PL193203B1

PL193203B1 - Sposób oczyszczania wody cyrkulacyjnej i sposób cyrkulowania wody z mokrych komór natryskowych

Info

Publication number: PL193203B1
Application number: PL338803A
Authority: PL
Inventors: Dietmar Kascha; Karl Manderscheid; Johannes Lindemann
Original assignee: Ppg Ind Lacke Gmbh
Priority date: 1997-08-27
Filing date: 1998-08-25
Publication date: 2007-01-31
Also published as: ATE230707T1; WO1999010284A1; EP0901988A1; EP1017632A1; DE69810645D1; ES2190604T3; DE69810645T2; EP1017632B1; AU9346398A; PL338803A1

Abstract

1. Sposób oczyszczania wody cyrkulacyjnej z mokrych komór natryskowych, znamienny tym, ze obejmuje: (a) poddanie co najmniej czesci wody cyrkulacyjnej etapowi osmozy odwróconej, (b) rozdzielenie wody cyrkulacyjnej na przesacz oraz frakcje zatrzymana na etapie osmozy odwróconej, (c) rozdzielenie frakcji zatrzymanej na etapie osmozy odwróconej na frakcje stala oraz na frakcje lotna w wyparce, (d) skondensowanie frakcji lotnej z etapu (c), 11. Sposób cyrkulowania wody z mokrych komór natry- skowych (1) obejmujacy: (a) przeprowadzenie, zawierajacej skladniki lakieru oraz sole, wody z komory natryskowej (1) do zbiornika glównego (2), (b) skierowanie mieszaniny wody oraz skoagulowanych skladników lakieru z powierzchni cieczy ze zbiornika glów- nego (2) do instalacji (7) rozdzielajacej cialo stale/ciecz, (c) przeprowadzenie frakcji wodnej, która jest zasadni- czo wolna od skoagulowanych skladników lakieru z dolnych czesci zbiornika glównego (2) z powrotem do komory na- tryskowej (1), znamienny tym, ze co najmniej czesci fazy wodnej z instalacji (7) rozdzielajacej cialo stale/ciecz pod- daje sie obróbce za pomoca: ……………………………….. . PL PL PL

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób oczyszczania wody cyrkulacyjnej z mokrych komór natryskowych i sposób cyrkulowania wody z mokrych komór natryskowych.

Współczesne linie lakiernicze do karoserii samochodowych używają komór natryskowych wyposażonych w systemy mokrego zbierania nadmiaru rozpylonego lakieru. Wewnątrz komory natryskowej rozpylana jest woda w celu utworzenia drobno rozproszonej mgły, która wychwytuje składniki nadmiarowo rozpylonego lakieru i usuwa je z komory dzięki obniżonemu ciśnieniu, które panuje w komorze natryskowej. Zanieczyszczona składnikami lakieru woda kierowana jest do umiejscowionych poniżej rozdzielaczy. W świetle obowiązujących przepisów prawa woda z komór natryskowych musi poddana być cyrkulacji.

W procesach obecnie stosowanych w przemyśle do cyrkulacji wody z mokrych komór natryskowych woda z rozdzielacza kierowana jest do zbiornika głównego. Tam następuje rozdzielanie, korzystnie na drodze flotacji zebranych i skoagulowanych składników lakieru, w wyniku czego składniki lakieru zbierają się w górnej części zbiornika. Jako sposób alternatywny, rozdzielanie może odbywać się przy użyciu procesu sedymentacji przebiegającej bezpośrednio w zbiorniku lub częściowo w strumieniu. W opisanym powyżej procesie woda w dolnej części zbiornika głównego jest zasadniczo wolna od stałych składników lakieru; z tej dolnej części zbiornika jest więc ona pobierana, dodawany jest do niej środek koagulujący, po czym wraz z środkiem koagulującym kierowana jest z powrotem do komory natryskowej. W górnej części zbiornika głównego pobierana jest frakcja wody wzbogaconej w skoagulowane składniki lakieru, która jest następnie kierowana do instalacji rozdzielania ciało stałe/ciecz, korzystnie do instalacji typu flotacyjnego. Uzyskana w tym przypadku woda, która jest w znacznym stopniu wolna od składników lakieru, kierowana jest z powrotem do zbiornika głównego. Wten sposób, rzeczywiście, możliwe jest w znacznym stopniu uwolnienie wody z komór natryskowych od koagulujących składników lakieru; jednak cyrkulacja taka prowadzi do stopniowego zatężania wszystkich składników rozpuszczalnych, takich jak sole, rozpuszczalne składniki lakierów oraz koloidalne niezdolne do koagulacji składniki lakierów.

