EP3942092A2 - Method for operating a treatment system, treatment system, and use of a treatment system - Google Patents

Method for operating a treatment system, treatment system, and use of a treatment system

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EP3942092A2
EP3942092A2 EP20717087.9A EP20717087A EP3942092A2 EP 3942092 A2 EP3942092 A2 EP 3942092A2 EP 20717087 A EP20717087 A EP 20717087A EP 3942092 A2 EP3942092 A2 EP 3942092A2
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EP
European Patent Office
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treatment
medium
workpieces
treatment medium
rinsing
Prior art date
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Application number
EP20717087.9A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Jürgen Weschke
Oliver Sauer
Tobias Hofmann
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Chemetall GmbH
Duerr Systems AG
Original Assignee
Chemetall GmbH
Duerr Systems AG
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • B01D69/02—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
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    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/34—Molecular weight or degree of polymerisation

Definitions

  • the present invention relates to a treatment plant, a method for operating a treatment plant and a use of the treatment plant, in particular for treating workpieces.
  • Treatment systems can be used for coating, for example, in workpiece processing.
  • a treatment system can be a system for zinc phosphating of workpieces, in particular vehicle bodies.
  • a treatment system for treating workpieces is known, for example, from DE 101 42 933 A1.
  • the present invention is based on the object of providing a method for operating a treatment system, a treatment system and a use of a treatment system in which an optimized workpiece treatment is made possible.
  • the method for operating a treatment plant preferably comprises the following:
  • Treatment medium is produced.
  • the rinsing medium is produced by filtration, in particular nanofiltration of the treatment medium.
  • the treatment medium is preferably separated into a permeate and a retentate by filtration, in particular nanofiltration.
  • the permeate can be used, for example, as a rinsing medium, in particular without any post-treatment of the permeate following the filtration.
  • the treatment medium is separated into a permeate and a retentate by filtration, in particular nanofiltration, and that the permeate is used as a rinsing medium, with at least about 50%, in particular at least about 75%, preferably at least about 95% , the substances required for treating the workpieces are separated from the treatment medium.
  • the substances required for treating the workpieces, in particular the layer-forming components preferably comprise one or more of the following substances: at least one organoalkoxysilane and / or at least one hydrolysis and / or condensation product thereof, at least a zirconium, titanium and / or hafnium compound, manganese ions,
  • Copper ions and / or fluoride, especially free fluoride are copper ions and / or fluoride, especially free fluoride.
  • An organoalkoxysilane has at least two hydrolyzable alkoxy groups and at least one organic, non-hydrolyzable group per molecule, the alkoxy groups being attached via an Si-O bond and the non-hydrolyzable groups being attached via an Si-C bond.
  • the treatment medium is layer-forming and comprises individual or several of the following substances as layer-forming components: at least one organoalkoxysilane and / or at least one
  • the treatment medium is layer-forming and, as the layer-forming component, at least one zirconium, titanium and / or hafnium compound, in particular at least one
  • Zirconium compound and at least one organoalkoxysilane and / or at least one hydrolysis and / or condensation product thereof, so that and / or wherein the treatment medium is or forms a zirconium oxide-based thin-film system.
  • the treatment of the workpieces is in particular a coating of the workpieces.
  • the treatment medium is used to produce an epoxy and / or phenolic resin for producing and / or forming a coating.
  • the workpieces are provided with a layer by means of the treatment medium which comprises an epoxy and / or phenolic resin or is formed from an epoxy and / or phenolic resin.
  • a layer can be formed which is formed from or comprises an amine-modified epoxy resin (polyepoxide).
  • the rinsing medium is to be produced from the treatment medium and the treatment medium in particular comprises one or more of the substances described above, it can be advantageous for optimized filtration, in particular nanofiltration, if the treatment medium has a pH of the same before filtration, in particular nanofiltration Has value which is adapted in particular to a membrane for carrying out the filtration, in particular nanofiltration.
  • the pH value is in particular at least 4, for example at least 4.5, preferably at least 5. Alternatively or in addition to this, it can be provided that the pH value is at most approximately 6, in particular at most approximately 5.5, preferably at most approximately 5.
  • the rinsing medium has a pH value of at least 3, for example at least 3.5, further for example at least 4, in particular at least 4.5, preferably at least 5, before it is applied to the workpieces. In this way, in particular, an efficient rinsing effect can be achieved. In addition, a subsequent reaction of the treatment medium adhering to the workpieces can thereby preferably be prevented quickly.
  • a membrane is used to produce the rinsing medium from the treatment medium.
  • a water value one for filtration, ins The particular nanofiltration membrane used is preferably at most approximately 50 l / m 2 h, in particular at most approximately 35 l / m 2 h.
  • a plurality of membranes for filtration, in particular nanofiltration, are preferably provided, through which the treatment medium can in particular flow parallel to one another in order to produce the rinsing medium.
  • a treatment system for treating workpieces is, in particular, a treatment system for coating workpieces.
  • the treatment facility preferably comprises the following:
  • a treatment basin which with a treatment medium for
  • Treatment of the workpieces is filled or fillable
  • a rinsing device for applying a rinsing medium to the work pieces
  • a processing device for producing rinsing medium from the treatment medium, wherein the rinsing medium can be produced by means of the processing device, preferably by filtration, in particular nanofiltration, of the treatment medium.
  • the treatment system preferably has one or more of the features and / or advantages described in connection with the method.
  • the treatment system preferably comprises two pump devices connected in series for driving the treatment medium and / or rinsing medium.
  • An intermediate filter device in particular a candle filter and / or a gravel filter and / or a glass bead filter and / or a police filter, is preferably arranged between the two pump devices.
  • a pore size of such a filter device is preferably at most approximately 20 ⁇ m, for example at most about 10 pm, for example at most about 1 pm.
  • At least one pump device is preferably controllable and / or regulatable by means of a control device of the treatment system in such a way that an increasing pressure drop in the intermediate filter device, which results from an increasing degree of loading of the intermediate filter device with increasing operating time, is compensated.
  • the at least one pump device can be controlled for this purpose by means of a frequency converter.
  • the pressure drop can be determined in particular by means of a sensor device.
  • the processing device comprises several membrane modules for filtration, in particular nanofiltration, of the treatment medium.
  • the treatment medium can preferably flow through the membrane modules parallel to one another.
  • At least one pump device is preferably controllable and / or regulatable by means of a control device of the treatment plant in such a way that an increasing pressure drop in the one or more membrane modules, which results from an increasing degree of loading of the one or more membrane modules with increasing operating time, is compensated.
  • the at least one pump device can be controlled for this purpose by means of a frequency converter.
  • the processing device comprises a single pressure pipe stage.
  • the processing device preferably comprises a pretreatment device, which with respect to a flow direction of the treatment medium upstream of one or more membrane modules of the Processing device is arranged.
  • the pretreatment device preferably comprises a separation device for separating out particulate contents of the treatment medium.
  • the treatment system according to the invention is particularly suitable for carrying out the method according to the invention.
  • the present invention therefore also relates to the use of a
  • Treatment plant in particular a treatment plant according to the invention, for carrying out a method, in particular a method according to the invention.
  • a thin layer can be applied to a workpiece by means of the method.
  • a thin layer can be produced, for example, by means of a zirconium oxide-based thin-layer system.
  • Oxsilan from Chemetall can be used as a layer-forming agent
  • Treatment medium be provided.
  • the workpieces are rinsed when leaving and / or after leaving the treatment basin, for example under Use of water, preferably fully demineralized water
  • the rinsing medium used to rinse the workpieces can, for example, be introduced into the treatment basin or otherwise taken up.
  • the rinsing medium results in, for example, a dilution of the treatment medium or some other influence on the composition of the rinsing medium
  • Treatment medium This can be compensated, for example, by a continuous exchange of treatment medium in the treatment basin, in particular by disposing or processing a bath overflow from the treatment basin in order to remove unwanted reaction products from the bath and to avoid the accumulation of non-layer-forming components in the bath.
  • an amount of the flushing medium can be independent of an amount of treatment medium discharged, discharged and / or disposed of from the treatment basin.
  • the amount of rinsing medium for rinsing off the workpieces can thus be increased significantly without causing a dilution or other impairment of the treatment medium.
  • the treatment medium carried out by means of the workpieces from the treatment basin does not have to be separately prepared or disposed of.
  • a permeate is preferably generated from the treatment medium with the aid of nanofiltration, by means of which the workpieces are rinsed off.
  • the retentate in particular a concentrate of the treatment medium, is preferably fed back into the treatment basin.
  • the retentate contains in particular the layer-forming components of the treatment medium.
  • a concentration of the layer-forming components in the treatment medium can preferably be kept at least approximately constant.
  • a membrane of a membrane module is in particular a thin-film composite membrane which, for example, has an active separating layer made of poly amide and / or a MWCO (molecular weight cut-off) in the range of at least approximately 100 Da, for example at least approximately 150 Da, preferably at most about 400 Da, for example at most about 300 Da.
  • thin-film composite membranes are suitable for producing the flushing medium, in particular those which preferably have an active separating layer made of polyamide and / or a MWCO of at least 100 Da.
  • a nanofiltration membrane can be, for example, NF270 from Dow Chemical and / or Desal HL from Suez. Especially this one
  • Membranes are preferably characterized by a retention of a MgSO 4 solution of at least approximately 90%, for example at least approximately 95% or at least approximately 97%.
  • a separation of the layer-forming components of the treatment medium is preferably achieved by means of the nanofiltration without complete desalination of the treatment medium.
  • the layer-forming components of the treatment medium are preferably at least about 50%, preferably at least about 70%, in particular at least about 90%, and / or at most about 99%, in particular at most about 98%, in particular by one
  • Excessive desalination of the treatment medium can lead to strong acidification of the permeate and thus of the flushing medium. In particular, this can lead to a pH-related dissolution of a coating on the workpiece and / or to the formation of flash rust, especially on steel surfaces, which of course should be avoided.
  • the membrane is designed in particular to avoid an excessive pH shift in the acidic range and also to ensure adequate retention of the layer-forming components.
