本文介绍了电镀商为进行质量控制,满足及时交付和零退货时所需的反应,还阐述了电镀商在中和之后继续降低固体废弃物以及进行过滤以回收利用或延长清洁剂、蚀刻剂以及冲洗剂服务寿命的需要。
过滤通常包括使用碳清除有机杂质,而其在多年以前还用作过滤介质并以其他形式辅助过滤器。
今天普遍可接受的颗粒碳已降低了人们对碳粉的需求,同时几乎消除了每周或每月的分批净化处理。但是,在某些情况下可能仅需要碳粉,因此,应考虑预留独立设备满足这种需求。
注重过滤价值的电镀商必须首先了解这不是艺术而是科学。科学需要通过相互关联的事实以预期即将产生的结果。虽然过去5-10年完成了此方面的某些工作,但是,电镀商在很大程度上依然需依赖经验。
过去,一般建议电镀商确定所需质量并使用统计的质量控制确定是否达到这一标准。同时,进一步建议电镀商了解污染物((固体物质)的浓度,以确定过滤器所需尺寸或污物保留(固体物质)能力。电镀商还必须了解固体物质的性质,这对取得成功极其关键。粘性、纤维或油腻污染物会快速覆盖密集的过滤介质表面,粗糙、粒状和沙状微粒聚积成厚厚的污泥物质,但仍可使溶液通过,并继续进行固体/液体分离。
首先通过评估这些因素,电镀商可确定能够达到的结果。例如,粘性固体物质要求更多表面面积,而砂砾微粒可以在更小面积下通过(即固体物质保留能力更小)。
但是,并非所有过滤介质都采用相同的方式制造,例如,过滤纸、过滤布和塑料膜采用单结点以阻止固体物质。助滤剂可以通过形成多孔滤饼增强过滤介质的能力,提高表面流量,但是,要取得真正成功,必须协调连续混合助滤剂与固体物质,以维持合适的过滤孔洞。
其它类型过滤介质可提供必要连接以阻止固体物质,但是采用的制造方式可达到组合表面或接合点的结果,通过障碍来保留固体物质。因此,可更长时期维持连续的固体/液体分离。
大多数过滤介质根据其能够过滤的微粒尺寸评定等级。此类等级由实验室试验所得,用微米表示。粗糙介质为100祄;密集介质为10、5 或 1祄。数据表明,在85-99%的效率可止住所有此类微粒,但是,如果微米保留水平是“绝对”等级,则可以100%清除所述尺寸及更大尺寸的微粒。显而易见,粗糙介质将提供更大的固体物质保留能力,密集介质则提供更小的固体物质保留能力。
下面我们将讨论这些麻烦的固体物质来自何处以及如何最有效清除。
污物负载
工作电镀浴槽内的“污物”(杂质)可能来源于带入、阳极、水以及空气等渠道。为了有效清除,设计的系统必须适合电镀罐内存在的污染物的数量与类型;并因各种装置而异。即使以前没有运行经验,也可以通过评审清洁与电镀工艺以确定所需的设备尺寸,从而估计污物负载力。
净化力不足的过滤器需频繁清洁或维护。当净化固体物质时,系统内的快速压力聚积会增加泵密封的应力与磨损。最低限度降低污物负载可大大降低过滤器与泵的维护。即使在彻底清洁与冲洗之后,仍有一些固体物质和污染物粘附在部件、架子和桶上,因此会被带入电镀溶液。污染物的带入量主要取决于部件类型、电镀方法(挂镀或滚镀)、清洁效率以及冲洗周期。
在大多数电镀厂中,加工部件的类型与数量可能差异极大。为了无故障运行,过滤系统在设计上应配合最重的工作负载以及最难清洁的部件。由于清洁剂排放不完全以及冲洗负载困难,桶带入的污染很大。自动化滚镀生产线的过滤与净化必须连续,设备必须具有充足尺寸,以最低限度降低维护和工作中断。