Ten proces zatężania prowadzi nie tylko do powstania problemów związanych z korozją, ale również do powstania problemów związanych z emisją. W szczególności może to być związane z faktem, że dzięki panującemu w komorze natryskowej obniżonemu ciśnieniu jak również dzięki znacznemu rozdrobnieniu mgły wodnej, zarówno część zawierającej sól wody, jak i, w szczególności, łatwo lotne związki organiczne przedostają się do powietrza odlotowego, gdzie powodują one, w szczególności zaś porywana sól, problemy z korozją sytemu odprowadzającego powietrze odlotowe. Dodatkowo, stopniowe zatężanie składników rozpuszczalnych oraz koloidalnych może prowadzić do biologicznego zanieczyszczenia cyrkulującej wody, powodując problemy związane z gniciem oraz związane z nim wydzielanie się odoru. W praktyce oznacza to, że raz na jakiś czas, generalnie dwa razy rocznie, wodę cyrkulacyjną należy całkowicie wymienić. Ograniczone czasy używania wody cyrkulacyjnej są wynikiem wysokich strat związanych z odparowaniem wody cyrkulacyjnej (stanowiących, dla przykładu, do 15% dziennie w odniesieniu do objętości układu), które muszą być kompensowane za pomocą dodawania czystej wody. W związku z tym podejmowane były próby zminimalizowania opisanych powyżej problemów poprzez użycie wody uzupełniającej o coraz wyższych standardach czystości. Te coraz wyższe standardy czystości dodawanej wody podwyższają jednak znacznie koszty eksploatacyjne instalacji. Co więcej, pozwoliły one jedynie w niewielkim stopniu osiągnąć przedłużenie czasu eksploatacji komory natryskowej bez zmiany wody cyrkulacyjnej. Tym sposobem nie dało się jednak rozwiązać problemu zatężania. W dalszym ciągu w komorze natryskowej konieczna jest okresowa wymiana wody cyrkulacyjnej. Takie ścieki lakiernicze traktowane są dzisiaj albo na drodze oczyszczania w oczyszczalniach ścieków, albo też poprzez spopielanie. Obie te procedury są kosztowne, obie też stwarzają dodatkowe problemy z zanieczyszczaniem powietrza, których należy unikać przez wzgląd na ochronę środowiska naturalnego.

Istnieje więc potrzeba wprowadzenia w przemyśle zarówno metody oczyszczania wody cyrkulacyjnej do komór natryskowych jak i metody cyrkulacji wody w komorach natryskowych, które to obie metody rozwiązałyby problem zatężania niepożądanych substancji w wodzie cyrkulacyjnej komór natryskowych przy jednoczesnym utrzymaniu zarówno kosztów oczyszczania jak i emisji substancji szkodliwych na możliwie najniższym poziomie.

Dokument nr EP-A-0 675 080 ujawnia sposób zatężania nadmiaru rozpylonego lakieru wytworzonego w mokrych komorach natryskowych przy użyciu procesu wielostopniowej filtracji membraPL 193 203 B1 nowej. Sposób ten wymaga, aby wytworzona w komorze natryskowej mieszanina wody i nadmiaru rozpylonego lakieru była wstępnie zatężona na etapie ultrafiltracji poprzez rozdział na frakcję zatrzymaną oraz przesącz, zawierający składniki o niskiej masie cząsteczkowej. Przesącz z ultrafiltracji przekazywany jest, razem z przesączem z nanofiltracji, do etapu osmozy odwróconej. Frakcja zatrzymana na etapie osmozy odwróconej, wraz z frakcją zatrzymaną na etapie ultrafiltracji, kierowane są do etapu nanofiltracji, gdzie następuje ich rozdział na frakcję zatrzymaną oraz na przesącz. Jeżeli chodzi o stężenie oraz skład lakieru frakcja zatrzymana na etapie nanofiltracji w znacznym stopniu odpowiada użytemu wodnemu materiałowi powlekającemu i może, w związku z tym, użyta zostać bezpośrednio w tym celu lub też jako składnik kompozycji. Przesącz z etapu osmozy odwróconej można zawrócić do obwodu wody w komorze natryskowej.

Punktem kluczowym tego sposobu jest fakt, że nawet te składniki lakieru, które charakteryzują się niskimi ciężarami cząsteczkowymi są oddzielane i zawracane do frakcji zatrzymanej, zatężonej na etapie ultrafiltracji. W sumie więc przy użyciu tego sposobu ma miejsce zatężanie składników lakieru w opuszczającej komorę natryskową mieszaninie wody z nadmiarem rozpylonego lakieru, z jednoczesnym oddzielaniem wody. W szczególności, przy użyciu tego sposobu pojawia się również taki problem, że składniki które przechodzą na etapie nanofiltracji lecz są zatrzymywane na etapie osmozy odwróconej są w procesie tym zawracane, tak że znów mamy do czynienia z niepożądanym zatężaniem. Odnosi się to w szczególności do składników organicznych, tak że i tutaj również można się spodziewać opisanych powyżej problemów. Ponieważ sposób opisany w dokumencie nr EP-A-0 675 080 wykorzystuje inną technologię obróbki lakieru, nie może on być bezpośrednio integrowany do istniejących systemów cyrkulacji wody w komorach natryskowych. W konsekwencji, dodatkowo obok wad opisanych powyżej, sposób ten posiada i tę wadę, że w celu przystosowania istniejących instalacji lakierniczych do opisanej w dokumencie nr EP-A-0 675 080 technologii wymaga on znacznych inwestycji.

