噴漆循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)及漆渣處理系統(tǒng)
馬力 竇德玉
摘要 為方便有效地在涂裝生產(chǎn)中的噴漆循環(huán)水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)漆渣分離，并作進(jìn)一步的干燥處理，介紹了一種新型吸取式漆渣處理及真空壓濾干燥系統(tǒng)，并通過(guò)對(duì)水循環(huán)系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理及構(gòu)造的闡述，對(duì)該漆渣處理系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行了描述。實(shí)際應(yīng)用證明，該系統(tǒng)處理漆渣效果明顯，操作方便。
關(guān)鍵詞涂裝；自動(dòng)除渣處理系統(tǒng)；噴漆；循環(huán)水系統(tǒng)；設(shè)計(jì)
o前言
涂裝噴涂過(guò)程中產(chǎn)生大量的過(guò)噴漆霧及有機(jī)溶劑氣體，嚴(yán)重影響環(huán)境和操作者的身體健康。據(jù)測(cè)定，噴漆室排放的漆霧和有機(jī)溶劑的濃度為300～2000毫克/m3，為了處理廢氣，必須合理的設(shè)計(jì)捕捉漆霧的水系統(tǒng)。本人根據(jù)多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)涂裝線的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了一整套漆渣處理系統(tǒng)，以供同行參考。該系統(tǒng)按照功能可分為循環(huán)水系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、漆渣處理系統(tǒng)、脫水過(guò)濾系統(tǒng)。
1 循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理及方法
濕式噴漆室的作用是將水霧化，捕捉過(guò)噴漆霧。為了提高漆霧捕捉效率，必須減少循環(huán)水中已捕捉油漆顆粒的含量，除采用加入化學(xué)藥劑法分離油漆顆粒外，對(duì)漆渣處理系統(tǒng)（圖1）設(shè)備構(gòu)造也有特定的要求：
圖1 漆渣處理系統(tǒng)原理
1.2.回流區(qū) 3.浮渣區(qū) 4.吸渣及過(guò)濾區(qū)
5. 漆渣整合區(qū) 6. 脫水過(guò)濾系統(tǒng)
回流區(qū)1和2：該區(qū)域位于噴房回水口位置，設(shè)置有溢流板及過(guò)濾網(wǎng)，其作用是消減回流水的沖擊力，通過(guò)高位溢流，降低槽內(nèi)流速，并過(guò)濾掉大塊漆渣。該區(qū)域循環(huán)水停留時(shí)間要求為0.8分鐘，槽體截面流速0.05~0.075m/s。
浮渣區(qū)3：為有效的將截留后的漆霧（包括其中的樹(shù)脂、溶劑等）聚集成塊狀漆渣，并通過(guò)氣浮漂浮于表面，須嚴(yán)格控制槽內(nèi)循環(huán)水的流速及循環(huán)水停留時(shí)間，確保漆渣上浮到水面時(shí)正好回流到溢渣區(qū)。大量的現(xiàn)場(chǎng)觀察及試驗(yàn)表明，該區(qū)域循環(huán)水滯留時(shí)間為5.5~7分鐘、槽內(nèi)液體表面濃度為600mg/L，槽體截面流速0.05m/s時(shí)效果較佳。
吸渣及過(guò)濾區(qū)4：該區(qū)域設(shè)置有自動(dòng)溢流堰，可根據(jù)液面高度自動(dòng)調(diào)整進(jìn)渣口位置，盡可能多的將上浮的漆渣收集到吸渣口，通過(guò)專用的浮渣泵吸入漆渣處理區(qū)6作進(jìn)一步處理。在吸渣口后設(shè)置有過(guò)濾器，其作用為阻擋大塊的漆渣進(jìn)入下一區(qū)域，過(guò)濾器采用過(guò)濾網(wǎng)，網(wǎng)孔大小為40mmx40mm為佳，并要求拆卸清洗方便。