改进预处理通常可以降低带入物数量。由于许多蒸汽除脂工艺被转换为水清洁,正确维护清洁器与电子清洁器更加重要,特别是在机加工或抛光部件带有机油和润滑油的情况下。再循环以及在清洗器上安装一个溢流堰溢流挡板将有效撇去机油和浮渣,否则会快速污染过滤介质和碳。更有效地除垢将最低限度减小污物负载。几种反冲洗罐和采用清洁水的最终喷射冲洗也会降低带入物的污染。由于清洁工艺性质的原因,有时不可避免出现有机污泥(油脂、湿润剂)或无机(金属)化合物污染溶液。电镀之前,利用冲洗罐中的碳处理通常可以得到控制。
过滤能力取决于悬浮微粒的性质、数量与尺寸,以及电镀溶液的类型与化学性质。一般来说,氰化物浴槽等碱性溶液存在不可溶的难以过滤的粘性及絮状物质,但是大多数酸性浴槽含有更多砂砾固体物质,使用密集的过滤介质相对容易过滤。采用滤纸对漏斗内样品进行快速试验可确定固体物质的性质与数量。该试验还可显示最合适的过滤介质。可溶阳极装袋将大大降低进入电镀浴槽的污泥数量。来自吊顶鼓风机、电机风扇、起重机或临近抛光或磨光操作产生的空气污物会落入电镀罐并造成电镀缺陷。当然,妥善的维护将降低电镀溶液的污物负载与污染。
预防沉淀物的放大也许是过滤电镀溶液最重要原因。采用清洁浴槽也可实现更佳涂覆,氧化几率更小。除了悬浮固体物质以外,电镀商还必须处理通过带入物进入溶液的有机和无机(金属)杂质。如果任这些污染聚积,将影响沉淀外观。在关闭电镀生产线之前,采用活性碳或低电流电解(预锻)通常可清除连续或定期净化的溶液中的杂质。
美国环境保护署(EPA)法规严格限制排入下水道与溪流中废水悬浮固体物质与金属杂质数量。为了合规,电镀厂不得不对其污水进行化学处理并将金属以氢氧化物的形式沉淀。过滤这些含水污泥十分困难,要求使用特殊分离设备。目前正在采用闭环系统、再循环与回收,需更加注重过滤与净化。
大多数过滤系统由一个过滤室组成,其内含有过滤介质和一个可从电镀罐传输或循环溶液至过滤器的电机驱动泵。不管容量如何,今天市场上许多过滤器和泵可提供多种溶液,并可以降低成本,提高效率。
在为电镀装置安装过滤器系统时,需要首先确立主要目标,例如:优质表面处理 —— 最大平滑度与亮度;最优的物理特性 ——颗粒尺寸、耐腐蚀与耐磨;或者最大工艺效率与控制 ——覆盖功率、电镀速度、净化与澄清。
在选择过滤介质、过滤室、泵以及电机所需的尺寸和材料前,需考虑以下因素:
1. 污物负载——悬浮固体物质、尺寸、类型与数量;还有可溶的有机与无机杂质。
2. 流速—— 给定体积溶液保持澄清需要的每小时回转量。
3. 过滤与净化频率——要求分批、间歇或连续清除污物与污染以及过滤器的维护频率。
使用空气搅拌溶液时,通常采用低压鼓风机。而采用该种方式的同时无法保持溶液的清洁度,因为电镀溶液就像除烟机一样在运行。
如果污水法规规定需要清除或降低废水的悬浮固体物质总量(TSS),则可以确定每小时或每个班次排放的数量。例如,含有100 ppm TSS(100毫克/升)的100加仑/分(gpm)污水每小时产生5磅固体物质,计算公式如下:
100加仑/分 × 3.79升/加仑 × 100毫克/升 × 60分钟/小时(1000毫克/克 × 454克/磅)= 5磅/小时(2.3千克/小时)
因此,过滤器必须具有大约40磅固体物质/8小时运行能力。对于这种污物负载,卧式重力过滤器成本最低、效率最高,可以自动运行;但是,如果要达到净化物质的干燥程度,则推荐使用压滤机。
在非生产时间进行过滤或净化,可在没有额外污染物(例如来自阳极的不可溶物质、化学添加物以及因错误清洁所导致的带入物)进入罐时清除污物。再次说明,各个罐的运行特征与经济性将确定可接受质量的最终水平。