Dokument nr EP-A-553 684 ujawnia sposób odzyskiwania wytworzonych na bazie wody kompozycji powlekających uzyskanych z nadmiaru rozpylonego lakieru zebranego z wody cyrkulacyjnej komory natryskowej w celu uniknięcia problemów sedymentacji związanych z zawartością substancji stałych w wodzie cyrkulacyjnej. Sposób ten obejmuje zatężanie wody cyrkulacyjnej na dwóch kolejnych etapach stosujących instalacje do ultrafiltracji. Przesącz z obu etapów rozdzielania może być zawrócony do wody cyrkulacyjnej komory natryskowej. W zalecanym wariancie wykonania tego sposobu przesącz z ostatniego etapu zatężania poddany jest obróbce w instalacji do osmozy odwróconej w celu dodatkowego odzyskania składników o niskim ciężarze cząsteczkowym wprowadzonych do układu przez nadmiar rozpylonego lakieru. Podobnie jak dokument nr EP-A-0 675 080, tak i ten związany z dotychczasowym stanem wiedzy dokument dotyczy głównie problematyki odzyskiwania produktu, który mógłby być bezpośrednio używany jako lakier z odzysku. Dodatkowo, problemy dotyczące sedymentacji stałych składników wytworzonych na bazie wody kompozycji powlekających są mniej ważne w procesach stosowanych obecnie na skalę przemysłową, w których składniki lakieru są tak czy owak poddane koagulacji oraz usuwane z układu. Wreszcie dokument nr EP-A-553 684 odnosi się jedynie do możliwości odzyskiwania małocząsteczkowych składników kompozycji powlekających wytworzonych na bazie wody z koncentratu pochodzącego z osmozy odwróconej w instalacji do obróbki kompozycji powlekających wytworzonych na bazie wody.

Celem niniejszego wynalazku jest więc dostarczenie efektywnego pod względem kosztów sposobu oczyszczania wody cyrkulacyjnej z mokrych komór natryskowych, który może być stosowany w celu sprzyjającego ochronie środowiska naturalnego odzyskiwania zużytej wody cyrkulacyjnej z mokrych komór natryskowych i który, w szczególności, może być w prosty sposób zintegrowany z istniejącymi instalacjami do cyrkulacji wody w mokrych komorach natryskowych, tak aby zapobiegać zatężaniu niepożądanych składników wody cyrkulacyjnej.

Cel ten osiągnięto poprzez oczyszczanie wody cyrkulacyjnej z mokrych komór natryskowych sposobem według wynalazku.

Według wynalazku sposób oczyszczania wody cyrkulacyjnej z mokrych komór natryskowych, charakteryzuje się tym, że obejmuje:

(a) poddanie co najmniej części wody cyrkulacyjnej etapowi osmozy odwróconej, (b) rozdzielenie wody cyrkulacyjnej na przesącz oraz frakcję zatrzymaną na etapie osmozy odwróconej, (c) rozdzielenie frakcji zatrzymanej na etapie osmozy odwróconej na frakcję stałą oraz na frakcję lotną w wyparce,

d) skondensowanie frakcji lotnej z etapu (c).

PL 193 203 B1

W korzystnym wykonaniu etap osmozy odwróconej poprzedzony jest etapem filtracji, w którym wodę cyrkulacyjną rozdziela się na frakcję zatrzymaną oraz przesącz, oraz przesącz ten poddaje się etapowi osmozy odwróconej. W etapie filtracji używana jest membrana do filtrowania cząstek, korzystnie porowata membrana do mikrofiltracji o rozmiarach porów wynoszących od 0,05 do 5 μm. Także w etapie filtracji używana jest membrana do ultrafiltracji, korzystnie o punkcie rozdziału wynoszącym od 200 do 500 000, korzystniej od 1000 do 250 000.

W korzystnym wykonaniu w etapie osmozy odwróconej użyto membrany, która zatrzymuje co najmniej 95% wagowych, korzystnie zaś 98% wagowych chlorku sodowego. Operacja osmozy odwróconej prowadzona jest korzystnie na kilku etapach.

W kolejnym korzystnym wykonaniu przesącz z etapu osmozy odwróconej oraz kondensat z etapu odparowania są połączone oraz użyte razem, korzystnie będąc zawróconymi do obwodu wody cyrkulacyjnej. Natomiast w innym wykonaniu przesącz z etapu osmozy odwróconej jest zawracany do obwodu wody cyrkulacyjnej zaś kondensat z etapu odparowania jest użyty oddzielnie.

W sposobie według wynalazku etap odparowania prowadzony jest w temperaturze od 25 do 60°C, korzystnie od 30 do 45°C.

