt werden. Zusätzlich kann das Rückspülwasser zu einer Abwasserbehandlungsanlage befördert werden und weiter behandelt werden. Das Rückspülen für das Ultrafilter-Trennelement 535 kann mit Belüftung durchgeführt werden und kann, nachdem das Filtern durch die Ultrafiltereinheit 500 vollendet ist, durchgeführt werden, und das Filtern durch die Ultrafiltereinheit 500 kann durchgeführt werden, nachdem das Rückwaschen vollendet ist.
Außerdem kann ein Teilbereich des final behandelten Wassers 710, welches in dem Tank 700 final behandelten Wassers abgelagert ist, als Rückspülwasser benutzt werden, um die Aktivkohlefiltereinheit 600 rückzuspülen. Das Rückspülwasser kann zu dem Rückspülwasserzulauf 651 der Aktivkohlefiltereinheit 600 befördert werden und kann über den Rückspülauslass 653 durch die Aktivkohlefiltereinheit-Förderpumpe 650 ausgestoßen werden. Das Rückspülwasser, welches aufwärts entgegengesetzt zu dem für das Filtern strömt, kann Ionen, einen Geruch und eine Minimalmenge an verbleibenden Kontaminaten entfernen, welche von der Aktivkohle 635 adsorbiert sind. Die Aktivkohle 635 in der Aktivkohlefiltereinheit 600 kann Ionen, einen Geruch und eine geringe Menge an verbleibenden Kontaminaten aus dem behandelten Wasser adsorbieren, wobei der Adsorptionswirkungsgrad der Oberflächen der Aktivkohle 635 abnimmt, während die Filterzeit verstreicht. Zusätzlich kann das Rückwaschen für das Entfernen der Ionen, des Geruches und der verbleibenden Kontaminate auf der Aktivkohle 635 erforderlich sein.
Das Rückspülwasser, welches Ionen, den Geruch und die minimale Menge an verbleibenden Kontaminaten beinhaltet, welches durch das Spülwasser entfernt ist, kann zu dem Tank 440 zweites behandelten Wassers über den Rückspülwasserauslass 653 der Aktivkohlefiltereinheit befördert und wiederverwendet werden. Zusätzlich, wenn notwendig, kann das Rückspülwasser zu einer Abwasserbehandlungsanlage befördert und weiterbehandelt werden. Das Rückspülen für die Aktivkohlefiltereinheit 600 kann mit Belüftung durchgeführt werden, und kann durchgeführt werden, nachdem das Filtern durch die Aktivkohlefiltereinheit 600 vollendet ist, und das Filtern durch die Aktivkohlefiltereinheit 600 kann durchgeführt werden, nachdem das Rückspülen vollendet ist. Außerdem, wenn die Qualität des final behandelten Wassers nicht verbessert ist, sogar nachdem es durch die Aktivkohlefiltereinheit rückgespült ist, kann die Aktivkohle 635 ersetzt werden.
Alternativ, wie in 2 dargestellt ist, kann die Ultraschall-Sterilisiereinheit 800 beinhalten: einen Ultraschallwellengenerator 810, welcher konfiguriert sein kann, um Ultraschallwellen zu erzeugen; und einen Ultraschalloszillator 830, welcher konfiguriert sein kann, um eine Vibration zu erzeugen, wobei die Ultraschallwellen benutzt werden, welche durch den Ultraschallgenerator 810 erzeugt sind. Der Ultraschalloszillator 830 der Ultraschall-Sterilisiereinheit 800 kann extern zu dem Tank 700 final behandelten Wassers installiert werden, wodurch das Verhindern der Verschlechterung des Sterilisierwirkungsgrades ermöglicht wird, aufgrund der Kontamination bezüglich des Ultraschalloszillators 830. Außerdem kann der Ultraschalloszillator 830 dreidimensional auf verschiedenen Seiten installiert sein, zusätzlich zu einer Seite des Tanks final behandelten Wassers, wodurch eine tote Zone eliminiert wird und der Sterilisiereffekt des final behandelten Wassers 710 maximiert wird.