这将带来一个重要顾虑。通过过滤并没有清除有机化合物、无机盐、湿润剂与油脂造成的污染,而是被活性碳吸收。一些电镀溶液(例如光亮镀镍浴)会在电镀期间产生有机副产物。不能保证两类污染以相同速度增加。因此,由于杂质不可溶或者可溶,可能最终需要分批处理。检查澄清、流速和工件外观以及开展薄膜电池试验需转为过滤或碳处理。
如果分析显示不可溶物质浓度(ppm)已增加,则表明溶液未被充分过滤。因此,通过过滤器传输泵送溶液应用是一次性清除所有固体物质最快的方式并将清洁溶液返回至电镀罐。可以通过检查薄膜电池板上的工件检测可溶杂质。凹坑、粘附不良或者外观斑点表明需要新鲜碳。再次说明,可能需要完全分批处理溶液以恢复优质电镀质量;但是,由于这样需要关闭电镀生产线并要求大量劳动力,所以必须采取各种努力连续维持溶液的透明度与纯度,不必采用此类分批处理。
过滤与净化频率
使用不含悬浮固体物质的溶液电镀达到澄清的最快方式是通过过滤器将所有溶液从一个罐传输泵送到另一个罐(分批处理);但是,为了维持透明度与均匀沉积质量,通过过滤器连续再循环最有效。不过,有些电镀装置只要求间歇过滤,因为存在的固体物质数量相对较小。在其它情况下,即使没有进行电镀,也需要连续过滤和净化浴槽。
高流速对于尽快将微粒送入过滤器以及防止污物沉淀在正在电镀的部件上面十分重要。虽然采用完全不含固体物质的溶液进行电镀效果最佳,但是,只有在实验室中才能达到这种理想效果。而且,总是存在一些不得不被人接受的污染。将悬浮固体物质保持最低水平,高流速连续过滤可维持高标准产品质量。如图1所示,如果没有未加入额外固体物质,则四至五次完整的罐回转量可有效清除97%的可过滤材料。由于许多装置中污染进入的速率高于污染的清除速率,因此杂质与固体物质随着时间逐渐增加,除非在非电镀期间继续过滤。
图1. 通过增加每小时罐回转量达到更高净化效果 图2显示每天聚积在过滤器内的污物所造成的流量下降情况,一周的过滤将可改善,之后还需开展过滤器维护工作。这种流速下降也代表过滤器清洁时间间隔更长。图形显示为何电镀商在电镀过滤周期不同时间间隔会碰到作用失效情况。当流速降到可能发生无效的水平时,罐内的固体物质数量增加。在维护过滤器之后,增加的流速搅动所有沉淀的固体物质。因此,建议延迟电镀部件,直到过滤将污染物再次降低至可接受范围之内。一般静态罐中常出现这种现象,因为沉淀的几率会更大。为此,当溶液被泵送入处理罐时,可在电镀罐底部发现沉积物。
图2. 在A点的清洁过滤器流速为4,800加仑/小时,净化污物最多。B点的流速已降到2,000加仑/小时。
2,000加仑罐的情况代表流量在一周内从每小时几乎2.5罐回转量降到每小时一罐回转量。
如果过滤器继续运行而没有得到维护,清除污物的速率将很快低于污物进入系统的速率。
过滤器执行有效过滤的时间间隔由操作条件确定。 气体搅动罐内的污物会在关闭气体之后的任何时间沉淀。在连续过滤周期期间,如果在过滤器中使用碳或助滤剂,则应记住,当介质上聚积这些固体物质时,压力大大增加,最初流速降低约25%,通过过滤器泵送量降低高达50%,之后才需要进行维护(图3)。频繁地检查实验室可确认电镀罐内不可溶物质数量,可知晓其是否保持均匀的透明度或者是否正在慢慢失效。频繁地维护现有过滤设备将增加泵送的总量,因此维持尽可能低的污染水平以及最低限度降低分批处理的需要。
图3. 典型的流量与压力曲线图。Q表示没有限制的最大泵送,P表示泵在零流量形成的压力。