  • the treatment medium in addition to inorganic components such as at least one zirconium, titanium and / or hafnium compound, manganese ions, copper ions and / or fluoride, in particular free fluoride, also organic components such as at least one organoalkoxysilane and / or at least one Hydrolysis and / or condensation product thereof, it can become a
  • flux waste associated with organic fouling is preferably so low that a chemical cleaning cycle for cleaning the membrane is several weeks or even several months. This enables efficient, low-maintenance operation.
  • the fouling potential of a fluid volume flow supplied to the membrane (treatment medium flow) can preferably be reduced.
  • the fouling potential is expressed in particular as a colloid index (KI) or as a silt density index (SDI), a value of less than 8, for example less than 5, in particular less than 3, being preferably achieved.
  • a weakly alkaline or weakly acidic rinse can be provided in order to remove residual deposits from the membrane.
  • the treatment medium is preferably pretreated, in particular for the separation of particulate ingredients.
  • bath care facilities that are preferably present, for example for removing pickling and / or precipitation sludge from the treatment medium, can be used.
  • a pretreatment device can for example comprise a chamber filter press, a gravel filter and / or a glass bead filter.
  • the capacity of the pretreatment device is adapted in particular to the capacity of the one or more membrane modules, in particular in order to ensure constant volume flow at the one or more membrane modules.
  • the treatment medium is preferably not saturated in a state intended for the treatment of workpieces, in particular with regard to possible precipitations.
  • the treatment medium can be up to one
  • a part of the concentrate / retentate then results in particular from at least three or at least four parts of the treatment medium.
  • at least two parts or at least three parts of permeate are provided as the flushing medium.
  • a water recovery (wrc) is thus for example at least about 60%, for example at least about 75%.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a treatment system in which a conventional rinsing device is provided.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a corresponding to FIG. 1
  • Treatment system in which a treatment device for producing a rinsing medium from treatment medium is seen before.
  • a first embodiment, shown in FIG. 1, of a treatment system designated as a whole by 100 is, for example, an immersion treatment system 102 for treating workpieces 104.
  • the workpieces 104 are vehicle bodies 106, for example.
  • a protective layer for example a corrosion protection layer, or another coating can be applied to the workpiece 104 by means of the treatment system 100.
  • the treatment system 100 comprises a treatment basin 108 which is filled with a treatment medium 110 and into which the workpiece 104 can be immersed.
  • the treatment medium 110 is in particular a thin-film system for coating workpieces 104.
  • the thin-film system is in particular a zirconium oxide-based thin-film system.
  • the treatment system 100 therefore preferably comprises a rinsing device 112, by means of which a rinsing medium 114 can be applied to the workpiece 104.
  • the rinsing medium 114 enables in particular an immediate removal of the treatment medium 110 from the workpiece 104 by a coating process immediately after the removal of the workpiece 104 from the
  • Stop treatment basin 108 Stop treatment basin 108.
  • a mixture of rinsing medium 114 and treatment medium 110 arises which, depending on the composition of the treatment medium 110 and / or of the rinsing medium 114, may have to be disposed of or processed in a complex manner. If the rinsing medium 114 together with the treatment medium 110 rinsed off the workpiece 104 is simply introduced into the treatment basin 108, a dilution of the treatment medium 110 or some other chemically different composition of the treatment medium 110 can result, which can impair the treatment process.
  • a second embodiment of a treatment system 100 shown in FIG. 2 therefore preferably comprises a treatment device 116, by means of which rinsing medium 114 can be produced from the treatment medium 110.
  • the treatment medium 110 can be materially separated by means of the processing device 116, in order in particular to separate off the layer-forming components of the treatment medium 110.
  • Treatment medium 110, at least approximately completely freed from the coating components, can then be used as rinsing medium 114.
  • Both parts separated from one another by means of the processing device 116 can be brought together in the treatment basin 108, resulting in an essentially constant composition of the treatment medium 110 in the treatment basin 108.
  • the processing device 116 preferably comprises a pre-treatment device 118 and / or an intermediate filter device 120.
  • the pretreatment device 118 and / or the intermediate filter device 120 By means of the pretreatment device 118 and / or the intermediate filter device 120, it is possible in particular to separate particulate components, for example suspended matter, etc., from the treatment medium 110.
  • One or more membrane modules 122 of the treatment device 116 which separate a portion of the liquid that can be used as a rinsing medium 114 from the treatment medium 110, are preferably protected from coarse contamination by means of the pretreatment device 118 and / or the intermediate filter device 120.
  • the processing device 116 preferably comprises a plurality of pump devices 124.
  • a pumping device 124 is upstream of the Vor
  • a further pumping device 124 can be arranged downstream of the pretreatment device 118 and / or the intermediate filter device 120 and / or upstream of the one or more membrane modules 122.
  • a pumping device 124 can be provided downstream of the one or more membrane modules 122, for example.
  • the pump devices 124 can in particular be controlled and / or regulated as a function of a differential pressure upstream or downstream of the one or more membrane modules 122.
  • a pressure difference that varies in the one or more membrane modules 122 due to varying impurities can be compensated by means of the pump device 124. In this way, a predetermined amount of flushing medium can be reliably provided.
  • a continuous, low-maintenance and efficient treatment operation preferably results.
  • additional treatment medium 110 liquid, for example fully demineralized water, and / or coating components of the treatment medium 110 is required to ensure a continuous
  • a nanofiltration membrane can be provided as a membrane in one or more membrane modules 122, which allows a pH of the rinsing medium 114 of at least 4, for example at least 4.5, when the pH of the
  • Treatment medium 110 is, for example, between approximately 4 and 5 and a retention of the layer-forming components of the treatment medium 110 is at least approximately 60%, for example at least approximately 90%, in particular approximately 98%.
  • the processing device 116 is preferably dimensioned and designed such that a single pressure pipe stage is provided. In this way, the expenditure for flushing with chemicals can preferably be reduced. In particular, fully automatic operation of the processing device 116 is possible.
  • the second embodiment of the treatment system 100 shown in FIG. 2 corresponds in terms of structure and function to the embodiment shown in FIG. 1, so that the above description Exercise is referred to in this respect.
  • any combination of features of the embodiments described above can be provided, if appropriate in combination with individual or multiple features of the introduction to the description.

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Abstract

The invention relates to a method for operating a treatment system, by means of which an optimized workpiece treatment is facilitated. The method for operating a treatment system has the following steps: guiding workpieces through a treatment basin filled with a treatment medium in order to treat the workpieces; rinsing the workpieces with a rinsing medium while and/or after the workpieces are guided out of the treatment basin; and producing the rinsing medium from the treatment medium, wherein the rinsing medium is produced by means of a preparation device by filtering, in particular nano-filtering, the treatment medium.

Description

Verfahren zum Betreiben einer Behandlungsanlage, Process for operating a treatment plant,
Behandlungsanlage und Verwendung einer Behandlungsanlage Treatment plant and use of a treatment plant
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Behandlungsanlage, ein Verfahren zum Betreiben einer Behandlungsanlage und eine Verwendung der Behandlungs anlage, insbesondere zum Behandeln von Werkstücken. The present invention relates to a treatment plant, a method for operating a treatment plant and a use of the treatment plant, in particular for treating workpieces.
Behandlungsanlagen können beispielsweise in der Werkstückbearbeitung zur Beschichtung verwendet werden. Beispielsweise kann eine Behandlungsanlage eine Anlage zur Zinkphosphatierung von Werkstücken, insbesondere Fahr zeugkarosserien, sein. Treatment systems can be used for coating, for example, in workpiece processing. For example, a treatment system can be a system for zinc phosphating of workpieces, in particular vehicle bodies.
Eine Behandlungsanlage zur Behandlung von Werkstücken ist beispielsweise aus der DE 101 42 933 Al bekannt. A treatment system for treating workpieces is known, for example, from DE 101 42 933 A1.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Behandlungsanlage, eine Behandlungsanlage und eine Ver wendung einer Behandlungsanlage bereitzustellen, bei welchem bzw. welcher eine optimierte Werkstückbehandlung ermöglicht wird. The present invention is based on the object of providing a method for operating a treatment system, a treatment system and a use of a treatment system in which an optimized workpiece treatment is made possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. According to the invention, this object is achieved by the features of the independent claims.
Das Verfahren zum Betreiben einer Behandlungsanlage umfasst vorzugsweise Folgendes: The method for operating a treatment plant preferably comprises the following:
Hindurchführen von Werkstücken durch ein mit einem Behandlungsmedium gefülltes Behandlungsbecken zum Behandeln der Werkstücke; Passing workpieces through a treatment basin filled with a treatment medium for treating the workpieces;
Abspülen der Werkstücke mit einem Spülmedium, während und/oder nachdem diese aus dem Behandlungsbecken herausgeführt werden. Bei einem solchen Betrieb der Behandlungsanlage kann eine große Menge von Spülmedium anfallen, welche nicht in das Behandlungsbecken eingeleitet wer den darf, jedoch Behandlungsmedium aufweist und daher möglicherweise aufwändig aufbereitet oder entsorgt werden muss. Zudem kann es bei einem solchen Betrieb der Behandlungsanlage zu einem großen Verbrauch von Behandlungsmedium kommen, wenn das Behandlungsmedium an den Rinsing the workpieces with a rinsing medium while and / or after they are removed from the treatment basin. When the treatment system is operated in this way, a large amount of rinsing medium can arise which may not be introduced into the treatment basin, but has treatment medium and therefore may have to be processed or disposed of in a complex manner. In addition, such an operation of the treatment system can lead to a large consumption of treatment medium when the treatment medium is in contact with the
Werkstücken anhaftet und mit denselben aus dem Behandlungsbecken herausgetragen wird. Workpieces adheres and is carried out with the same from the treatment basin.
Vorteilhaft kann es daher sein, wenn das Spülmedium aus dem It can therefore be advantageous if the flushing medium from the
Behandlungsmedium hergestellt wird. Treatment medium is produced.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Spül medium durch Filtration, insbesondere Nanofiltration des Behandlungs mediums hergestellt wird. In one embodiment of the invention it can be provided that the rinsing medium is produced by filtration, in particular nanofiltration of the treatment medium.