Das Rückspülwasser, welches durch den Rückspülwasserauslass 353 der Mikrofiltereinheit 300 ausgestoßen ist, kann in dem Tank 360 kondensierten Wassers behalten werden, das Rückspülwasser, welches über den Rückspülwasserauslass 553 der Ultrafiltereinheit 500 ausgestoßen ist, kann in dem Tank 400 sekundär behandelten Wassers aufbewahrt werden. Das Rückspülwasser, welches durch den Rückspülwasserauslass der Aktivkohlefiltereinheit 600 ausgestoßen ist, kann in dem Tank 400 sekundär behandelten Wassers aufbewahrt werden. Außerdem kann das primär behandelte Wasser, welches in dem Tank 200 primär behandelten Wassers abgelagert ist, an die Mikrofiltereinheit durch die Förderpumpe 210 primär behandelten Wassers geliefert werden, und das zweite behandelte Wasser in dem Tank 400 sekundär behandelten Wassers kann zu der Ultrafiltereinheit durch die Förderpumpe 410 sekundär behandelten Wassers geliefert werden.
Das Gerät für das Wiederaufbereiten von Spülschmutzwasser für Elektrolackierung, entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, kann für das Wiederaufbereiten von Schmutzwasser benutzt werden, welches in einem Spülprozess des Entfernens fremder Substanzen bei einem Objekt, welches beim Elektrolackieren lackiert wird, erzeugt wird.
Beispiel

Die beispielhafte Ausführungsform, welche hier beschrieben ist, stellt ein Gerät für das Wiederaufbereiten von Spülschmutzwasser für Elektrolackierung und ein vergleichendes Beispiel eines Gerätes mit chemischer Bearbeitung bereit. Tabelle 1

Gegenstand	Beispielhafte Ausführungsform			Vergleichsbeispiel
	Unbehandeltes Schmutzwasser	Behandeltes Wasser	Behandlungs-Wirkungsgrad	Unbehandeltes Schmutzwasser	Behandeltes Wasser	Behandlungs-Wirkungsgrad
Organische Substanzen	1.276 mg/l	7,7 mg/l	99,4%	978 mg/l	6,8 mg/l	99,3%
Schwebepartikel	58,7 mg/l	0 mg/l	100%	87,3 mg/l	0 mg/l	100%
Gewöhnliche Bakterien	10.000 cfu/100 ml	0 cfu/100 ml	100%	10.000 cfu/100 ml	0 cfu/100 ml	100%

Tabelle 1 vergleicht die Wirkungsgrade des Behandelns von Spülschmutzwasser für Elektrolackierung anhand einer beispielhaften Ausführungsform des Gerätes für das Wiederaufbereiten von Spülschmutzwasser für Elektrolackierung, entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform, und eines vergleichenden Beispiels eines Gerätes für chemische Behandlung.
In der beispielhaften Ausführungsform wurde ein Hohlfasertyp (Innendurchmesser 0,65 mm, Außendurchmesser 1,0 mm) für ein Mikrofilter-Trennelement einer Mikrofiltereinheit benutzt, die Abmessung der Aperturen des Trennelementes betrug 0,2 μm oder weniger, die Fließgeschwindigkeit war 45 l/m²/h oder weniger, und der Betriebsdruck betrug 1,0 kgf/cm² oder weniger. In der Ausführungsform wurde ein Hohlfasertyp (Innendurchmesser 1,2 mm, Außendurchmesser 1,8 mm) für ein Ultrafilter-Trennelement einer Ultrafiltereinheit benutzt, die Abmessung der Aperturen des Trennelements war 0,01 μm oder weniger, die Fließgeschwindigkeit betrug 65 bis 75 l/m^2/h, und ein Betriebsdruck betrug 2,0 kgf/cm² oder weniger.