A点表示穿过深度型介质或裸露支撑滤膜的压降,B点与C点分别表示添加助滤剂和碳造成的流量下降。 因此,电镀商需确定需要清除的微粒尺寸,然后选择可提供最大固体物质保留能力的介质。然后,在得知介质效率时乘以流速,则可得知在一定时间内,如1小时或1分钟内通过过滤器的溶液量。与每小时10次回转量流速通过的数量相比(假设100加仑溶液),如果使用每小时1次回转量流速(图4),则在5分钟之内过滤的溶液量较少:
每小时1次回转量:
1 × 100加仑/60分 = 1.6加仑/分 ×5分钟 = 过滤 8加仑
每小时10次回转量:
10 × 100加仑/60分 = 16.6加仑/分 ×5分钟 = 过滤83加仑
如果每5分钟可流经几乎所有溶液,则电镀浴槽将显示较高的透明度和纯度。最终沉积物中聚积的微粒的不合格数量更少。
图4. 在各自回转量速率下过滤5分钟之后比较100加仑溶液的过滤体积 近年,大多数电镀溶液通过过滤器的流速或所谓的罐回转量已经增加到每小时2次或3次或更高(参见表一)。这意味着1,000加仑要求至少2,000-3,000加仑/小时(7.6-11.5立方米/小时)的流速;但是,在必须清除所有固体物质时,电镀商应清楚这种需要并采用每小时10次甚至20次的回转量(参见图1)。
为了通过再循环更有效地清除固体物质,碱性溶液可能要求更高的流速。这取决于过滤介质及其保留效率,每平方英寸过滤器表面面积可以达到0.5-2加仑/分(2-8升/分)的流速。虽然允许每10英寸(25厘米)的过滤筒为5加仑/分,但是,低于1.5加仑/分流速的过滤筒更为经济。实际上,在给定筒式过滤器流速时,通过增加过滤器尺寸可以大大降低维护、过滤筒清洁或更换。例如,如果过滤器尺寸乘以4,则每年消耗的过滤筒数量将减少一半,在过滤器无人看管时运行的时间达到平时的四倍时才需清洁或更换过滤筒。这是降低介质消耗的一个重要顾虑。
另外还发现,如果将表面积增至两倍,则表面过滤器的有效使用寿命通常增至三倍。通过增强净化能力以及降低过滤器维护和更换频率,每月或每年的过滤成本大大降低。
过滤器系统类型
在评估污物负载及确定所需的流速和过滤频率之后,必须选择过滤方法与过滤介质。电镀工业最常见的过滤器类型如下。这些过滤器可置于储存罐内部或外部。
从罐内的角度来考虑:
罐空间
电机位于烟气上方
过滤器尺寸受限(如果用于泵吸,则介质使用寿命更短)
从罐外的角度来考虑:
可以远程维护,操作方便
采用无密封电磁偶合泵或单个、双个水冲洗密封的直接驱动器
更适合与添加化学物品或助滤剂/碳或反冲洗的槽一起使用
过滤筒或表面介质的净化力及流量能力更大
筒式过滤器
过滤筒具有表面与深度型过滤特征,提供不同效率的各种微粒净化水准(标准和绝对),采用天然和合成(塑料)材料制造,因此具备各种耐化学性能、流速和微粒保留能力。褶皱的表面介质可达到最初的更高流速,可选择孔洞(通常更密集),有时具备绝对微粒净化等级。
深度型介质提供1-100祄的微粒保留能力,因为具有各种孔洞,有时最适用于处理污物高负载。这是深度型筒式过滤器制造方式产生的结果。一般来说,它由一系列过滤层组成,通过将加捻纱线缠绕到芯上形成菱形开孔。沿着菱形开孔拉伸的纤维成为过滤介质。其它层将之前的拉毛纤维固定起来,由于每层具有相同数量的菱形开孔,因此,圆周增大,开孔也变大;其它纤维粘接型也沿介质深度增加密度。
过滤期间,较大微粒被保留在开孔较大的过滤筒外层之上,而更小微粒则被其它内层更小的开孔选择性地保留。然后,各个过滤筒具有3.5平方英尺密度相同的过滤器面积的污物保留能力。具有15-30祄净化能力的过滤筒通常可以保留6-8盎司干燥固体物质,但是,10祄降至1祄的过滤筒具有大约3盎司至0.5盎司的污物保留能力。这些数字仅表示较粗糙的过滤筒具有更大的污物保留能力,使用更经济,更换之前的使用时间更长。