Das Behandlungsmedium wird dabei vorzugsweise durch Filtration, insbeson dere Nanofiltration, in ein Permeat und ein Retentat getrennt. Das Permeat kann beispielsweise als Spülmedium verwendet werden, insbesondere ohne eine sich an die Filtration anschließende Nachbehandlung des Permeats. The treatment medium is preferably separated into a permeate and a retentate by filtration, in particular nanofiltration. The permeate can be used, for example, as a rinsing medium, in particular without any post-treatment of the permeate following the filtration.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Behandlungsmedium durch Filtration, insbesondere Nanofiltration in ein Permeat und ein Retentat getrennt wird und dass das Permeat als Spülmedium verwendet wird, wobei bei der Filtration mindestens ungefähr 50 %, insbesondere mindestens ungefähr 75 %, vorzugsweise mindestens ungefähr 95 %, der zur Behandlung der Werkstücke erforderlichen Stoffe aus dem Behandlungsmedium abgetrennt werden. Die zur Behandlung der Werkstücke erforderlichen Stoffe, insbesondere der schichtbildenden Komponenten, umfassen vorzugsweise einzelne oder meh rere der folgenden Stoffe: mindestens ein Organoalkoxysilan und/oder mindestens ein Hydrolyse- und/oder Kondensationsprodukt davon, mindestens eine Zirkonium-, Titan- und/oder Hafnium-Verbindung, Manganionen, It can also be provided that the treatment medium is separated into a permeate and a retentate by filtration, in particular nanofiltration, and that the permeate is used as a rinsing medium, with at least about 50%, in particular at least about 75%, preferably at least about 95% , the substances required for treating the workpieces are separated from the treatment medium. The substances required for treating the workpieces, in particular the layer-forming components, preferably comprise one or more of the following substances: at least one organoalkoxysilane and / or at least one hydrolysis and / or condensation product thereof, at least a zirconium, titanium and / or hafnium compound, manganese ions,
Kupferionen und/oder Fluorid, insbesondere freies Fluorid. Copper ions and / or fluoride, especially free fluoride.
Ein Organoalkoxysilan weist pro Molekül mindestens zwei hydrolysierbare Alkoxygruppen sowie mindestens eine organische, nicht hydrolysierbare Gruppe auf, wobei die Alkoxygruppen jeweils über eine Si-O-Bindung und die nicht hydrolysierbaren Gruppen jeweils über eine Si-C-Bindung angebunden sind. An organoalkoxysilane has at least two hydrolyzable alkoxy groups and at least one organic, non-hydrolyzable group per molecule, the alkoxy groups being attached via an Si-O bond and the non-hydrolyzable groups being attached via an Si-C bond.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Behandlungsmedium schichtbildend ist und als schichtbildende Komponenten einzelne oder mehrere der folgenden Stoffe umfasst: mindestens ein Organoalkoxysilan und/oder mindestens ein It can be advantageous if the treatment medium is layer-forming and comprises individual or several of the following substances as layer-forming components: at least one organoalkoxysilane and / or at least one
Hydrolyse- und/oder Kondensationsprodukt davon, mindestens eine Hydrolysis and / or condensation product thereof, at least one
Zirkonium-, Titan- und/oder Hafnium-Verbindung, Manganionen, Kupferionen und/oder Fluorid, insbesondere freies Fluorid. Zirconium, titanium and / or hafnium compounds, manganese ions, copper ions and / or fluoride, in particular free fluoride.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn das Behandlungsmedium schicht bildend ist und als schichtbildende Komponenten mindestens eine Zirkonium-, Titan- und/oder Hafnium-Verbindung, insbesondere mindestens eine It can be particularly advantageous if the treatment medium is layer-forming and, as the layer-forming component, at least one zirconium, titanium and / or hafnium compound, in particular at least one
Zirkonium-Verbindung, und mindestens ein Organoalkoxysilan und/oder mindestens ein Hydrolyse- und/oder Kondensationsprodukt davon umfasst, sodass und/oder wobei das Behandlungsmedium ein zirkoniumoxidbasiertes Dünnschichtsystem ist oder bildet. Zirconium compound, and at least one organoalkoxysilane and / or at least one hydrolysis and / or condensation product thereof, so that and / or wherein the treatment medium is or forms a zirconium oxide-based thin-film system.
Die Behandlung der Werkstücke ist insbesondere eine Beschichtung der Werkstücke. The treatment of the workpieces is in particular a coating of the workpieces.
Günstig kann es sein, wenn mittels des Behandlungsmediums ein Epoxid- und/oder Phenolharz zur Erzeugung und/oder Ausbildung einer Beschichtung hergestellt wird. Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mittels des Behandlungsmediums die Werkstücke mit einer Schicht versehen werden, die ein Epoxid- und/oder Phenolharz umfasst oder aus einem Epoxid- und/oder Phenolharz gebildet ist. It can be beneficial if the treatment medium is used to produce an epoxy and / or phenolic resin for producing and / or forming a coating. As an alternative or in addition to this, it can be provided that the workpieces are provided with a layer by means of the treatment medium which comprises an epoxy and / or phenolic resin or is formed from an epoxy and / or phenolic resin.
Insbesondere kann eine Schicht gebildet werden, welche aus einem amin modifizierten Epoxidharz (Polyepoxid) gebildet ist oder ein solches umfasst. In particular, a layer can be formed which is formed from or comprises an amine-modified epoxy resin (polyepoxide).
Wenn das Spülmedium aus dem Behandlungsmedium hergestellt werden soll und das Behandlungsmedium insbesondere einzelne oder mehrere der vor stehend beschriebenen Stoffe umfasst, kann es für eine optimierte Filtration, insbesondere Nanofiltration, vorteilhaft sein, wenn das Behandlungsmedium vor der Filtration, insbesondere Nanofiltration, desselben einen pH-Wert auf weist, welcher insbesondere an eine Membran zur Durchführung der Filtration, insbesondere Nanofiltration, angepasst ist. If the rinsing medium is to be produced from the treatment medium and the treatment medium in particular comprises one or more of the substances described above, it can be advantageous for optimized filtration, in particular nanofiltration, if the treatment medium has a pH of the same before filtration, in particular nanofiltration Has value which is adapted in particular to a membrane for carrying out the filtration, in particular nanofiltration.
Der pH-Wert beträgt insbesondere mindestens 4, beispielsweise mindestens 4,5, vorzugsweise mindestens 5. Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass der pH-Wert höchstens ungefähr 6, insbesondere höchstens ungefähr 5,5, vorzugsweise höchstens ungefähr 5, beträgt. The pH value is in particular at least 4, for example at least 4.5, preferably at least 5. Alternatively or in addition to this, it can be provided that the pH value is at most approximately 6, in particular at most approximately 5.5, preferably at most approximately 5.
Günstig kann es ferner sein, wenn das Spülmedium vor einer Applikation des selben auf die Werkstücke einen pH-Wert von mindestens 3, beispielsweise mindestens 3,5, ferner beispielsweise mindestens 4, insbesondere mindestens 4,5, vorzugsweise mindestens 5, aufweist. Hierdurch kann insbesondere eine effiziente Abspülwirkung erzielt werden. Zudem kann hierdurch vorzugsweise eine Nachreaktion des an den Werkstücken anhaftenden Behandlungsmediums zügig unterbunden werden. It can also be favorable if the rinsing medium has a pH value of at least 3, for example at least 3.5, further for example at least 4, in particular at least 4.5, preferably at least 5, before it is applied to the workpieces. In this way, in particular, an efficient rinsing effect can be achieved. In addition, a subsequent reaction of the treatment medium adhering to the workpieces can thereby preferably be prevented quickly.
Zur Herstellung des Spülmediums aus dem Behandlungsmedium wird ins besondere eine Membran genutzt. Ein Wasserwert einer für die Filtration, ins besondere Nanofiltration, genutzten Membran beträgt vorzugsweise höchstens ungefähr 50 l/m2h, insbesondere höchstens ungefähr 35 l/m2h. In particular, a membrane is used to produce the rinsing medium from the treatment medium. A water value one for filtration, ins The particular nanofiltration membrane used is preferably at most approximately 50 l / m 2 h, in particular at most approximately 35 l / m 2 h.
Vorzugsweise sind mehrere Membranen zur Filtration, insbesondere Nano filtration, vorgesehen, welche insbesondere parallel zueinander mit dem Behandlungsmedium durchströmbar sind, um das Spülmedium herzustellen. A plurality of membranes for filtration, in particular nanofiltration, are preferably provided, through which the treatment medium can in particular flow parallel to one another in order to produce the rinsing medium.
Eine Behandlungsanlage zur Behandlung von Werkstücken ist insbesondere eine Behandlungsanlage zum Beschichten von Werkstücken. A treatment system for treating workpieces is, in particular, a treatment system for coating workpieces.
Die Behandlungsanlage umfasst vorzugsweise Folgendes: The treatment facility preferably comprises the following:
ein Behandlungsbecken, welches mit einem Behandlungsmedium zur a treatment basin, which with a treatment medium for
Behandlung der Werkstücke gefüllt oder füllbar ist; Treatment of the workpieces is filled or fillable;
eine Abspülvorrichtung zum Applizieren eines Spülmediums auf die Werk stücke; a rinsing device for applying a rinsing medium to the work pieces;
eine Aufbereitungsvorrichtung zur Herstellung von Spülmedium aus dem Behandlungsmedium, wobei das Spülmedium mittels der Aufbereitungs vorrichtung vorzugsweise durch Filtration, insbesondere Nanofiltration, des Behandlungsmediums herstellbar ist. a processing device for producing rinsing medium from the treatment medium, wherein the rinsing medium can be produced by means of the processing device, preferably by filtration, in particular nanofiltration, of the treatment medium.
Die Behandlungsanlage weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf. The treatment system preferably has one or more of the features and / or advantages described in connection with the method.