Według wynalazku sposób cyrkulowania wody z mokrych komór natryskowych obejmujący:

(a) przeprowadzenie, zawierającej składniki lakieru, oraz sole, wody z komory natryskowej do zbiornika głównego, (b) skierowanie mieszaniny wody oraz skoagulowanych składników lakieru z powierzchni cieczy ze zbiornika głównego do urządzenia flotacyjnego rozdzielającego ciało stałe/ciecz, (c) przeprowadzenie frakcji wodnej, która jest zasadniczo wolna od skoagulowanych składników lakieru z dolnych części zbiornika głównego z powrotem do komory natryskowej, charakteryzuje się tym, że co najmniej części fazy wodnej z instalacji rozdzielającej ciało stałe/ciecz poddaje się obróbce za pomocą:

(a) poddania co najmniej części wody cyrkulacyjnej etapowi osmozy odwróconej, (b) rozdzielenia wody cyrkulacyjnej na przesącz oraz frakcję zatrzymaną na etapie osmozy odwróconej, (c) rozdzielenia frakcji zatrzymanej na etapie osmozy odwróconej na frakcję stałą oraz na frakcję lotną w wyparce, (d) skondensowania frakcji lotnej z etapu (c), przy czym przesącz z etapu osmozy odwróconej oraz/lub kondensat z wyparki jest przeprowadzany z powrotem do zbiornika głównego.

Korzystnie w tym sposobie etap osmozy odwróconej poprzedzony jest etapem filtracji, w którym woda cyrkulacyjna rozdzielona jest na frakcję zatrzymaną oraz przesącz, oraz przesącz ten poddaje się etapowi osmozy odwróconej. W etapiefiltracji używana jest membrana do filtrowania cząstek, korzystnie porowata membrana do mikrofiltracji o rozmiarach porów wynoszących od 0,05 do 5 μm.

Korzystnie w etapie filtracji używana jest membrana do ultrafiltracji o punkcie rozdziału wynoszącym od 200 do 500 000, korzystnie od 1000 do 250 000.

Natomiast na etapie osmozy odwróconej korzystnie użyta jest membrana, która zatrzymuje co najmniej 95% wagowych, korzystniej zaś 98% wagowych chlorku sodowego.

W innym korzystnym wykonaniu sposobu cyrkulowania wody osmozę odwróconą prowadzi się w kilku etapach.

Przesącz z etapu osmozy odwróconej oraz kondensat z etapu odparowania korzystnie są połączone oraz użyte razem, korzystnie będączawróconymi do obwodu wody cyrkulacyjnej.

W innym wykonaniu wynalazku przesącz z etapu osmozy odwróconej jest zawrócony do obwodu wody cyrkulacyjnej zaś kondensat z etapu odparowania jest użyty oddzielnie. Natomiast etap odparowania prowadzi się w temperaturze korzystnie od 25 do 60°C, korzystniej od 30 do 45°C.

W sposobie według wynalazku rozdzielanie frakcji, zatrzymanej na etapie osmozy odwróconej, na frakcję stałą oraz na frakcję lotną korzystnie prowadzi się w wyparce wybranej spośród instalacji do odparowania pod zmniejszonym ciśnieniem i instalacji do odparowania w cyrkulującym powietrzu.

Jako sposób alternatywny, przesącz z etapu osmozy odwróconej może być zawrócony do układu wody cyrkulującej, zaś kondensat z etapu odparowywania może zostać zużytkowany oddzielnie. Przy zastosowaniu tego sposobu możliwe jest, za pomocą osmozy odwróconej, zatężenie składników wody cyrkulacyjnej do minimum w odniesieniu do objętości oraz do maksimum w odniesieniu do stężenia materiału. Przy zastosowaniu sposobu według niniejszego wynalazku możliwe jest, za pomocą osmozy odwróconej, zatężenie frakcji zatrzymanej do zawartości składników rozpuszczonych oraz/lub koloidalnych wynoszącej do 25% wagowych -przy zastosowaniu zaś wielostopniowego reżymu techPL 193 203 B1 nologicznego, wynoszącej do 50% wagowych. Dzięki niskiej zawartości wody we frakcji zatrzymanej na etapie osmozy odwróconej jej nielotne składniki mogą być oddzielone w instalacji odparowującej przy niskim zużyciu energii, a więc i przy niskich kosztach.

Stosowana w niniejszym wynalazku osmoza odwrócona jest membranową techniką rozdzielania, w której membrana zatrzymuje co najmniej 95% wagowych, korzystnie co najmniej 98% wagowych, bardziej zaś korzystnie co najmniej 99% wagowych chlorku sodowego. Różnica ciśnień po obu stronach membrany wynosi zazwyczaj od 1500 do 10000 kPa (15 do 100 barów), korzystnie od 2000 do 60000 kPa (20 do 60 barów), bardziej zaś korzystnie od 2000 do 50000 kPa (20 do 50 barów). W tym przypadku uzyskuje się prędkości dopływu przesączu wynoszące pomiędzy 3a 10 l/m²h.