另外,如前所述,污物负载力依罐而异,应根据各种要求选择过滤筒。具有更低污物净化能力的浓密的过滤筒将更快加满负载,增加压力差,因此降低流量(图5)。使用污物净化力更大以及寿命更长的更粗糙过滤筒(例如锌大于30祄),可以更快澄清电镀罐,因为它可以达到较高流速。这样完成的成本更低。每100加仑罐容量推荐使用两个过滤筒(锌、锡和镉为三个)。
图5. 与图3相比,这些曲线显示了使用更粗糙过滤介质清除污染物对速率的影响。
由于过滤更有效,污物吸附可能增加;固体物质吸附增加过滤介质密度,在此之后,随流速下降而降低。
A:可达最高流速;B:添加助滤剂降低流量;C:添加碳量;D:清除污物微粒大值;E:无流量。 对于每个过滤筒,泵应提供至少100加仑/小时的泵送速度(每小时2次罐回转量)。通常,用于镍的过滤筒的使用寿命为6周,用于锌的为4周,有些罐的运行时间可长达12周;但是,这主要取决于污物负载、电镀时间等。采用过滤筒时,由于过滤介质粗糙,过滤室内可以保留更高污物负载。在过滤筒的整个使用寿命期间,通常可以采用更高流速。部分由于采用的泵压头压力更高,但过滤筒不会发生断裂。由于所有污物被保留在过滤筒上面或内部,因此可以随意关闭和打开筒式过滤器,除非过滤筒被预喷涂了。更换过滤筒时维护费用极低,没有溶液损失;但是,使用简便也许是选择何种过滤筒最主要的因素。
欲涂膜过滤器
滤料层过滤器由薄膜(叶状、衬套或网状)组成,例如纸质、布类、陶瓷、烧结金属、丝网或线绕过滤筒。这些滤膜支持那些与泥浆水或电镀溶液混合并已被滤膜开孔吸附的硅藻土或纤维类助滤剂。污物被保留在滤饼的外部表面。当压力增加、流速降到无法进行过滤时,污物与滤饼将从滤膜上被冲走。纸质滤膜将废弃并更换。
长时间的运行能力依赖于正确选择的基本介质以及更粗的非纤维类助滤剂(需要时使用)。定期(如果需要为每日)添加少量助滤剂可以延长维护周期。这种过滤器的污物保留能力通常通过过滤器表面进行测量。(如果使用2.5×10英寸长的过滤筒,则预涂覆时其外部表面面积大约为0.50-0.67平方英尺)。各种预涂敷滤膜或过滤筒的流速与污物保留能力大致相等。
在预涂覆之前,操作人员应了解或确定需要涂覆的过滤面积。使用的助滤剂含量取决于其类型以及正在过滤的溶液。一般来说,0.5-2盎司/平方英尺过滤器已足够。如果要达到最佳效果,请遵循制造商推荐的助滤剂类型与含量。助滤剂与电镀液或水的混合物在一个独立容器内或浆槽内混合,容器或槽是过滤系统的组成部分,然后使液体流过过滤介质并形成滤饼。
过滤器表面流速通常为0.5-2加仑/平方英尺。更低的流速可以提高微粒净化能力,并过滤更小微粒。应当指出,虽然流速范围较广,但是,过滤微粒的范围在0.5-5祄之间,这是预涂覆过滤筒与深度型过滤筒之间的最大差异,它可提供更广泛的滤孔选择。
滤饼是逐渐聚积的,再循环时会继续沉积,直到溶液清澈。在镀液流过过滤器之前,滤饼应沿着介质均匀分布。采用管道和阀门连接过滤系统的液体罐方便且功能较多。液体槽可以是镀液而不是水,以避免稀释关键混合物。通过阀门作用,溶液被吸入液体罐进行采样、开始混合并添加化学剂。同样的,溶液会流回电镀罐。采用这种方法,可以消除罐之间的传输软管以及滤饼松散或泵加注失效所来带的后续风险。整体式液体罐还方便储存反流水。
预涂敷反冲洗过滤器
这些过滤器的运行以及功能与普通过滤器相同,具有通过过滤介质反转流量快速清洁的优点。反冲洗助滤剂与污物可以使介质立即重复预涂敷。基本优点是每次清洁过滤器时不需要打开过滤室。