漆渣整合區(qū)5：該區(qū)域采用垂直分離方式，通過(guò)加入去粘劑，將漆渣從水中分離。
2 凝聚劑自動(dòng)添加系統(tǒng)
在以往的水處理系統(tǒng)中，由于對(duì)化學(xué)品添加位置或添加量沒(méi)有明確的規(guī)定，導(dǎo)致設(shè)備使用過(guò)程中隨意添加化學(xué)品，不僅造成浪費(fèi)，更重要的是不能及時(shí)的從水中分離出過(guò)噴的漆霧，降低了循環(huán)水捕集漆霧的效率，既縮短了循環(huán)水的使用周期，又增加了污染物排放量。為避免這種現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外多條大型涂裝線的調(diào)研以及和藥劑供應(yīng)商的交流，在我院做的項(xiàng)目中運(yùn)用了藥劑自動(dòng)添加系統(tǒng)。通過(guò)該系統(tǒng)使用中的觀察及對(duì)循環(huán)水測(cè)試表明，該系統(tǒng)效果明顯，性能穩(wěn)定，可廣泛運(yùn)用于循環(huán)水系統(tǒng)中。
以下對(duì)某工廠整套系統(tǒng)加以簡(jiǎn)要介紹，以供參考。
2.1 藥劑種類(lèi)及性質(zhì)
漆霧凝聚劑D2430，PH=1.6，密度1.022~1.042g/cm3；氫氧化鈉，粘度約0.8Pa.s（0.5%稀釋液）；**劑NX1106；絮凝劑CE2680，PH值呈中性，粘度約0.8Pa.s（0.5%稀釋液）；消泡劑AF1440。
2.2 藥劑加藥位置及加**式
（1）凝聚劑D2430加藥點(diǎn)應(yīng)設(shè)在循環(huán)水泵吸口或出口處，這樣漆霧凝聚劑經(jīng)水泵充分?jǐn)嚢韬螅ㄟ^(guò)供水管以*快的速度進(jìn)入噴房底部水槽與過(guò)噴油漆顆粒進(jìn)行作用。為了保證加藥的均勻、有效，采用計(jì)量泵在循環(huán)水泵吸口或出口處添加，加藥桶容積為200升。計(jì)量泵固定在墻壁上或固定在桶蓋上。
（2）絮凝劑CE2680加藥點(diǎn)在圖1的1位置水流湍急處，通過(guò)計(jì)量泵加入絮凝劑的稀釋液，使經(jīng)凝聚的油漆顆粒進(jìn)一步聚集浮到表面形成漆渣。加藥桶為200l廣口式、帶蓋子，加藥桶上方配備1個(gè)自來(lái)水龍頭，用來(lái)配置絮凝劑藥液。
（3）堿液投加為了提高凝聚劑及絮凝劑的凝聚效果，要求槽液PH值控制在8.5~9.5之間。因此選用了一套進(jìn)口pH計(jì)，將pH探頭安裝于水槽中檢測(cè)槽中pH值。pH值低于8.5時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)加藥泵，達(dá)到9.5時(shí)關(guān)閉加藥泵。加藥桶為100l廣口式、帶蓋子。計(jì)量泵為B136-368TI型米頓羅進(jìn)口電磁計(jì)量泵。
（4）其它藥劑添加由專人定期檢測(cè)槽液，當(dāng)水中有機(jī)溶劑含量較高產(chǎn)生泡沫時(shí)，手動(dòng)投加消泡劑；當(dāng)槽液微生物超標(biāo)時(shí)手動(dòng)投加**劑。
（5）加藥管及加藥通材質(zhì)選用由于D2430的pH值較低，而且含有少量氯離子，因此加藥管、加藥桶及計(jì)量泵配件采用PVC材質(zhì)。CE2680及NaOH加藥管、加藥桶及計(jì)量泵配件可采用PVC或不銹鋼材質(zhì)。
（6）加藥泵控制方案凝聚劑和絮凝劑由計(jì)量泵投加，計(jì)量泵可手動(dòng)和自動(dòng)控制。自動(dòng)控制時(shí)，計(jì)量泵與噴房輸送鏈和循環(huán)水泵連鎖，當(dāng)輸送鏈及循環(huán)泵同時(shí)啟動(dòng)時(shí)，計(jì)量泵開(kāi)啟，定量添加；反之當(dāng)輸送鏈及水泵停止時(shí)，計(jì)量泵關(guān)閉。這樣可根據(jù)預(yù)先設(shè)定的計(jì)量泵流量，及時(shí)、準(zhǔn)確加藥。手動(dòng)控制時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)可單臺(tái)啟動(dòng)及停止計(jì)量泵。