Do prowadzenia osmozy odwróconej odpowiednie są zwykłe moduły membranowe, takie jak moduły spiralne, moduły rurkowe, moduły kapilarne czy też moduły z włóknami pustymi (hollow fibre). Membrany takie mogą być wykonane z poliakrylonitrylu, poliolefiny takiej jak polipropyleny czy polietyleny, węgla porowatego, polimocznika, poliamidów aromatycznych lub alifatycznych, sulfonowanych eterów poliarylowych, polifuranu, polibenzoimidazolu, rozmaitych polimerów fluorowych, aromatycznych polieterów takich jak poliimid czy poliimidazolopirolidon oraz podobnych materiałów. Odpowiedni materiał membrany powinien być wybrany zgodnie z tym jakie rozpuszczalniki obecne są w wodzie cyrkulującej, przy czym należy zwrócić uwagę na odporność materiału na te rozpuszczalniki. Stwierdzone zostało, że szczególnie odpowiednie są membrany wykonane z poliamidów.

Przy zastosowaniu etapu osmozy odwróconej tego typu, według niniejszego wynalazku, możliwe jest uzyskanie przesączu, który jest zasadniczo wolny od substancji roztworzonych. Dla potrzeb niniejszego wynalazku „zasadniczo wolny” oznacza stężenie substancji roztworzonych w przesączu opuszczającym etap osmozy odwróconej wynoszące mniej niż 0,2% wagowych, w odniesieniu do całkowitej masy przesączu, korzystnie wynoszące mniej niż 0,1% wagowych, korzystniej wynoszące mniej niż 0,05% wagowych, najkorzystniej wynoszące mniej niż 0,01% wagowych. Jeżeli jest to wymagane, efekt rozdzielenia może być w dalszym ciągu polepszony poprzez zastosowanie wielostopniowej osmozy odwrotnej.

W zalecanym wariancie wykonania niniejszego wynalazku etap osmozy odwróconej poprzedzony jest etapem filtracji, na którym woda cyrkulacyjna rozdzielona jest na frakcję zatrzymaną oraz przesącz, który to przesącz skierowany jest do etapu osmozy odwróconej. Dobrze jest proces ten prowadzić techniką filtracji cząstek, korzystnie za pomocą techniki filtrowania na dynamicznej membranie przy użyciu porowatej membrany do mikrofiltracji o rozmiarach porów wynoszących od 0,05 do 5 μm, korzystnie zaś wynoszących od 0,01 do 0,2 μm która, spełniając rolę filtra ochronnego dla znajdującego się poniżej procesu osmozy odwróconej, usuwa z wody cyrkulacyjnej składniki w niej zdyspergowane.

W alternatywnym wariancie wykonania użytym filtrem ochronnym może być etap ultrafiltracji. Dla celów niniejszego wynalazku ultrafiltracja również stanowi membranową technikę rozdziału, w której używane są membrany apunkt rozdziału wynosi od 200 do 500 000, korzystnie od 1000 do 250 000. Różnica ciśnień pomiędzy wlotem do modułu ultrafiltracji w niniejszym wynalazku a jego wylotem wynosi od 50 do 500 kPa (0,5 do 5 barów), korzystnie zaś mniej niż 100 kPa (1bar). Przy takim trybie eksploatacyjnym możliwe jest uzyskanie prędkości przepływu przesączu wynoszących od 10 do 80 l/m²h, korzystnie wynoszących od 15 do 50 l/m²h. Różnica ciśnień po obu stronach membrany w procesie ultrafiltracji wynosi od 100 do 500 kPa (1do 5 barów).

W zastosowanej, w stanowiącym przedmiot niniejszego wynalazku sposobie, instalacji do mikrofiltracji lub ultrafiltracji użyć można wszystkich dostępnych w handlu rodzajów modułów membranowych, takich jak moduły wyściełane, moduły płytowe, moduły spiralne, moduły rurkowe, moduły kapilarne, moduły wielokanałowe czy moduły typu hollow-fibre. Materiałami stosowanymi na membrany mogą być te materiały, które zostały już uprzednio opisane w związku z instalacją do osmozy odwróconej. Dodatkowymi materiałami odpowiednimi na membrany są politetrafluoroetylen (teflon) oraz materiały ceramiczne (takie jak węglik krzemu czy tlenek glinu). Specjalista w tej dziedzinie będzie wiedział, w jaki sposób dobrać urządzenie do ultrafiltracji odpowiednie do wykonania zadania. W sposobie stanowiącym przedmiot niniejszego wynalazku modułami, które okazały się szczególnie odpowiednie do prowadzenia etapu ultrafiltracji są moduły wielokanałowe lub rurkowe z membranami wytworzonymi z tlenku glinu, węglika krzemu, polifluorku winylidenu lub poliakrylonitrylu.

Stwierdzono niespodziewanie, że frakcja zatrzymana na etapie osmozy odwróconej, zawierająca rozpuszczalne oraz zdyspergowane w wodzie składniki lakieru nadmiarowego, może być sku6

PL 193 203 B1 tecznie zatężana w instalacji odparowującej, nie powodując problemów związanych ze zdolnością do jej przetwarzania. Dzieje się tak pomimo faktu, że frakcja ta zawiera reaktywne składniki organiczne o niskim ciężarze cząsteczkowym, takie jak środki sieciujące, i że prowadzące do powstawania niepożądanych produktów reakcje uboczne tych składników mogą być trudne do kontroli, szczególnie w podwyższonych temperaturach. Etap odparowania może być prowadzony w temperaturze powyżej 100°C, np. pod zwiększonym ciśnieniem lub też w temperaturze poniżej 100°C.