当连续使用细碳粉时,可将更细的助滤剂预涂覆到粗糙助滤剂顶部。这再次说明,定期(如果需要为每日)添加少量助滤剂可以延长反冲洗周期。可以通过排水或其它装置自动清洁介质。循环液体罐的稀释盐酸可以溶解氢氧化铁污物;偶尔也需手动清洁。
预涂覆与反冲洗的缺点是可能会损失溶液,增加废弃物处理以及助滤剂和碳可能进入电镀罐。使用冲洗水进行反冲洗可降低废弃物处理负载;但是,如果使用蒸发作用带出,则会影响蒸发器运行以及使用该设备所具有的经济性。
沙滤器
使用砂作为过滤介质时,泵与过滤器就像预涂覆表面过滤器一样工作以及反冲洗,无需添加额外助滤剂以保留细微粒。可以接受的性能基于循环回转量,基本缺点是表面面积更小,需要频繁反冲洗,导致维持流速(要求回转量)的溶液损耗。
卧式织物与网状过滤器
这些过滤器特别适合于中和电镀废水排入下水道之前产生的含水金属的连续脱水。另外,对于清除磷化罐的聚积铁污物也很有效。
在此类系统中(图6),首先会有1-3%固体物质的废弃物在锥形罐内沉淀。清液层会被排入网前箱,并导入电动传送带支持的过滤介质(纸或塑料)。液体在重力作用下流入一次性织物并进入下面的接收罐。当介质滤孔被堵塞时,液位上升,启动开关激活传送带驱动器。新鲜介质被输入罐中,过滤持续进行。在倒入污物箱之前,可以排放织物上面的滤饼。重力排放或浸入泵排空罐内的过滤水。过滤器的周期与指数自动运行。需更换过滤织物卷。锥形底部的沉淀物也可通过织物过滤定期脱水。该系统的其他特点是采用压力或真空过滤。根据设备和滤饼类型,滤饼含有5-35%的固体物质。可通过空气蒸发或加热进一步处理滤饼以干燥。若符合当地污水法规,可以将滤液排入下水道,或者通过系统再循环利用。
图6. 用于中和固体/液体废弃物分离的一次性自动织物过滤系统 添加聚合高分子电解质等凝结剂和絮凝剂可大大提高该设备性能,增加固体物质含量、微粒尺寸以及沉淀速度。固体物质截留能力为90-95%时,流速约为每平方英尺1加仑/分;采用粗糙过滤介质时,流速最高增加至每平方英尺10加仑/分。也可以使用预涂覆助滤剂,以提高净化力。过滤介质提供的滤孔为1-125祄,卷长500码。使用浸碳纸净化和清除有机污染物。必须根据每种应用正确确定该设备尺寸,以便有效运行并达到最低介质成本。钢、涂敷物、不锈钢或塑料设备可以用于腐蚀性溶液。
分批与连续活性碳净化
有时要求通过活性碳吸收杂质以净化几乎所有电镀溶液和某些清洁剂或冲洗剂。含有湿润剂的这些溶液要求的碳量最多;当油进入浴槽时,碳扩散到整个溶液内并粘附在部件上面,造成工件剥落或产生斑点。不含湿润剂的溶液,油会浮到一个角落,这取决于泵再循环利用的设置,在此情况下,可使用撇乳器或凝结器清除油(参见图7)。
图7. 含碳或无油分离器的撇乳器、泵和预滤器 净化方法的选择取决于罐尺寸和所需的碳数量以及可提供的其它辅助设备。一般来说,碳过滤筒用于小型罐(容量高达几百加仑),散装、碳罐型或预涂膜方法用于大型罐。碳罐型也用于较大罐,是表面或深度型过滤筒的补充,或者用于某些自动过滤器补充碳量。
分批处理
碳的质量十分重要,可选择特殊的无硫产品。处理500-1000加仑加热镀液的平均碳量是10磅。必须预留至少60分钟的搅动时间,沉淀,然后进行传输过滤。
连续净化
装有大量颗粒碳的独立净化室、碳罐或过滤筒可以在净化处理中提供最大的灵活性。可通过旁通阀调节碳的流量和流速,以最佳效果吸收杂质,无需完全消耗电镀浴槽内的湿润剂和光亮剂。因此可以不间断生产,合格率高。必要时可更换碳,但无需停止浴槽过滤。务必在碳处理之前过滤,以防止污物微粒覆盖碳表面。