Alternativ beinhaltet das chemische Behandlungsgerät in dem Vergleichsbeispiel: eine zusammenhängende Einheit, eine Schwebepartikel-Trenneinheit, eine Sandfiltereinheit, eine Aktivkohlefiltereinheit, eine Ozonoxidiereinheit, eine Mikrofiltereinheit und eine Ultrafiltereinheit. Das Gerät der chemischen Behandlung des Vergleichsbeispiels erforderte das Injizieren eines Koagulatormittels von ungefähr 375 ml/m³, einen pH-Konditionierer von ungefähr 275 ml/m³ und einen zusammenhängenden Wirkstoff von ungefähr 75 ml/m³. Als Ergebnis des Tests bei der Ausführungsform und des Vergleichsbeispiels wurden mit der Ausführungsform organische Substanzen mit 99,4% und Schwebepartikel und gewöhnliche Bakterien mit 100% behandelt. Das Vergleichsbeispiel behandelte die organischen Substanzen mit 99,3% und die Schwebepartikel und die gewöhnlichen Bakterien mit 100%.
Es konnte jedoch von dem Test herausgefunden werden, dass die beispielhafte Ausführungsform die Substanzen physikalisch behandelte, ohne dass dabei ein chemisches Mittel benutzt wurde, wie z. B. ein Koagulatormittel, so dass damit die Umgebungskontamination aufgrund der Benutzung eines chemischen Mittels reduziert wird, und es wurde kein Schlamm produziert, im Gegensatz zu dem Vergleichsbeispiel, welches einen Schlamm von ungefähr 125 l/m³ erzeugte. Deshalb erzeugte das Gerät für das Wiederaufbereiten von Spülschmutzwasser für Elektrolackierung, entsprechend zu der beispielhaften Ausführungsform, keinen Schlamm, ohne das Benutzen eines chemischen Mittels, während es im Behandlungswirkungsgrad gleich zu dem Gerät mit chemischer Behandlung, entsprechend dem Stand der Technik, ist.
Die Erfindung wurde in Verbindung mit dem beschrieben, was gegenwärtig als beispielhafte Ausführungsformen betrachtet wird, jedoch im Gegensatz dazu ist beabsichtigt, verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken, welche im Geist und Umfang der angehängten Ansprüche beinhaltet sind. Zusätzlich ist zu bedenken, dass all diese Modifikationen und Änderungen in den Umfang der vorliegenden Erfindung und der Ansprüche, welche nachfolgend beschrieben sind, fallen.

Claims

Gerät für das Wiederaufbereiten von Spülschmutzwasser für das Elektrolackieren, welches aufweist: eine Vorfiltereinheit, welche ein Vorfilter beinhaltet, welches konfiguriert ist, Schmutzpartikel und Elektrolackflussmittel in Spülschmutzwasser, welches durch einen Zulauf befördert wird, zu entfernen; einen Tank primär behandelten Wassers, welcher mit der Vorfiltereinheit verbunden ist und konfiguriert ist, um primär behandeltes Wasser, welches durch die Vorfiltereinheit gefiltert ist, zu speichern; eine Mikrofiltereinheit, welche mit dem Tank primärer Behandlung verbunden ist und ein Mikrofilter-Trennelement beinhaltet, welches konfiguriert ist, Elektrolackpartikel in dem primär behandelten Wasser zu filtern; einen Tank sekundär behandelten Wassers, welcher mit der Mikrofiltereinheit verbunden ist und konfiguriert ist, um sekundär behandeltes Wasser, welches durch die Mikrofiltereinheit gefiltert ist, zu speichern; eine Ultrafiltereinheit, welche mit dem Tank sekundär behandelten Wassers verbunden ist und ein Ultrafilter-Trennelement beinhaltet, welches konfiguriert ist, verbleibende Kontaminate in dem sekundär behandelten Wasser zu filtern und zu entfernen; eine Aktivkohle-Filtereinheit, welche mit der Ultrafiltereinheit verbunden ist und eine aktive Kohle besitzt, um Ionen, einen Geruch und eine geringe Menge an verbleibenden Kontaminaten in dem sekundär behandelten Wasser, welches durch die Ultrafiltereinheit gefiltert ist, zu adsorbieren und zu entfernen; einen Tank finaler Behandlung, welcher an der Aktivkohle-Filtereinheit angeschlossen ist und konfiguriert ist, final behandeltes Wasser, welches durch die Aktivkohle-Filtereinheit gefiltert ist, zu speichern; und eine Ultraschall-Sterilisiereinheit, welche an dem Tank finaler Behandlung befestigt ist, um Mikroorganismen, welche in dem final behandelten Wasser abgelagert sind, zu entfernen.