Woda cyrkulacyjna z mokrej komory natryskowej zawiera normalnie siarczany jak również zanieczyszczenia organiczne, które zostały zatężone we frakcji zatrzymanej w instalacji osmozy odwróconej. Zarówno jedne jak i drugie mogą prowadzić do wzrostu mikroorganizmów, które wytwarzają cuchnące produkty uboczne takie jak zawierające siarkę związki organiczne. Efekt ten jest normalnie mniej wyraźny w mokrych komorach natryskowych, które są czynne, ponieważ w procesie rozpylania wody do wody tej dostają się ogromne ilości tlenu, które pozwalają uniknąć warunków beztlenowych. Stwierdzono jednak, że opisany powyżej wzrost mikroorganizmów może nastąpić w pewnych warunkach w instalacji do odparowania, powodując tym samym powstawanie niepożądanych produktów cuchnących. Stwierdzono niespodziewanie, że na etapie odparowania można uniknąć powstawania cuchnących produktów ubocznych poprzez kontrolę temperatury w instalacji do odparowania. Tak więc korzystny wariant wykonania niniejszego wynalazku przewiduje prowadzenie etapu odparowania w zakresie temperatur od 25 do 60°C w celu uniknięcia nagromadzenia odoru. Korzystnym zakresem temperatur jest zakres od 30 do 45°C. Najkorzystniejszym zakresem temperatur, prowadzącym do wysokiej wydajności procesu oraz do niskich poziomów odoru, jest zakres od 35 do 40°C.

Te korzystne warunki temperaturowe można najwygodniej osiągnąć w procesie odparowywania pod zmniejszonym ciśnieniem lub też w procesie odparowywania z cyrkulującym powietrzem.

Szczególną korzyścią wynikającą z zastosowania opisanej powyżej metody jest fakt, że można ją łatwo zintegrować w istniejących procesach cyrkulacji wody z mokrych komór natryskowych. Tak więc poprzez zintegrowanie opisanej powyżej metody dostarczony jest sposób cyrkulowania wody z mokrych komór natryskowych, polegający na:

A przeprowadzeniu, zawierającej skoagulowane składniki lakieru, niekoagulujące składniki organiczne oraz sole, wody z komory natryskowej do zbiornika głównego,

B skierowaniu mieszaniny wody oraz skoagulowanych składników lakieru ze zbiornika głównego do instalacji rozdzielającej typu ciało stałe/ciecz,

C przeprowadzeniu frakcji wodnej zasadniczo wolnej od skoagulowanych składników lakieru ze zbiornika głównego z powrotem do komory natryskowej, a następnie poddaniu co najmniej części fazy wodnej z instalacji rozdzielającej typu ciało stałe/ciecz obróbce sposobem opisanym powyżej w wielu różnych wariantach wykonania. Przesącz z etapu osmozy odwróconej oraz/lub kondensat z instalacji odparowującej są/jest przeprowadzane(y) z powrotem do zbiornika głównego.

Ilustrację sposobu stanowiącego przedmiot niniejszego wynalazku, zintegrowanego z układem do cyrkulacji wody z komory natryskowej, zilustrowano na fig. 1.

Figura 1 przedstawia mokrą komorę natryskową 1, z której woda, zawierająca składniki lakieru, kierowana jest do zbiornika głównego 2. W zbiorniku głównym do fazy wodnej dodany jest środek przeciwpieniący 4. Skoagulowane w zbiorniku głównym 2 składniki lakieru pływają po powierzchni i są usuwane ze zbiornika głównego 2 urządzeniem odsysającym. Mieszanina wody ze skoagulowanymi składnikami lakieru jest następnie przeprowadzana, po dodaniu środka wspomagającego flotację, do instalacji 7 rozdzielającej ciało stałe/ciecz (flotacyjnej). Zawiesina lakieru wytworzona w instalacji flotacyjnej 7 kierowana jest do suszarki 10 poprzez zbiornik buforowy 8 do szlamu oraz instalację dekantacyjną 9,po czym jest ona usuwana z układu. Co najmniej część fazy wodnej z instalacji 7 poddana jest rozdziałowi sposobem według niniejszego wynalazku. Faza ta jest najpierw przeprowadzona do instalacji do mikrofiltracji, przy czym frakcja zatrzymana w instalacji do mikrofiltracji jest zawracana do instalacji 7. Przesącz z instalacji do mikrofiltracji kierowany jest do instalacji osmozy odwróconej 11, w której rozdzielany jest na przesącz i frakcję zatrzymaną. Przesącz z osmozy odwróconej zawracany jest do zbiornika głównego. Frakcja zatężona w instalacji osmozy odwróconej 11 przesyłana jest do wyparki 12, skąd składniki lotne, po ich skropleniu, zawracane są do zbiornika głównego 2, zaś składniki nielotne usuwane są z układu. W tym wariancie wykonania, który pokazany został na fig. 1, stanowiący przedmiot niniejszego wynalazku sposób użyty został w zastosowaniu do części strumienia zawierającej lakier wody cyrkulacyjnej ze zwykłej instalacji lakierniczej. Wariant ten posiada taką zaletę, że przy minimalnych nakładach da się go zainstalować w konwencjonalnych instalacjach, przy

PL 193 203 B1 czym przy jego zastosowaniu względnie prosto osiągnąć można stan równowagi w odniesieniu do stężeń składników rozpuszczalnych i koloidalnych w wodzie cyrkulacyjnej z komory.