Die Behandlungsanlage umfasst vorzugsweise zwei in Reihe geschaltete Pumpvorrichtungen zum Antreiben des Behandlungsmediums und/oder Spülmediums. The treatment system preferably comprises two pump devices connected in series for driving the treatment medium and / or rinsing medium.
Zwischen den beiden Pumpvorrichtungen ist vorzugsweise eine Zwischenfilter vorrichtung, insbesondere ein Kerzenfilter und/oder ein Kiesfilter und/oder ein Glasperlenfilter und/oder ein Polizeifilter, angeordnet. Eine Porenweite einer solchen Filtervorrichtung beträgt vorzugsweise höchstens ungefähr 20 pm, beispielsweise höchstens ungefähr 10 pm, beispielsweise höchstens ungefähr 1 pm. An intermediate filter device, in particular a candle filter and / or a gravel filter and / or a glass bead filter and / or a police filter, is preferably arranged between the two pump devices. A pore size of such a filter device is preferably at most approximately 20 μm, for example at most about 10 pm, for example at most about 1 pm.
Mindestens eine Pumpvorrichtung ist vorzugsweise mittels einer Steuer vorrichtung der Behandlungsanlage derart steuerbar und/oder regelbar, dass ein zunehmender Druckabfall in der Zwischenfiltervorrichtung, welcher aus einem mit zunehmender Betriebsdauer zunehmenden Beladungsgrad der Zwischenfiltervorrichtung resultiert, kompensiert wird. Insbesondere ist die mindestens eine Pumpvorrichtung hierzu mittels eines Frequenzumformers ansteuerbar. At least one pump device is preferably controllable and / or regulatable by means of a control device of the treatment system in such a way that an increasing pressure drop in the intermediate filter device, which results from an increasing degree of loading of the intermediate filter device with increasing operating time, is compensated. In particular, the at least one pump device can be controlled for this purpose by means of a frequency converter.
Der Druckabfall ist insbesondere mittels einer Sensorvorrichtung ermittelbar. The pressure drop can be determined in particular by means of a sensor device.
Günstig kann es sein, wenn die Aufbereitungsvorrichtung mehrere Membran- module zur Filtration, insbesondere Nanofiltration, des Behandlungsmediums umfasst. Die Membranmodule sind vorzugsweise parallel zueinander mit dem Behandlungsmedium durchströmbar. It can be favorable if the processing device comprises several membrane modules for filtration, in particular nanofiltration, of the treatment medium. The treatment medium can preferably flow through the membrane modules parallel to one another.
Mindestens eine Pumpvorrichtung ist vorzugsweise mittels einer Steuer vorrichtung der Behandlungsanlage derart steuerbar und/oder regelbar, dass ein zunehmender Druckabfall in dem einen oder den mehreren Membran modulen, welcher aus einem mit zunehmender Betriebsdauer zunehmenden Beladungsgrad des einen oder der mehreren Membranmodule resultiert, kompensiert wird. Insbesondere ist die mindestens eine Pumpvorrichtung hierzu mittels eines Frequenzumformers ansteuerbar. At least one pump device is preferably controllable and / or regulatable by means of a control device of the treatment plant in such a way that an increasing pressure drop in the one or more membrane modules, which results from an increasing degree of loading of the one or more membrane modules with increasing operating time, is compensated. In particular, the at least one pump device can be controlled for this purpose by means of a frequency converter.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Aufbereitungsvorrichtung eine einzige Druckrohrstufe umfasst. It can be advantageous if the processing device comprises a single pressure pipe stage.
Die Aufbereitungsvorrichtung umfasst vorzugsweise eine Vorbehandlungs vorrichtung, welche bezüglich einer Strömungsrichtung des Behandlungs mediums stromaufwärts eines oder mehrerer Membranmodule der Aufbereitungsvorrichtung angeordnet ist. Die Vorbehandlungsvorrichtung umfasst vorzugsweise eine Abscheidevorrichtung zum Abscheiden von partikulären Inhaltsstoffen des Behandlungsmediums. The processing device preferably comprises a pretreatment device, which with respect to a flow direction of the treatment medium upstream of one or more membrane modules of the Processing device is arranged. The pretreatment device preferably comprises a separation device for separating out particulate contents of the treatment medium.
Die erfindungsgemäße Behandlungsanlage eignet sich insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. The treatment system according to the invention is particularly suitable for carrying out the method according to the invention.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch die Verwendung einer The present invention therefore also relates to the use of a
Behandlungsanlage, insbesondere einer erfindungsgemäßen Behandlungs anlage, zur Durchführung eines Verfahrens, insbesondere eines erfindungs gemäßen Verfahrens. Treatment plant, in particular a treatment plant according to the invention, for carrying out a method, in particular a method according to the invention.
Mittels des Verfahrens kann insbesondere eine Dünnschicht auf ein Werkstück aufgebracht werden. Eine solche Dünnschicht ist beispielsweise mittels eines zirkoniumoxidbasierten Dünnschichtsystems herstellbar. In particular, a thin layer can be applied to a workpiece by means of the method. Such a thin layer can be produced, for example, by means of a zirconium oxide-based thin-layer system.
Beispielsweise kann Oxsilan der Firma Chemetall als schichtbildendes For example, Oxsilan from Chemetall can be used as a layer-forming agent
Behandlungsmedium vorgesehen sein. Treatment medium be provided.
Bei der Beschichtung von Werkstücken in einem Dünnschichtverfahren kann es nachteilig sein, wenn ein Beschichtungsprozess an einer Werkstückoberfläche nach dem Entnehmen des Werkstücks aus dem Behandlungsmedium weiter geht. Ein anhaftender Flüssigkeitsfilm und/oder sogenannte Läufer, die beispielsweise aus Werkstückspalten austreten und/oder über die Werkstück oberfläche laufen, können zu einer Überbeschichtung und/oder einer soge nannten Läufermarkierung führen. Dies kann einen erheblichen Qualitäts verlust und/oder einen Beschichtungsfehler darstellen, welcher in nach folgenden Arbeitsschritten aufwändig nachgearbeitet werden muss. When coating workpieces in a thin-film process, it can be disadvantageous if a coating process continues on a workpiece surface after the workpiece has been removed from the treatment medium. An adhering liquid film and / or so-called runners, which for example emerge from workpiece gaps and / or run over the workpiece surface, can lead to an overcoating and / or so-called runners markings. This can represent a considerable loss of quality and / or a coating defect which has to be reworked in a costly manner in the following work steps.
Es kann daher vorgesehen sein, die Werkstücke beim Verlassen und/oder nach dem Verlassen des Behandlungsbeckens abzuspülen, beispielsweise unter Verwendung von Wasser, vorzugsweise vollentsalztem Wasser It can therefore be provided that the workpieces are rinsed when leaving and / or after leaving the treatment basin, for example under Use of water, preferably fully demineralized water
(demineralisiertem Wasser). (demineralized water).
Das zum Abspülen der Werkstücke verwendete Spülmedium kann beispiels weise in das Behandlungsbecken eingeleitet oder aber anderweitig auf genommen werden. The rinsing medium used to rinse the workpieces can, for example, be introduced into the treatment basin or otherwise taken up.
Wird das Spülmedium in das Behandlungsbecken eingeleitet, ergibt sich durch das Spülmedium beispielsweise eine Verdünnung des Behandlungsmediums oder eine sonstige Beeinflussung der Zusammensetzung des If the rinsing medium is introduced into the treatment basin, the rinsing medium results in, for example, a dilution of the treatment medium or some other influence on the composition of the
Behandlungsmediums. Dies kann beispielsweise durch einen kontinuierlichen Austausch von Behandlungsmedium im Behandlungsbecken kompensiert werden, insbesondere indem ein Badüberlauf des Behandlungsbeckens entsorgt oder aufbereitet wird, um unerwünschte Reaktionsprodukte aus dem Bad zu entfernen sowie die Anreicherung nicht schichtbildender Komponenten im Bad zu vermeiden. Treatment medium. This can be compensated, for example, by a continuous exchange of treatment medium in the treatment basin, in particular by disposing or processing a bath overflow from the treatment basin in order to remove unwanted reaction products from the bath and to avoid the accumulation of non-layer-forming components in the bath.
Mit zunehmender Spülmediummenge kann sich hierdurch jedoch ein großer Verbrauch von Behandlungsmedium und/oder ein großer Aufbereitungs aufwand ergeben. Zudem können sich im Behandlungsmedium unerwünschte Stoffe anreichern, beispielsweise nichtschichtbildende Komponenten, insbe sondere Nitrat, die nur aufwändig aus dem Behandlungsmedium entfernt werden können. However, as the amount of flushing medium increases, this can result in a large consumption of treatment medium and / or a large amount of processing expenditure. In addition, undesirable substances can accumulate in the treatment medium, for example non-layer-forming components, in particular special nitrate, which can only be removed from the treatment medium with great effort.
Wenn nun das Spülmedium aus dem Behandlungsmedium hergestellt wird, ergeben sich zahlreiche Vorteile. Insbesondere kann eine Menge des Spül mediums unabhängig von einer aus dem Behandlungsbecken ausgetragenen, abgeführten und/oder entsorgten Behandlungsmediummenge sein. If the flushing medium is now produced from the treatment medium, there are numerous advantages. In particular, an amount of the flushing medium can be independent of an amount of treatment medium discharged, discharged and / or disposed of from the treatment basin.
Die Spülmediummenge zum Abspülen der Werkstücke kann somit deutlich erhöht werden, ohne eine Verdünnung oder sonstige Beeinträchtigung des Behandlungsmediums zu erzielen. Zudem muss mittels der Werkstücke aus dem Behandlungsbecken aus getragenes Behandlungsmedium nicht separat aufbereitet oder entsorgt werden. The amount of rinsing medium for rinsing off the workpieces can thus be increased significantly without causing a dilution or other impairment of the treatment medium. In addition, the treatment medium carried out by means of the workpieces from the treatment basin does not have to be separately prepared or disposed of.
