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涂装线废漆处理工艺简析 |
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作者：奇瑞汽车股份有限公司 李鹏 来源：AI汽车制造业 |
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汽车涂装中，由于中涂、面漆喷涂工序施工工艺不同，油漆利用率存在较大差异，因此在废漆处理设计、处理流程、日常运行及参数管理中均需充分考虑，做好对喷涂过程中产生废漆的捕捉和处理工作。
捕漆方式
1.捕漆装置分为干式和湿式两种：干式危险系数高，运行费用低，无污水排放，捕着效率低；湿式危险系数低，运行费用偏高，有污水排放，捕着效率高。
2.在湿式捕漆方式中按照捕漆的介质又分为水洗式和油洗式两种：水洗式的捕漆介质是水，运行费用高；油洗式的捕漆介质是高沸点溶剂或溶剂与水的乳化液，运行费用低。
3.按照捕漆的运作方式，又可分为：干式喷漆室，仅仅适合单间、小批量施工；水帘式喷漆室，适合处理漆雾的效果较好，通常用于中等工件的施工；水旋式喷漆室，上送风下抽风，除去漆雾的效果较好，适合大批量生产；文丘里式喷漆室，上送风下抽风，采用三级空气过滤系统，除去漆雾的的效率达99.8%以上，适合大批量生产。
工艺设计
1.设计背景
该条年产12万辆涂装线于2003年投产，生产节拍为168s。中涂和面漆喷漆室的长度分别为30m和60m，采用手工“空气喷涂（内腔）+高压静电喷涂（外表）”的方式进行喷涂，综合油漆利用率在70%以上，均为溶剂型油漆。
2.选用的捕漆装置
喷漆室的漆雾捕集采用文丘里式结构（见图1），其工作原理是：喷漆室的废漆与水充分混合，利用不同风速、挡水板和风向的多次转换，使漆雾与水结合，通过变径的漏斗状通道，速度逐渐增大，使漆雾和水在狭窄的通道中碰撞，带着废漆的水汇合后通过管道流入废漆处理间进行处理，送风则通过排风机排向室外（黑色箭头曲线表示水流方向）。 
图1 文丘里式捕漆装置
3.选用的废漆处理装置
废漆处理装置分为上下两层，下层为一循环水槽、两台550m3/h的污水泵、三台650m3/h的清水泵和一台备用泵；上层为污水处理装置，由两道V形刮渣槽和废漆收集滤袋组成，另在回水口设有加料装置。喷漆室的含漆污水自然回流至循环水槽中，两台污水泵将槽内含漆污水抽到V形刮渣槽中，将漂浮在液面上的废漆溢流至废漆收集装置中，收集在滤袋中的废漆经过沥水后，转移到容器中，由专业的废漆处理厂进行集中处理。清水泵则是将处理后的循环水输送至喷漆室中进行循环捕漆。其中两台供面漆喷漆室，一台供中涂喷漆室。循环水量为150m3左右。
废漆处理药品
废漆处理中加入的药品主要为漆雾凝聚剂，起到如下作用：对漆雾有良好的截留作用；对截留后的漆雾包括其中的树脂、溶剂等有良好的吸附破坏作用，并能使油漆凝聚成块；凝聚成块的渣必须大部分上浮，便于排渣（见图2）。
图2 喷房循环水处理工艺
我车间循环槽液中添加的主要药品为汉高的凝聚剂P3-croni810和絮凝剂P3-cronifloc951。
汉高凝聚剂P3-croni810是一种用作水处理的有机碳水聚合物的液体，原液pH值为4～6，它可以对喷房水中的油漆作有效地分离和凝聚。它的漆雾凝聚性能对高固体的搪瓷漆、底基/清漆系统、氨基甲酸乙酯和水基油漆工艺都有效。漆雾凝聚剂是为了通过浮选来完全地去除油漆而专门配制的。使用高分子絮凝剂后，循环水中的漆渣能很容易地脱水。具有循环水寿命长，水质清澈，废水量少；漆渣处置成本低；排气管中排出的颗粒少和产品容易泵送等优点。凝聚剂无须稀释，采用空气计量泵直接添加。
汉高絮凝剂P3-cronifloc951是一种高分子化合物，他的作用有：应用于水性和溶剂性废漆处理过程中，作为絮凝剂促进悬浮，用于传统的凝聚处理设备（带有表面撇刮器的上浮装置）；作为脱水剂，用于漆渣的脱水。
日常运行及参数的管理
喷房循环水所要检测的指标有：pH值、COD（化学需氧量）、电导率及透明度等。
1.pH值
pH值（范围8.5～9.0）是循环水的重要控制参数，图3是pH值的各项影响。
图3 pH值的各项影响
通过以上试验，可以找出一个平衡各项因素的pH值控制区域，即pH 值最佳控制范围在8.5～9.0之间。当pH 值在这个区间变化时基本可以保证最好的处理效果以及最低的成本消耗。由此确定其测试频率以及调整方法为：每天上下午各测一次，用250ml采样瓶从刮渣槽中采集循环水样约200ml，用精密pH计测试pH值并记录。pH值应在8.5～9.0之间，如果pH值低于8.5，添加片状NaOH至pH值达到8.5，如果pH值高于9.0，因为主剂为酸性，可通过主剂的添加自然降低。
2.电导率
电导率主要影响主剂的消耗量，主剂的使用量在电导率小于4000ms/cm时基本没有太大变化，但在4000ms/cm以上时，主剂的使用量明显增多。所以电导率在4000ms/cm以下时可以操作。
电导率的上限值通常为5000ms/cm，当大于5000ms/cm时，应进行排槽处理，并注入新鲜自来水，调节电导率小于4000ms/cm。所注入的新鲜自来水电导率要小于100ms/cm。检测频率为1次/天。
3.COD
COD是污水排放的重要指标，它随着循环水中溶解的有机物的增多而增大，目前我们对COD的控制范围：如果连续5个工作日COD超出4000mg/L或单次超出4500mg/L，就应该做排槽计划。
存在的不足
近年来新建成的一些涂装车间都采用了多层立体的结构布局，废漆处理设备直接安装在喷漆室的下端，优点显而易见：对中涂、面漆的废漆做到了分开处理，可以对不同的树脂做针对的处理；管路短、迂回少，容易维护，且循环水量少，减少了污水排放，节约了成本；离喷漆房近，可做到与生产线同步运行和停止，杜绝了药剂和动能的浪费。
相比而言，我车间为平面布局，所以废漆处理间离喷漆室距离较远，缺点为：需要较大的循环水量，对参数不能做到快速的调整，且废水排放较多；管路较长，因此管路水压较小，容易造成管路堵塞，且不易维护；对生产线的停线不能做到及时停止运行，造成了动能和药剂的浪费。
总结
涂装废漆处理有着十分重要的环保意义，无论生产线的技术水平是落后还是先进，我们都应把环保放在首位，首先做好废漆的收集和处理工作，然后再考虑怎样降低成本。(end)
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(4/7/2010) |
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