Inną zaletą niniejszego sposobu jest fakt, że w tym wypadku jako uzupełnienie wody cyrkulacyjnej w komorze natryskowej dodawać można wodę o względnie niskiej jakości, co powoduje, że koszty eksploatacyjne takich instalacji są znacznie niższe. Jeszcze inna zaletę stanowi fakt, że sposób ten łatwo można zaadoptować do zmieniających się okoliczności, poprzez zmianę proporcji tej części strumienia, która z instalacji 7 rozdzielającej ciało stałe/ciecz kierowana jest bezpośrednio z powrotem do zbiornika głównego 2 do tej części strumienia, która zawracana jest do tego zbiornika dopiero po przejściu całego cyklu obróbki sposobem stanowiącym przedmiot niniejszego wynalazku.

Przedstawione poniżej przykłady podane są w celu podkreślenia skuteczności sposobu stanowiącego przedmiot niniejszego wynalazku:

Przykład 1

Wodę cyrkulacyjną z przemysłowej instalacji lakierniczej wyposażonej w mokre komory natryskowe przeprowadzono, zgodnie z przedstawionym powyżej sposobem, przez instalację do mikrofiltracji (wielokanałowy element z membraną Al₂O₃ o rozmiarach porów wynoszących 0,1 μm) oraz instalację do osmozy odwróconej(membrana z poliamidu o stopniu retencji NaCl większym od 99,5%).

Tabele I oraz II przedstawiają jakość wody cyrkulacyjnej oraz jakość przesączu z etapu osmozy odwróconej.

Tabela I

Parametr	Przed obróbką	Po obróbce	% redukcji
PH	6,9	6,8
Przewodnictwo w pS/cm	6810	44	99,3
Chlorki w ppm	546	4,4	99,2
Siarczany w ppm	3016	<150	95,1
Zawartość stała w %	1,6	0,06	96,3
COD w ppm O₂	28000	<150	99,5

pS-mikrosimens, COD (Chemical Oxygen Demand) - całkowita ilość tlenu jaka może połączyć się z substancjami chemicznymi (organicznymi lub nieorganicznymi) w próbce wody.

Przykład 2

Sposób przedstawiony w przykładzie 1 zastosowano do wody cyrkulacyjnej z innej przemysłowej instalacji lakierniczej. Wyniki przedstawione są w tabeli II.

Tabela II

Parametr	Przed obróbką	Po obróbce	% redukcji
pH	6,06	6,75
Przewodnictwo w pS/cm	7600	30	99, 61
Chlorki w ppm	1100	5	99,55
Siarczany w ppm	3170	29,5	99,07
Zawartość stała w %	1,6	0,06	96,3
COD w ppm O2	19936	30,8	99,85

PL 193 203 B1

Wyniki przedstawione w tabelach I oraz II wykazują przejrzyście, że przy użyciu stanowiącego przedmiot niniejszego wynalazku sposobu, substancje, które stają się zatężone w stosowanych zwykle obwodach wodnych, powodujące problemy na wejściu, mogą zostać w znacznej większości usunięte. Wynika z tego jasno, że w przypadku zwykłych instalacji lakierniczych, przy zastosowaniu sposobu według niniejszego wynalazku, bez większych inwestycji oraz bez wprowadzania większych zmian można zarówno zmniejszyć koszty oczyszczania zużytej wody cyrkulacyjnej z komór natryskowych jak i, poprzez ustanowienie niskiego stężenia soli w wodzie cyrkulacyjnej, w znacznym stopniu ograniczyć problemy związane z korozją jak również, poprzez zmniejszenie proporcji składników organicznych w wodzie cyrkulacyjnej, uzyskać znaczne obniżenie stopnia emisji substancji organicznych oraz zanieczyszczeń biologicznych. Jedynie użycie sposobu stanowiącego przedmiot niniejszego wynalazku zapewnia możliwość prowadzenia wody cyrkulacyjnej z mokrych komór natryskowych w obiegach zamkniętych.

Claims

1. Sposób oczyszczania wody cyrkulacyjnej z mokrych komór natryskowych, znamienny tym, że obejmuje:

(a) poddanie co najmniej części wody cyrkulacyjnej etapowi osmozy odwróconej, (b) rozdzielenie wody cyrkulacyjnej na przesącz oraz frakcję zatrzymaną na etapie osmozy odwróconej, (c) rozdzielenie frakcji zatrzymanej na etapie osmozy odwróconej na frakcję stałą oraz na frakcję lotną w wyparce, (d) skondensowanie frakcji lotnej z etapu (c),

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że etap osmozy odwróconej poprzedzony jest etapem filtracji w którym wodę cyrkulacyjną rozdziela się na frakcję zatrzymaną oraz przesącz, a przesącz ten poddaje się etapowi osmozy odwróconej.