Es kann somit insbesondere weniger Abwasser aus Prozessen zur Werkstück behandlung ausgeschleust und entsprechend weniger Frischwasser zugeführt werden, wodurch ein ressourcensparender und kosteneffizienter Betrieb ermöglicht wird. In particular, less wastewater can thus be discharged from processes for workpiece treatment and correspondingly less fresh water can be supplied, which enables resource-saving and cost-efficient operation.
Vorzugsweise wird mithilfe einer Nanofiltration aus dem Behandlungsmedium ein Permeat erzeugt, mittels welchem die Werkstücke abgespült werden. Das Retentat, insbesondere ein Konzentrat des Behandlungsmediums, wird vor zugsweise zurück ins Behandlungsbecken geführt. A permeate is preferably generated from the treatment medium with the aid of nanofiltration, by means of which the workpieces are rinsed off. The retentate, in particular a concentrate of the treatment medium, is preferably fed back into the treatment basin.
Das Retentat enthält insbesondere die schichtbildenden Komponenten des Behandlungsmediums. Hierdurch kann eine Konzentration der schicht bildenden Komponenten im Behandlungsmedium vorzugsweise zumindest näherungsweise konstant gehalten werden. The retentate contains in particular the layer-forming components of the treatment medium. In this way, a concentration of the layer-forming components in the treatment medium can preferably be kept at least approximately constant.
Als Spülmediummenge kann insbesondere abhängig von der Anzahl und der Größe der Werkstücke eine Menge von 1 bis 3 l/m2 Werkstückoberfläche vor gesehen sein. As the amount of flushing medium, depending on the number and size of the workpieces, an amount of 1 to 3 l / m 2 of workpiece surface can be seen before.
Eine Membran eines Membranmoduls ist insbesondere eine Dünnfilm- Komposit-Membran, welche beispielsweise eine aktive Trennschicht aus Poly amid und/oder ein MWCO (molecular weight cut-off) im Bereich von mindes tens ungefähr 100 Da, beispielsweise mindestens ungefähr 150 Da, vorzugs weise höchstens ungefähr 400 Da, beispielsweise höchstens ungefähr 300 Da, aufweist. Überaschenderweise sind im Falle eines zirkoniumoxidbasierten Dünnschicht systems zur Herstellung des Spülmediums Dünnfilm-Komposit-Membranen geeignet, insbesondere solche, welche vorzugsweise eine aktive Trennschicht aus Polyamid und/oder ein MWCO von mindestens 100 Da aufweisen. A membrane of a membrane module is in particular a thin-film composite membrane which, for example, has an active separating layer made of poly amide and / or a MWCO (molecular weight cut-off) in the range of at least approximately 100 Da, for example at least approximately 150 Da, preferably at most about 400 Da, for example at most about 300 Da. Surprisingly, in the case of a zirconium oxide-based thin-layer system, thin-film composite membranes are suitable for producing the flushing medium, in particular those which preferably have an active separating layer made of polyamide and / or a MWCO of at least 100 Da.
Eine Nanofiltrationsmembran kann beispielsweise NF270 der Firma Dow Chemical und/oder Desal HL der Firma Suez sein. Insbesondere diese A nanofiltration membrane can be, for example, NF270 from Dow Chemical and / or Desal HL from Suez. Especially this one
Membranen zeichnen sich vorzugsweise durch einen Rückhalt einer MgS04- Lösung von mindestens ungefähr 90 %, beispielsweise mindestens ungefähr 95 % oder mindestens ungefähr 97 %, aus. Membranes are preferably characterized by a retention of a MgSO 4 solution of at least approximately 90%, for example at least approximately 95% or at least approximately 97%.
Vorzugsweise wird mittels der Nanofiltration ohne eine vollständige Entsalzung des Behandlungsmediums eine Abtrennung der schichtbildenden Komponenten des Behandlungsmediums erzielt. A separation of the layer-forming components of the treatment medium is preferably achieved by means of the nanofiltration without complete desalination of the treatment medium.
Die schichtbildenden Komponenten des Behandlungsmediums, insbesondere mindestens ein Organoalkoxysilan und/oder mindestens ein Hydrolyse- und/oder Kondensationsprodukt davon, mindestens eine Zirkonium-, Titan- und/oder Hafnium-Verbindung, Manganionen, Kupferionen und/oder Fluorid, insbesondere freies Fluorid, werden vorzugsweise zu mindestens ungefähr 50 %, vorzugsweise mindestens ungefähr 70 %, insbesondere mindestens ungefähr 90 %, und/oder zu höchstens ungefähr 99 %, insbesondere höchstens ungefähr 98 %, zurückgehalten, insbesondere um eine The layer-forming components of the treatment medium, in particular at least one organoalkoxysilane and / or at least one hydrolysis and / or condensation product thereof, at least one zirconium, titanium and / or hafnium compound, manganese ions, copper ions and / or fluoride, especially free fluoride, are preferably at least about 50%, preferably at least about 70%, in particular at least about 90%, and / or at most about 99%, in particular at most about 98%, in particular by one
Nachreaktion auf dem Werkstück zu vermeiden. To avoid post-reaction on the workpiece.
Eine zu starke Entsalzung des Behandlungsmediums kann zu einer starken Versauerung des Permeats und somit des Spülmediums führen. Dies kann ins besondere zu einem pH-Wert bedingten Rücklösen einer Beschichtung auf dem Werkstück und/oder zur Flugrostbildung insbesondere auf Stahloberflächen führen, was selbstverständlich vermieden werden soll. Die Membran ist insbesondere darauf ausgelegt, eine zu starke pH-Wert-Ver- schiebung in den sauren Bereich zu vermeiden und zudem eine ausreichende Rückhaltung der schichtbildenden Komponenten zu gewährleisten. Excessive desalination of the treatment medium can lead to strong acidification of the permeate and thus of the flushing medium. In particular, this can lead to a pH-related dissolution of a coating on the workpiece and / or to the formation of flash rust, especially on steel surfaces, which of course should be avoided. The membrane is designed in particular to avoid an excessive pH shift in the acidic range and also to ensure adequate retention of the layer-forming components.
Insbesondere dann, wenn das Behandlungsmedium neben anorganischen Komponenten wie beispielsweise mindestens einer Zirkonium-, Titan- und/oder Hafnium-Verbindung, Manganionen, Kupferionen und/oder Fluorid, insbesondere freiem Fluorid, auch organische Komponenten wie beispielsweise mindestens ein Organoalkoxysilan und/oder mindestens ein Hydrolyse- und/oder Kondensationsprodukt davon umfasst, kann es zu einem In particular if the treatment medium, in addition to inorganic components such as at least one zirconium, titanium and / or hafnium compound, manganese ions, copper ions and / or fluoride, in particular free fluoride, also organic components such as at least one organoalkoxysilane and / or at least one Hydrolysis and / or condensation product thereof, it can become a
sogenannten Organic Fouling kommen. Insbesondere bei einem erhöhten Flux oder Permeationsvolumenstrom - auch„Wasserwert" genannt - kann dies auftreten. so-called organic fouling. This can occur in particular with an increased flux or permeation volume flow - also called "water value".
Wenn der Flux oder Permeatvolumenstrom unterhalb gewisser Grenzwerte, beispielsweise unterhalb von 50 l/m2h, insbesondere höchstens ungefähr 35 l/m2h, liegt, ist ein mit dem organic fouling verbundener Fluxabfall vorzugs weise so gering, dass ein chemischer Reinigungszyklus zur Reinigung der Membran mehrere Wochen oder gar mehrere Monate beträgt. Somit kann hierdurch ein wartungsarmer und effizienter Betrieb ermöglicht werden. If the flux or permeate volume flow is below certain limit values, for example below 50 l / m 2 h, in particular at most approximately 35 l / m 2 h, flux waste associated with organic fouling is preferably so low that a chemical cleaning cycle for cleaning the membrane is several weeks or even several months. This enables efficient, low-maintenance operation.
Mittels der Vorbehandlungsvorrichtung kann vorzugsweise das Fouling-Poten zial eines der Membran zugeführten Fluidvolumenstroms (Behandlungs mediumstrom) reduziert werden. Das Fouling-Potenzial wird insbesondere als Kolloid-Index (KI) oder als Silt-Density-Index (SDI) ausgedrückt, wobei vorzugsweise ein Wert von weniger als 8, beispielsweise weniger als 5, insbesondere weniger als 3, erzielt wird. By means of the pretreatment device, the fouling potential of a fluid volume flow supplied to the membrane (treatment medium flow) can preferably be reduced. The fouling potential is expressed in particular as a colloid index (KI) or as a silt density index (SDI), a value of less than 8, for example less than 5, in particular less than 3, being preferably achieved.
Falls eine chemische Reinigung erforderlich ist, so kann insbesondere eine schwach alkalische oder eine schwach saure Spülung vorgesehen sein, um Restablagerungen aus der Membran zu entfernen. Vorzugsweise erfolgt vor der Zuführung des Behandlungsmediums zu einer Membran eine Vorbehandlung des Behandlungsmediums, insbesondere zur Abtrennung von partikulären Inhaltsstoffen. Insbesondere können hierdurch vorzugsweise vorhandene Badpflegeeinrichtungen, beispielsweise zum Entfer nen von Beiz- und/oder Fällungsschlämmen aus dem Behandlungsmedium, verwendet werden. If chemical cleaning is required, a weakly alkaline or weakly acidic rinse can be provided in order to remove residual deposits from the membrane. Before the treatment medium is supplied to a membrane, the treatment medium is preferably pretreated, in particular for the separation of particulate ingredients. In particular, bath care facilities that are preferably present, for example for removing pickling and / or precipitation sludge from the treatment medium, can be used.
Eine Vorbehandlungsvorrichtung kann beispielsweise eine Kammerfilterpresse, einen Kiesfilter und/oder einen Glasperlenfilter umfassen. Die Kapazität der Vorbehandlungsvorrichtung ist insbesondere an die Kapazität des einen oder der mehreren Membranmodule angepasst, insbesondere um eine Volumen stromkonstanz an dem einen oder den mehreren Membranmodulen zu gewährleisten. A pretreatment device can for example comprise a chamber filter press, a gravel filter and / or a glass bead filter. The capacity of the pretreatment device is adapted in particular to the capacity of the one or more membrane modules, in particular in order to ensure constant volume flow at the one or more membrane modules.