Gerät nach Anspruch 1, wobei ein Teilbereich des sekundär behandelten Wassers in dem Tank sekundär behandelten Wassers als Rückspülwasser benutzt wird, um die Mikrofilter rückzuspülen, und das Rückspülwasser zu dem Rückspülwasserzulauf der Mikrofiltereinheit befördert wird und durch den Rückspülwasserauslass durch die Rückwaschwasser-Förderpumpe ausgestoßen wird, so dass das Rückspülwasser Elektrolack, welcher auf dem Mikrofilter-Trennelement der Mikrofiltereinheit abgelagert ist, entfernt.
Gerät nach Anspruch 1, wobei ein Teilbereich des final behandelten Wassers in dem Tank final behandelten Wassers als Rückspülwasser benutzt wird, um die Ultrafiltereinheit rückzuspülen, und das Rückspülwasser zu dem Rückspülwasserzulauf der Ultrafiltereinheit befördert wird und durch den Rückspülwasserauslass durch die Rückspülwasser-Förderpumpe ausgestoßen wird, um verbleibende Kontaminate auf dem Ultrafilter-Trennelement der Ultrafiltereinheit zu entfernen.
Gerät nach Anspruch 1, wobei ein Teilbereich des final behandelten Wassers in dem Tank final behandelten Wassers als Rückspülwasser benutzt wird, um die Aktivkohlefiltereinheit rückzuspülen und das Rückspülwasser zu dem Rückspülwasserzulauf der Aktivkohlefiltereinheit befördert wird und durch den Rückspülwasserauslass durch die Rückspülwasser-Förderpumpe ausgestoßen wird, so dass das Rückspülwasser Ionen, einen Geruch und eine geringe Menge an Kontaminaten, welche auf der Aktivkohle in der Aktivkohlefiltereinheit adsorbiert ist, entfernt.
Gerät nach Anspruch 1, wobei die Ultraschall-Sterilisiereinheit beinhaltet: einen Ultraschallwellengenerator, welcher konfiguriert ist, Ultraschallwellen zu erzeugen; und einen Ultraschalloszillator, welcher durch die Ultraschallwellen, welche durch den Ultraschallgenerator erzeugt sind, in Schwingung versetzt wird.
Gerät nach Anspruch 2, wobei das Rückspülwasser, welches durch den Rückspülwasserauslass der Mikrofiltereinheit ausgestoßen ist, in einem Tank kondensierten Wassers gespeichert wird.
Gerät nach Anspruch 3, wobei das Rückspülwasser, welches durch den Rückspülwasserauslass der Ultrafiltereinheit ausgestoßen ist, in dem Tank sekundär behandelten Wassers gespeichert wird.
Gerät nach Anspruch 4, wobei das Rückspülwasser, welches durch den Rückspülwasserauslass der Aktivkohle-Filtereinheit ausgestoßen ist, in dem Wassertank sekundär behandelten Wassers gespeichert wird.
Gerät nach Anspruch 1, wobei das Gerät für das Elektrolackieren benutzt wird, um die Elektrolackpartikel an einem Fahrzeug anzuwenden.