连续碳处理方法
碳过滤筒
每个10英寸过滤筒含有的碳粉或颗粒碳最多可达8盎司,适合于大多数标准的可替换滤片。它们可作为预滤器的外层以及陷波滤波器的内层。这些过滤筒用于小型过滤室极其理想,因为在必要时快速更换带有碳管道的传统深度管道简单方便。也可以与浸入式过滤器系统一起使用,但是,在这种情况下,流速会大大降低。
碳罐
颗粒碳可用于现有过滤室,每个过滤室配有最多可装入10磅颗粒碳的碳罐,将管道连接到罐。内置式陷波滤波器可以防止碳移动。净化室前的预过滤可以防止固体物质聚积在碳罐内的碳表面,确保吸收率达到最大。当吸收力消耗完时,可更换碳罐内的碳。采用这种独立净化方法,可提供最大的灵活性。需要时,可通过过滤器后的旁通阀处理部分或全部滤液。
散装碳方法
将颗粒或散装碳松散地倒在标准深度型筒式过滤器或衬套周围,以及专为碳设计的特殊过滤室内,或泵送至其它表面介质的板或盘之间。由于没有使用助滤剂,表面介质必须阻止从碳块剥落的微粒。因此,在未进入电镀罐或者电镀前进行再循环操作是可取的。这种方法不会改变深度型过滤筒的固体物质保持能力,因为大多数碳会保留在外部表面层,但不易清除。
过滤器安装提示
安装过滤设备时应尽可能靠近电镀罐,置于方便维护的区域。维护不便的设备,其维护频率没有达到要求,则过滤的优势不会达到最大化。吸入管直径总比排放直径大,以避免对泵的供给不足(例如,1∶1英寸或者2∶1.5英寸)。若有必要在10-20英尺之外安装设备,检查泵吸入能力并增加吸入管道的尺寸(采用1.5英寸或2英寸),以弥补压力损失。
检查采用橡胶或塑料制造的软管是否会与不同溶液相容。强烈、热碱性和某些酸性溶液(例如铬)腐蚀性极强。固定安装时使用氯化聚氯乙烯(CPVC)、聚丙烯或其它注塑塑料管道越来越常见。一些塑料配有与溶剂接触的插座型接头。产品的化学惰性和耐温性能卓越。带有橡胶或塑料衬套的铁管十分理想,但是通常用于值得投资的较大罐。应当指出,当罐内外可以使用永久管道时,则有更可靠的安装,因为不会存在接头松开移位,消除了软管塌陷或弯曲变形。吸入管应远离阳极袋,避免被吸入管道并产生气穴现象。建议吸入管安装滤网。
还需要在永久装置的正常溶液工作液位下面的吸入管道内钻一个小孔,如果系统出现任何损坏,当液位到达保留位置时,虹吸作用或泵的吸入将被切断(图8)。在无人看管运行期间,可增强安全性。当操作自动设备时,需采取一些措施防止可能导致严重损失的不可预见事件。其中包括移动滤网防止部件吸入泵内等问题。强烈推荐加装压力表,以确定溶液通过过滤器的最初压力,以及何时需更换过滤介质。
图8. 带有滤网和虹吸管的吸入或扩散管道系统。
在操作溶液液位下钻一个2英寸的孔洞作为虹吸管,以防止管道、泵等发生不可预见的损坏造成溶液损失。带有螺丝接头的氯化聚氯乙烯管道灵活性最大,安装简便,也可以取消滤网并采用沿着整个长度方向打开的更长管道进行更换,以用作返回管道。 在启动新过滤器系统或维护现有系统后,建议完全关闭过滤器下游的阀门;这样,泵将形成最高压力,人们可以立即确定系统是否安全。有时采用冷却液测试过滤系统,因此热性溶液会泄漏,反之亦然。因此,在生产温度和压力运行过滤器之后,有必要进一步紧固盖螺栓、法兰螺栓等。若没有泵曲线,人们希望检查不同压力的流量,以在流速降至过低无法有效过滤污物前确定维护设备所需的时间。(end)
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