Beispielsweise bei einer Nachrüstung einer bestehenden Behandlungsanlage, bei welcher beispielsweise ein Beutelfilter mit reduziertem Partikelrückhalt vorgesehen ist, kann dieser beispielsweise durch einen vollautomatischen Kies- oder Glasperlenfilter ersetzt werden. Insbesondere sind hierbei jeweils zwei Kessel vorgesehen, wobei einer in einem Filterbetrieb und einer in einem Rückspülbetrieb oder Bereitschaftsbetrieb betrieben wird. For example, when retrofitting an existing treatment system in which, for example, a bag filter with reduced particle retention is provided, this can be replaced, for example, by a fully automatic gravel or glass bead filter. In particular, two boilers are provided in each case, one being operated in a filter mode and one in a backwash mode or standby mode.
Das Behandlungsmedium ist vorzugsweise in einem zur Behandlung von Werkstücken vorgesehenen Zustand nicht gesättigt, insbesondere hinsichtlich eventueller Ausfällungen. The treatment medium is preferably not saturated in a state intended for the treatment of workpieces, in particular with regard to possible precipitations.
Vorzugsweise lässt sich das Behandlungsmedium bis zu einem Auf Preferably, the treatment medium can be up to one
konzentrierungsfaktor von mindestens 3, insbesondere mindestens 4, auf konzentrieren, ohne dass es zu Ausfällungen kommt. Ein Teil Konzent- rat/Retentat ergibt sich dann insbesondere aus mindestens drei oder mindes tens vier Teilen Behandlungsmedium. Entsprechend werden mindestens zwei Teile oder mindestens drei Teile Permeat als Spülmedium bereitgestellt. Eine Wasserausbeute (water recovery, wrc) beträgt damit beispielsweise min destens ungefähr 60 %, beispielsweise mindestens ungefähr 75 %. Concentration factor of at least 3, in particular at least 4, to concentrate without precipitating. A part of the concentrate / retentate then results in particular from at least three or at least four parts of the treatment medium. Correspondingly, at least two parts or at least three parts of permeate are provided as the flushing medium. A water recovery (wrc) is thus for example at least about 60%, for example at least about 75%.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegen stand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen. Further preferred features and / or advantages of the invention are the subject of the following description and the graphic representation of exemplary embodiments.
In den Zeichnungen zeigen : In the drawings show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Behandlungsanlage, bei welcher eine herkömmliche Abspülvorrichtung vorgesehen ist; und 1 shows a schematic representation of a treatment system in which a conventional rinsing device is provided; and
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende schematische Darstellung einer FIG. 2 shows a schematic representation of a corresponding to FIG. 1
Behandlungsanlage, bei welcher eine Aufbereitungsvorrichtung zur Herstellung eines Spülmediums aus Behandlungsmedium vor gesehen ist. Treatment system in which a treatment device for producing a rinsing medium from treatment medium is seen before.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Identical or functionally equivalent elements are provided with the same reference symbols in all figures.
Eine in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsform einer als Ganzes mit 100 bezeichneten Behandlungsanlage ist beispielsweise eine Tauchbehandlungs anlage 102 zum Behandeln von Werkstücken 104. A first embodiment, shown in FIG. 1, of a treatment system designated as a whole by 100 is, for example, an immersion treatment system 102 for treating workpieces 104.
Die Werkstücke 104 sind beispielsweise Fahrzeugkarosserien 106. The workpieces 104 are vehicle bodies 106, for example.
Mittels der Behandlungsanlage 100 ist insbesondere eine Schutzschicht, bei spielsweise eine Korrosionsschutzschicht, oder eine sonstige Beschichtung auf das Werkstück 104 aufbringbar. Die Behandlungsanlage 100 umfasst hierzu ein Behandlungsbecken 108, welches mit einem Behandlungsmedium 110 gefüllt ist und in welche das Werkstück 104 eintauchbar ist. In particular, a protective layer, for example a corrosion protection layer, or another coating can be applied to the workpiece 104 by means of the treatment system 100. For this purpose, the treatment system 100 comprises a treatment basin 108 which is filled with a treatment medium 110 and into which the workpiece 104 can be immersed.
Das Behandlungsmedium 110 ist insbesondere ein Dünnschichtsystem zur Beschichtung von Werkstücken 104. The treatment medium 110 is in particular a thin-film system for coating workpieces 104.
Das Dünnschichtsystem ist insbesondere ein zirkoniumoxidbasiertes Dünn schichtsystem. The thin-film system is in particular a zirconium oxide-based thin-film system.
Wenn nun die Werkstücke 104 aus dem Behandlungsbecken 108 heraus geführt werden, kann es insbesondere bei der Verwendung eines solchen Dünnschichtsystems zu einer weitergehenden Beschichtung des Werkstücks 104 in den Bereichen kommen, in welchen noch Behandlungsmedium 110 an dem Werkstück 104 anhaftet, beispielsweise in Form von Tropfen oder Läufern an einer Oberfläche des Werkstücks 104. If the workpieces 104 are now led out of the treatment basin 108, the use of such a thin-film system can lead to a more extensive coating of the workpiece 104 in the areas in which the treatment medium 110 still adheres to the workpiece 104, for example in the form of drops or runners on a surface of the workpiece 104.
Hieraus kann eine Beeinträchtigung der Beschichtungsqualität resultieren. This can impair the quality of the coating.
Die Behandlungsanlage 100 umfasst daher vorzugsweise eine Abspül vorrichtung 112, mittels welcher ein Spülmedium 114 auf das Werkstück 104 applizierbar ist. The treatment system 100 therefore preferably comprises a rinsing device 112, by means of which a rinsing medium 114 can be applied to the workpiece 104.
Das Spülmedium 114 ermöglicht insbesondere ein umgehendes Entfernen des Behandlungsmediums 110 von dem Werkstück 104 um einen Beschichtungs vorgang unmittelbar nach der Entfernung des Werkstücks 104 aus dem The rinsing medium 114 enables in particular an immediate removal of the treatment medium 110 from the workpiece 104 by a coating process immediately after the removal of the workpiece 104 from the
Behandlungsbecken 108 zu stoppen. Stop treatment basin 108.
In der Folge fällt ein Gemisch aus Spülmedium 114 und Behandlungsmedium 110 an, welches abhängig von der Zusammensetzung des Behandlungs mediums 110 und/oder des Spülmediums 114 möglicherweise aufwändig entsorgt oder aufbereitet werden muss. Wenn das Spülmedium 114 samt des von dem Werkstück 104 abgespülten Behandlungsmediums 110 einfach in das Behandlungsbecken 108 eingeleitet wird, kann sich eine Verdünnung des Behandlungsmediums 110 oder eine sonstige chemisch andere Zusammensetzung des Behandlungsmediums 110 ergeben, woraus eine Beeinträchtigung des Behandlungsvorgangs resultieren kann. As a result, a mixture of rinsing medium 114 and treatment medium 110 arises which, depending on the composition of the treatment medium 110 and / or of the rinsing medium 114, may have to be disposed of or processed in a complex manner. If the rinsing medium 114 together with the treatment medium 110 rinsed off the workpiece 104 is simply introduced into the treatment basin 108, a dilution of the treatment medium 110 or some other chemically different composition of the treatment medium 110 can result, which can impair the treatment process.
Eine in Fig. 2 dargestellte zweite Ausführungsform einer Behandlungsanlage 100 umfasst daher vorzugsweise eine Aufbereitungsvorrichtung 116, mittels welcher aus dem Behandlungsmedium 110 Spülmedium 114 hergestellt werden kann. A second embodiment of a treatment system 100 shown in FIG. 2 therefore preferably comprises a treatment device 116, by means of which rinsing medium 114 can be produced from the treatment medium 110.
Insbesondere ist mittels der Aufbereitungsvorrichtung 116 das Behandlungs medium 110 stofflich separierbar, um insbesondere die schichtbildenden Komponenten des Behandlungsmediums 110 abzutrennen. Zumindest näherungsweise vollständig von den beschichtenden Komponenten befreites Behandlungsmedium 110 kann dann als Spülmedium 114 verwendet werden. In particular, the treatment medium 110 can be materially separated by means of the processing device 116, in order in particular to separate off the layer-forming components of the treatment medium 110. Treatment medium 110, at least approximately completely freed from the coating components, can then be used as rinsing medium 114.
Beide mittels der Aufbereitungsvorrichtung 116 voneinander getrennten Teile können im Behandlungsbecken 108 zusammengeführt werden, wodurch sich eine im Wesentlichen konstante Zusammensetzung des Behandlungsmediums 110 im Behandlungsbecken 108 ergibt. Both parts separated from one another by means of the processing device 116 can be brought together in the treatment basin 108, resulting in an essentially constant composition of the treatment medium 110 in the treatment basin 108.
Die Aufbereitungsvorrichtung 116 umfasst vorzugsweise eine Vorbehandlungs vorrichtung 118 und/oder eine Zwischenfiltervorrichtung 120. The processing device 116 preferably comprises a pre-treatment device 118 and / or an intermediate filter device 120.
Mittels der Vorbehandlungsvorrichtung 118 und/oder der Zwischenfilter vorrichtung 120 ist insbesondere eine Abtrennung von partikulären Bestand teilen, beispielsweise Schwebstoffen, etc. aus dem Behandlungsmedium 110 möglich. Eine oder mehrere Membranmodule 122 der Aufbereitungsvorrichtung 116, welche einen als Spülmedium 114 verwendbaren Flüssigkeitsanteil aus dem Behandlungsmedium 110 abtrennen, sind mittels der Vorbehandlungs vorrichtung 118 und/oder der Zwischenfiltervorrichtung 120 vorzugsweise vor groben Verunreinigungen geschützt. By means of the pretreatment device 118 and / or the intermediate filter device 120, it is possible in particular to separate particulate components, for example suspended matter, etc., from the treatment medium 110. One or more membrane modules 122 of the treatment device 116, which separate a portion of the liquid that can be used as a rinsing medium 114 from the treatment medium 110, are preferably protected from coarse contamination by means of the pretreatment device 118 and / or the intermediate filter device 120.