3 Palin漆渣處理系統(tǒng)
國(guó)內(nèi)各大的汽車(chē)公司采用了不同方式分離循環(huán)水池中漂浮的漆渣，如表面直接刮渣、濃縮等，但效果都不盡人意。我院某一汽車(chē)涂裝項(xiàng)目從美國(guó)引進(jìn)了一套漆渣處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)可去除噴漆室循環(huán)水系統(tǒng)的經(jīng)化學(xué)去粘后的噴漆殘?jiān)也皇褂眠^(guò)濾介質(zhì)，可有效的降低操作成本。循環(huán)水池吸渣區(qū)高濃度漆渣水通過(guò)漆渣泵吸入漆渣處理槽內(nèi)。漆渣的去粘是通過(guò)協(xié)調(diào)機(jī)械系統(tǒng)以及化學(xué)去粘劑的共同作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。該系統(tǒng)兼容了懸浮和漂浮的化學(xué)及物理過(guò)程，采用垂直分離設(shè)計(jì)使可漂浮的漆渣能在水面聚集，再通過(guò)刮板在不同時(shí)期將噴漆殘?jiān)鼈魉偷饺コ萜骰蚨蚊撍b置。經(jīng)過(guò)處理后清潔的循環(huán)水在重力作用下返回循環(huán)水槽，循環(huán)使用。
4 脫水過(guò)濾系統(tǒng)
簡(jiǎn)便的脫水過(guò)濾系統(tǒng)直接采用可滲水袋子及漆渣小車(chē)裝刮出的漆渣，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間靜置脫水（圖1 6a）。其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便、節(jié)約投資成本；缺點(diǎn)是漆渣中含水量高，約占總重的80%，不利于漆渣的回收處理。
國(guó)外一些大的汽車(chē)廠采用如圖2所示方法去除漆渣中的水分，效果明顯。其原理如下：濕漆渣進(jìn)入底部裝有過(guò)濾材料LEC區(qū)，在其表面形成厚度均勻一致渣膜，并在該區(qū)域內(nèi)通過(guò)低流量、高壓力的真空機(jī)9榨出多余水分。然后通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)6移動(dòng)至DDC烘干區(qū)，采用大流量、低壓力，且能夠產(chǎn)生熱風(fēng)的真空壓濾機(jī)10作用于該區(qū)域，進(jìn)一步對(duì)漆渣進(jìn)行干燥處理。處理后的漆渣干燥率在60%以上。該系統(tǒng)的缺點(diǎn)是占用空間大，一次性投資高。
圖2 國(guó)外漆渣脫水系統(tǒng)原理圖
1.入渣區(qū)2.攤平區(qū)3.過(guò)濾紙4.過(guò)濾床5.厚度探測(cè)器6.驅(qū)動(dòng)電機(jī)7.哄趕區(qū)8.刮渣板
9.低速真空機(jī)10.高速真空機(jī) 11.熱風(fēng)出口 12.回風(fēng)管吸口13.回風(fēng)管 14.真空吸管
5 結(jié)語(yǔ)
在污染較為嚴(yán)重的汽車(chē)涂裝行業(yè)，噴漆漆霧水處理系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)及運(yùn)用將會(huì)降低排放物對(duì)周?chē)h(huán)境的污染，同時(shí)可減少水的使用量，降低運(yùn)行成本。本設(shè)計(jì)處理系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用明顯，其除渣效果明顯，操作方便，具有一定的推廣價(jià)值。