3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że w etapie filtracji używana jest membrana do filtrowania cząstek, korzystnie porowata membrana do mikrofiltracji o rozmiarach porów wynoszących od 0,05 do 5 μm.

4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że w etapie filtracji używana jest membrana do ultrafiltracji o punkcie rozdziału wynoszącym od 200 do 500 000, korzystnie od 1000 do 250 000.

5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że w etapie osmozy odwróconej użyta jest membrana, która zatrzymuje co najmniej 95% wagowych, korzystnie zaś 98% wagowych chlorku sodowego.

6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że operacja osmozy odwróconej prowadzona jest na kilku etapach.

7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że przesącz z etapu osmozy odwróconej oraz kondensat z etapu odparowania są połączone oraz użyte razem, korzystnie będąc zawróconymi do obwodu wody cyrkulacyjnej.

8. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że przesącz z etapu osmozy odwróconej jest zawrócony do obwodu wody cyrkulacyjnej zaś kondensat z etapu odparowania jest użyty oddzielnie.

9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że etap odparowania prowadzony jest w temperaturze od 25 do 60°C, korzystnie od 30 do 45°C.

10. Sposób według zastrz. 1 albo 9, znamienny tym, że rozdzielanie frakcji, zatrzymanej na etapie osmozy odwróconej, na frakcję stałą oraz na frakcję lotną prowadzi się w wyparce wybranej spośród instalacji do odparowania pod zmniejszonym ciśnieniem i instalacji do odparowania w cyrkulującym powietrzu.

11. Sposób cyrkulowania wody z mokrych komór natryskowych (1) obejmujący:

(a) przeprowadzenie, zawierającej składniki lakieru, oraz sole, wody z komory natryskowej (1) do zbiornika głównego (2), (b) skierowanie mieszaniny wody oraz skoagulowanych składników lakieru z powierzchni cieczy ze zbiornika głównego (2) do instalacji (7) rozdzielającej ciało stałe/ciecz, (c) przeprowadzenie frakcji wodnej, która jest zasadniczo wolna od skoagulowanych składników lakieru z dolnych części zbiornika głównego (2) z powrotem do komory natryskowej (1), znamienny

PL 193 203 B1 tym, że co najmniej części fazy wodnej z instalacji (7) rozdzielającej ciało stałe/ciecz poddaje się obróbce za pomocą:

(a) poddania co najmniej części wody cyrkulacyjnej etapowi osmozy odwróconej, (b) rozdzielenia wody cyrkulacyjnej na przesącz oraz frakcję zatrzymaną na etapie osmozy odwróconej, (c) rozdzielenia frakcji zatrzymanej na etapie osmozy odwróconej na frakcję stałą oraz na frakcję lotną w wyparce, (d) skondensowania frakcji lotnej z etapu (c), przy czym przesącz z etapu osmozy odwróconej oraz/lubkondensat z wyparki (12) jest przeprowadzany z powrotem do zbiornika głównego (2).

12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że etap osmozy odwróconej poprzedzony jest etapem filtracji, w którym woda cyrkulacyjna rozdzielona jest na frakcję zatrzymaną oraz przesącz, i przesącz ten poddaje się etapowi osmozy odwróconej.

13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że w etapie filtracji używana jest membrana do filtrowania cząstek, korzystnie porowata membrana do mikrofiltracji o rozmiarach porów wynoszących od 0,05 do 5 μm.

14. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że w etapie filtracji używana jest membrana do ultrafiltracji o punkcie rozdziału wynoszącym od 200 do 500 000, korzystnie od 1000 do 250 000.

15. Sposób według zastrz. 11 albo 12, albo 13,albo 14, znamienny tym, że na etapie osmozy odwróconej użyta jest membrana, która zatrzymuje co najmniej 95% wagowych, korzystnie zaś 98% wagowych chlorku sodowego.

16. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że osmozę odwróconą prowadzi się w kilku etapach.

17. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że przesącz z etapu osmozy odwróconej oraz kondensat z etapu odparowania są połączone oraz użyte razem, korzystnie będąc zawróconymi do obwodu wody cyrkulacyjnej.

18. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że przesącz z etapu osmozy odwróconej jest zawrócony do obwodu wody cyrkulacyjnej zaś kondensat z etapu odparowania jest użyty oddzielnie.

19. Sposób według zastrz. 18, znamienny tym, że etap odparowania prowadzi się w temperaturze od 25 do 60°C, korzystnie od 30 do 45°C.

20. Sposób według zastrz. 11 albo 19, znamienny tym, że rozdzielanie frakcji, zatrzymanej na etapie osmozy odwróconej, na frakcję stałą oraz na frakcję lotną prowadzi się w wyparce wybranej spośród instalacji do odparowania pod zmniejszonym ciśnieniem i instalacji do odparowania w cyrkulującym powietrzu.