Die Aufbereitungsvorrichtung 116 umfasst vorzugsweise mehrere Pump vorrichtungen 124. The processing device 116 preferably comprises a plurality of pump devices 124.
Insbesondere ist eine Pumpvorrichtung 124 stromaufwärts der Vor In particular, a pumping device 124 is upstream of the Vor
behandlungsvorrichtung 118 und/oder der Zwischenfiltervorrichtung 120 angeordnet. treatment device 118 and / or the intermediate filter device 120 arranged.
Eine weitere Pumpvorrichtung 124 kann stromabwärts der Vorbehandlungs vorrichtung 118 und/oder der Zwischenfiltervorrichtung 120 und/oder strom aufwärts des einen oder der mehreren Membranmodule 122 angeordnet sein. A further pumping device 124 can be arranged downstream of the pretreatment device 118 and / or the intermediate filter device 120 and / or upstream of the one or more membrane modules 122.
Schließlich kann eine Pumpvorrichtung 124 beispielsweise stromabwärts des einen oder der mehreren Membranmodule 122 vorgesehen sein. Finally, a pumping device 124 can be provided downstream of the one or more membrane modules 122, for example.
Die Pumpvorrichtungen 124 sind insbesondere steuerbar und/oder regelbar abhängig von einem Differenzdruck stromaufwärts bzw. stromabwärts des einen oder der mehreren Membranmodule 122. The pump devices 124 can in particular be controlled and / or regulated as a function of a differential pressure upstream or downstream of the one or more membrane modules 122.
Mittels der Pumpvorrichtung 124 kann insbesondere eine in dem einen oder den mehreren Membranmodulen 122 durch variierende Verunreinigungen variierende Druckdifferenz kompensiert werden. Hierdurch kann zuverlässig eine vorgegebene Spülmediummenge bereitgestellt werden. In particular, a pressure difference that varies in the one or more membrane modules 122 due to varying impurities can be compensated by means of the pump device 124. In this way, a predetermined amount of flushing medium can be reliably provided.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Behandlungsanlage 100 ergibt sich vorzugsweise ein kontinuierlicher, wartungsarmer und effizienter Behandlungsbetrieb. Insbesondere ist beispielsweise mittels einer Zuführvorrichtung 126 lediglich eine geringe Menge von zusätzlichem Behandlungsmedium 110, Flüssigkeit, beispielsweise vollentsalztes Wasser, und/oder beschichtenden Komponenten des Behandlungsmediums 110 erforderlich, um einen kontinuierlichen In the embodiment of the treatment system 100 shown in FIG. 2, a continuous, low-maintenance and efficient treatment operation preferably results. In particular, by means of a feed device 126, only a small amount of additional treatment medium 110, liquid, for example fully demineralized water, and / or coating components of the treatment medium 110 is required to ensure a continuous
Behandlungsbetrieb aufrechtzuerhalten. To maintain treatment operations.
Damit die Aufbereitungsvorrichtung 116 zuverlässig ein als Spülmedium 114 verwendbares Medium bereitstellt, kann es vorteilhaft sein, einen vor gegebenen pH-Wertbereich des Behandlungsmediums 110 und/oder des Spülmediums 114 einzuhalten. Insbesondere kann als Membran in einem oder mehreren Membranmodulen 122 eine Nanofiltrationsmembran vorgesehen sein, welche einen pH-Wert des Spülmediums 114 von mindestens 4, beispielsweise mindestens 4,5, ermöglicht, wenn der pH-Wert des So that the processing device 116 reliably provides a medium that can be used as a rinsing medium 114, it can be advantageous to maintain a given pH range of the treatment medium 110 and / or the rinsing medium 114. In particular, a nanofiltration membrane can be provided as a membrane in one or more membrane modules 122, which allows a pH of the rinsing medium 114 of at least 4, for example at least 4.5, when the pH of the
Behandlungsmediums 110 beispielsweise zwischen ungefähr 4 und 5 liegt und ein Rückhalt der schichtbildenden Komponenten des Behandlungsmediums 110 mindestens ungefähr 60 %, beispielsweise mindestens ungefähr 90 %, insbesondere ungefähr 98 %, beträgt. Treatment medium 110 is, for example, between approximately 4 and 5 and a retention of the layer-forming components of the treatment medium 110 is at least approximately 60%, for example at least approximately 90%, in particular approximately 98%.
Durch die Einhaltung des genannten pH-Wertbereichs kann insbesondere ver hindert werden, dass das Spülmedium 114 die an dem Werkstück 104 anhaf tende Beschichtung löst oder sonst wie beschädigt. By maintaining the pH range mentioned, it is possible in particular to prevent the flushing medium 114 from loosening or otherwise damaging the coating adhering to the workpiece 104.
Die Aufbereitungsvorrichtung 116 ist vorzugsweise so dimensioniert und aus gelegt, dass eine einzige Druckrohrstufe vorgesehen ist. Hierdurch kann der Aufwand für eine Chemikalienspülung vorzugsweise reduziert werden. Insbe sondere ist eine vollautomatische Betriebsweise der Aufbereitungsvorrichtung 116 möglich. The processing device 116 is preferably dimensioned and designed such that a single pressure pipe stage is provided. In this way, the expenditure for flushing with chemicals can preferably be reduced. In particular, fully automatic operation of the processing device 116 is possible.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 2 dargestellte zweite Ausführungsform der Behandlungsanlage 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 1 dar gestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschrei bung insoweit Bezug genommen wird. Bei weiteren (nicht dargestellten) Aus führungsformen können beliebige Merkmalskombinationen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen gegebenenfalls in Kombination mit einzel nen oder mehreren Merkmalen der Beschreibungseinleitung vorgesehen sein. Incidentally, the second embodiment of the treatment system 100 shown in FIG. 2 corresponds in terms of structure and function to the embodiment shown in FIG. 1, so that the above description Exercise is referred to in this respect. In further embodiments (not shown), any combination of features of the embodiments described above can be provided, if appropriate in combination with individual or multiple features of the introduction to the description.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zum Betreiben einer Behandlungsanlage (100), umfassend: 1. A method for operating a treatment plant (100), comprising:
Hindurchführen von Werkstücken (104) durch ein mit einem Behandlungsmedium (110) gefülltes Behandlungsbecken (108) zum Behandeln der Werkstücke (104); Passing workpieces (104) through a treatment basin (108) filled with a treatment medium (110) for treating the workpieces (104);
Abspülen der Werkstücke (104) mit einem Spülmedium (114), während und/oder nachdem diese aus dem Behandlungsbecken (108) herausgeführt werden, Rinsing the workpieces (104) with a rinsing medium (114) while and / or after they are removed from the treatment basin (108),
dadurch gekennzeichnet, dass das Spülmedium (114) aus dem characterized in that the flushing medium (114) from the
Behandlungsmedium (110) hergestellt wird. Treatment medium (110) is produced.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spül medium (114) durch Filtration, insbesondere Nanofiltration, des 2. The method according to claim 1, characterized in that the rinsing medium (114) by filtration, in particular nanofiltration, des
Behandlungsmediums (110) hergestellt wird. Treatment medium (110) is produced.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das 3. The method according to claim 2, characterized in that the
Behandlungsmedium (110) durch Filtration, insbesondere Nanofiltration, in ein Permeat und ein Retentat getrennt wird und dass das Permeat als Spülmedium (114) verwendet wird, insbesondere ohne eine sich an die Filtration anschließende Nachbehandlung des Permeats. Treatment medium (110) is separated into a permeate and a retentate by filtration, in particular nanofiltration, and that the permeate is used as a rinsing medium (114), in particular without any post-treatment of the permeate following the filtration.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsmedium (110) durch Filtration, insbesondere Nanofiltration, in ein Permeat und ein Retentat getrennt wird und dass das Permeat als Spülmedium (114) verwendet wird, wobei bei der Filt ration mindestens ungefähr 50 %, insbesondere mindestens ungefähr 75 %, vorzugsweise mindestens ungefähr 95%, der zur Behandlung der Werkstücke (104) erforderlichen Stoffe aus dem Behandlungsmedium (110) abgetrennt werden, wobei die zur Behandlung der Werkstücke (104) erforderlichen Stoffe vorzugsweise einzelne oder mehrere der folgenden Stoffe umfassen : mindestens ein Organoalkoxysilan und/oder mindestens ein Hydrolyse- und/oder Kondensationsprodukt davon, mindestens eine Zirkonium-, Titan- und/oder Hafnium-Verbindung, Manganionen, Kupferionen und/oder Fluorid, insbesondere freies 4. The method according to any one of claims 2 or 3, characterized in that the treatment medium (110) is separated by filtration, in particular nanofiltration, into a permeate and a retentate and that the permeate is used as a rinsing medium (114), with the filter At least about 50%, in particular at least about 75%, preferably at least about 95%, of the substances required for treating the workpieces (104) are separated from the treatment medium (110), the substances required for treating the workpieces (104) preferably individual or more of the The following substances include: at least one organoalkoxysilane and / or at least one hydrolysis and / or condensation product thereof, at least one zirconium, titanium and / or hafnium compound, manganese ions, copper ions and / or fluoride, in particular free
Fluorid. Fluoride.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsmedium (110) schichtbildend ist und als schichtbildende Komponenten mindestens eine Zirkonium-, Titan- und/oder Hafnium-Verbindung, insbesondere mindestens eine 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the treatment medium (110) is layer-forming and as layer-forming components at least one zirconium, titanium and / or hafnium compound, in particular at least one
Zirkonium-Verbindung, und mindestens ein Organoalkoxysilan und/oder mindestens ein Hydrolyse- und/oder Kondensationsprodukt davon umfasst, sodass und/oder wobei das Behandlungsmedium ein Zirconium compound, and at least one organoalkoxysilane and / or at least one hydrolysis and / or condensation product thereof, so that and / or wherein the treatment medium comprises a
zirkoniumoxidbasiertes Dünnschichtsystem ist oder bildet. is or forms a zirconium oxide-based thin-film system.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Behandlungsmediums (110) ein Epoxid- und/oder Phe nolharz zur Erzeugung und/oder Ausbildung einer Beschichtung her gestellt wird und/oder 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that by means of the treatment medium (110) an epoxy and / or phenol resin for producing and / or forming a coating is made and / or
dass mittels des Behandlungsmediums (110) die Werkstücke (104) mit einer Schicht versehen werden, die ein Epoxid- und/oder Phenolharz umfasst oder aus einem Epoxid- und/oder Phenolharz gebildet ist. that by means of the treatment medium (110) the workpieces (104) are provided with a layer which comprises an epoxy and / or phenolic resin or is formed from an epoxy and / or phenolic resin.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsmedium (110) vor einer Filtration, insbesondere Nanofiltration, desselben einen pH-Wert von mindestens ungefähr 4, insbesondere mindestens ungefähr 4,5, vorzugsweise mindestens ungefähr 5, aufweist. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the treatment medium (110) has a pH of at least about 4, in particular at least about 4.5, preferably at least about 5, prior to filtration, in particular nanofiltration .
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsmedium (110) vor einer Filtration, insbesondere Nanofiltration, desselben einen pH-Wert von höchstens ungefähr 6, ins- besondere höchstens ungefähr 5,5, vorzugsweise höchstens ungefähr 5, aufweist. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the treatment medium (110) before a filtration, in particular nanofiltration, the same has a pH of at most approximately 6, ins- in particular at most about 5.5, preferably at most about 5.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Spülmedium (114) vor einer Applikation desselben auf die Werkstücke (104) einen pH-Wert von mindestens 4, insbesondere mindestens 4,5, vorzugsweise mindestens 5, aufweist. 9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the flushing medium (114) has a pH of at least 4, in particular at least 4.5, preferably at least 5, before it is applied to the workpieces (104).
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wasserwert einer für die Filtration, insbesondere Nanofiltration, genutzten Membran höchstens ungefähr 50 l/m2h, insbesondere höchs tens ungefähr 35 l/m2h, beträgt. 10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that a water value of a membrane used for filtration, in particular nanofiltration, is at most about 50 l / m 2 h, in particular at most about 35 l / m 2 h.
11. Behandlungsanlage (100) zur Behandlung von Werkstücken (104), 11. Treatment system (100) for treating workpieces (104),
wobei die Behandlungsanlage (100) Folgendes umfasst: wherein the treatment system (100) comprises:
ein Behandlungsbecken (108), welches mit einem Behandlungs medium (110) zur Behandlung der Werkstücke (104) gefüllt oder füllbar ist; a treatment basin (108) which is filled or can be filled with a treatment medium (110) for treating the workpieces (104);
eine Abspülvorrichtung (112) zum Applizieren eines Spülmediums (114) auf die Werkstücke (104); a rinsing device (112) for applying a rinsing medium (114) to the workpieces (104);
eine Aufbereitungsvorrichtung (116) zur Herstellung von Spül medium (114) aus dem Behandlungsmedium (110), wobei das Spülmedium (114) mittels der Aufbereitungsvorrichtung (116) vorzugsweise durch Filtration, insbesondere Nanofiltration, des Behandlungsmediums (110) herstellbar ist. a processing device (116) for producing rinsing medium (114) from the treatment medium (110), the rinsing medium (114) being able to be produced by means of the processing device (116), preferably by filtration, in particular nanofiltration, of the treatment medium (110).
12. Behandlungsanlage (100) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsanlage (100) zwei in Reihe geschaltete Pump vorrichtungen (124) zum Antreiben des Behandlungsmediums (110) und/oder des Spülmediums (114) umfasst, wobei zwischen den beiden Pumpvorrichtungen (124) eine Zwischenfiltervorrichtung (120), insbe sondere eine Kerzenfiltervorrichtung, angeordnet ist und wobei min destens eine Pumpvorrichtung (124) mittels einer Steuervorrichtung derart steuerbar und/oder regelbar ist, dass ein zunehmender Druck abfall in der Zwischenfiltervorrichtung (120), welcher aus einem mit zunehmender Betriebsdauer zunehmenden Beladungsgrad der 12. Treatment system (100) according to claim 11, characterized in that the treatment system (100) comprises two series-connected pumping devices (124) for driving the treatment medium (110) and / or the rinsing medium (114), with between the two pumping devices (124) an intermediate filter device (120), in particular a special candle filter device, is arranged and min at least one pumping device (124) can be controlled and / or regulated by means of a control device in such a way that an increasing pressure drop in the intermediate filter device (120), which results from a loading level that increases with increasing operating time
Zwischenfiltervorrichtung (120) resultiert, kompensiert wird. Intermediate filter device (120) results, is compensated.
13. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, 13. Treatment system (100) according to one of claims 11 or 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbereitungsvorrichtung (116) ein oder mehrere Membranmodule (122) zur Filtration, insbesondere Nano filtration, des Behandlungsmediums (110) umfasst, wobei die characterized in that the processing device (116) comprises one or more membrane modules (122) for filtration, in particular nanofiltration, of the treatment medium (110), the
Membranmodule (122) insbesondere parallel zueinander mit dem Membrane modules (122) in particular parallel to one another with the
Behandlungsmedium (110) durchströmbar sind. Treatment medium (110) can flow through.
14. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, die Aufbereitungsvorrichtung (116) ein oder mehrere Membranmodule (122) zur Filtration, insbesondere Nanofiltration, des Behandlungsmediums (110) umfasst, wobei die Membranmodule (122) jeweils eine oder mehrere Dünnfilm-Komposit-Membranen umfassen, welche vorzugsweise eine aktive Trennschicht aus Polyamid und/oder ein MWCO (molecular weight cut-off) von mindestens 100 Da aufweisen. 14. Treatment system (100) according to one of claims 11 to 13, characterized in that the processing device (116) comprises one or more membrane modules (122) for filtration, in particular nanofiltration, of the treatment medium (110), the membrane modules (122) each having one or comprise several thin-film composite membranes which preferably have an active separating layer made of polyamide and / or a MWCO (molecular weight cut-off) of at least 100 Da.
15. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbereitungsvorrichtung (116) eine einzige Druckrohrstufe umfasst. 15. Treatment system (100) according to one of claims 11 to 14, characterized in that the processing device (116) comprises a single pressure pipe stage.
16. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbereitungsvorrichtung (116) eine Vor behandlungsvorrichtung (118) umfasst, welche bezüglich einer 16. Treatment system (100) according to one of claims 11 to 15, characterized in that the processing device (116) comprises a pre-treatment device (118) which with respect to a
Strömungsrichtung des Behandlungsmediums (110) stromaufwärts eines oder mehrerer Membranmodule (122) der Aufbereitungs Direction of flow of the treatment medium (110) upstream of one or more membrane modules (122) of the treatment
vorrichtung (116) angeordnet ist, wobei die Vorbehandlungsvorrichtung (118) eine Abscheidevorrichtung zum Abscheiden von partikulären Inhaltsstoffen des Behandlungsmediums (110) umfasst. device (116) is arranged, wherein the pretreatment device (118) comprises a separation device for separating particulate contents of the treatment medium (110).
17. Verwendung einer Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 11 bis 16 zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10. 17. Use of a treatment system (100) according to one of claims 11 to 16 for carrying out a method according to one of claims 1 to 10.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19743933B4 (en) * 1997-10-04 2009-11-19 Volkswagen Ag Process for the surface treatment of solid bodies, in particular motor vehicle bodies
DE19813058A1 (en) * 1998-03-25 1999-09-30 Henkel Kgaa Work-up of phosphating bath overflows and/or rinsing water
JP3742264B2 (en) * 1999-12-09 2006-02-01 日本ペイント株式会社 Flushing water recovery method and metal surface treatment apparatus for phosphate coating conversion treatment
DE10030462A1 (en) * 2000-06-21 2002-01-03 Henkel Kgaa Adhesion promoter in conversion solutions
DE10043927A1 (en) * 2000-09-06 2002-03-14 Enviro Chemie Gmbh Process for treating rinsing water used for phosphating metallic surfaces comprises subjecting the rinsing water to membrane separation, returning the concentrate to the bath, and demineralizing the permeate and returning as rinsing water
EP1392887B1 (en) * 2001-06-08 2007-01-03 Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien Preventing a membrane from blocking up during the treatment of waste water during phosphatization
DE10142933A1 (en) 2001-06-08 2002-12-12 Henkel Kgaa Membrane filtration of zinc phosphation bath overflow or washing water, e.g. in car, domestic appliance or steel industry, involves adding reagent inhibiting membrane blocking and/or cleaning membrane with acid
EP1371756A2 (en) * 2002-06-12 2003-12-17 Nissan Motor Co., Ltd. Equipment and method of pretreatment before painting
DE10257074B4 (en) * 2002-12-06 2018-07-26 Henkel Ag & Co. Kgaa Process for treating phosphating bath overflow or rinse water after phosphating
DE102008038653A1 (en) * 2008-08-12 2010-03-25 Henkel Ag & Co. Kgaa Successive anti-corrosive pretreatment of metal surfaces in a multi-stage process
DE102010054932A1 (en) * 2010-12-17 2011-08-25 Daimler AG, 70327 System i.e. dip painting line, for cathodic dip painting of body of motor vehicle, has ultra-filters for filtering water collected in station, where filtrate of ultra-filters is transmitted to rinsing station as rinsing medium
DE102012021865A1 (en) * 2012-11-07 2014-05-08 Bejotec Gmbh Preparing articles e.g. vehicle bodies involves immersing objects in pretreatment bath containing medium, adhering articles with flushing medium, and supplying flow of medium to separation unit for separating filtrate from concentrate

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