噴漆循環水系統設計及漆渣處理系統
馬力 竇德玉
摘要 為方便有效地在涂裝生產中的噴漆循環水系統實現漆渣分離，并作進一步的干燥處理，介紹了一種新型吸取式漆渣處理及真空壓濾干燥系統，并通過對水循環系統系統設計原理及構造的闡述，對該漆渣處理系統的工作原理進行了描述。實際應用證明，該系統處理漆渣效果明顯，操作方便。
關鍵詞涂裝；自動除渣處理系統；噴漆；循環水系統；設計
o前言
涂裝噴涂過程中產生大量的過噴漆霧及有機溶劑氣體，嚴重影響環境和操作者的身體健康。據測定，噴漆室排放的漆霧和有機溶劑的濃度為300～2000毫克/m3，為了處理廢氣，必須合理的設計捕捉漆霧的水系統。本人根據多個現場調試，借鑒國內外先進涂裝線的經驗，設計了一整套漆渣處理系統，以供同行參考。該系統按照功能可分為循環水系統、加藥系統、漆渣處理系統、脫水過濾系統。
1 循環水系統設計原理及方法
濕式噴漆室的作用是將水霧化，捕捉過噴漆霧。為了提高漆霧捕捉效率，必須減少循環水中已捕捉油漆顆粒的含量，除采用加入化學藥劑法分離油漆顆粒外，對漆渣處理系統（圖1）設備構造也有特定的要求：
圖1 漆渣處理系統原理
1.2.回流區 3.浮渣區 4.吸渣及過濾區
5. 漆渣整合區 6. 脫水過濾系統
回流區1和2：該區域位于噴房回水口位置，設置有溢流板及過濾網，其作用是消減回流水的沖擊力，通過高位溢流，降低槽內流速，并過濾掉大塊漆渣。該區域循環水停留時間要求為0.8分鐘，槽體截面流速0.05~0.075m/s。
浮渣區3：為有效的將截留后的漆霧（包括其中的樹脂、溶劑等）聚集成塊狀漆渣，并通過氣浮漂浮于表面，須嚴格控制槽內循環水的流速及循環水停留時間，確保漆渣上浮到水面時正好回流到溢渣區。大量的現場觀察及試驗表明，該區域循環水滯留時間為5.5~7分鐘、槽內液體表面濃度為600mg/L，槽體截面流速0.05m/s時效果較佳。
吸渣及過濾區4：該區域設置有自動溢流堰，可根據液面高度自動調整進渣口位置，盡可能多的將上浮的漆渣收集到吸渣口，通過專用的浮渣泵吸入漆渣處理區6作進一步處理。在吸渣口后設置有過濾器，其作用為阻擋大塊的漆渣進入下一區域，過濾器采用過濾網，網孔大小為40mmx40mm為佳，并要求拆卸清洗方便。
漆渣整合區5：該區域采用垂直分離方式，通過加入去粘劑，將漆渣從水中分離。
2 凝聚劑自動添加系統
在以往的水處理系統中，由于對化學品添加位置或添加量沒有明確的規定，導致設備使用過程中隨意添加化學品，不僅造成浪費，更重要的是不能及時的從水中分離出過噴的漆霧，降低了循環水捕集漆霧的效率，既縮短了循環水的使用周期，又增加了污染物排放量。為避免這種現象，經過對國內外多條大型涂裝線的調研以及和藥劑供應商的交流，在我院做的項目中運用了藥劑自動添加系統。通過該系統使用中的觀察及對循環水測試表明，該系統效果明顯，性能穩定，可廣泛運用于循環水系統中。
以下對某工廠整套系統加以簡要介紹，以供參考。
2.1 藥劑種類及性質
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加藥點應設在循環水泵吸口或出口處，這樣漆霧凝聚劑經水泵充分攪拌后，通過供水管以*快的速度進入噴房底部水槽與過噴油漆顆粒進行作用。為了保證加藥的均勻、有效，采用計量泵在循環水泵吸口或出口處添加，加藥桶容積為200升。計量泵固定在墻壁上或固定在桶蓋上。
（2）絮凝劑CE2680加藥點在圖1的1位置水流湍急處，通過計量泵加入絮凝劑的稀釋液，使經凝聚的油漆顆粒進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個自來水龍頭，用來配置絮凝劑藥液。
（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。因此選用了一套進口pH計，將pH探頭安裝于水槽中檢測槽中pH值。pH值低于8.5時自動啟動加藥泵，達到9.5時關閉加藥泵。加藥桶為100l廣口式、帶蓋子。計量泵為B136-368TI型米頓羅進口電磁計量泵。
（4）其它藥劑添加由專人定期檢測槽液，當水中有機溶劑含量較高產生泡沫時，手動投加消泡劑；當槽液微生物超標時手動投加**劑。
（5）加藥管及加藥通材質選用由于D2430的pH值較低，而且含有少量氯離子，因此加藥管、加藥桶及計量泵配件采用PVC材質。CE2680及NaOH加藥管、加藥桶及計量泵配件可采用PVC或不銹鋼材質。
（6）加藥泵控制方案凝聚劑和絮凝劑由計量泵投加，計量泵可手動和自動控制。自動控制時，計量泵與噴房輸送鏈和循環水泵連鎖，當輸送鏈及循環泵同時啟動時，計量泵開啟，定量添加；反之當輸送鏈及水泵停止時，計量泵關閉。這樣可根據預先設定的計量泵流量，及時、準確加藥。手動控制時，現場可單臺啟動及停止計量泵。
3 Palin漆渣處理系統
國內各大的汽車公司采用了不同方式分離循環水池中漂浮的漆渣，如表面直接刮渣、濃縮等，但效果都不盡人意。我院某一汽車涂裝項目從美國引進了一套漆渣處理系統，該系統設計可去除噴漆室循環水系統的經化學去粘后的噴漆殘渣，且不使用過濾介質，可有效的降低操作成本。循環水池吸渣區高濃度漆渣水通過漆渣泵吸入漆渣處理槽內。漆渣的去粘是通過協調機械系統以及化學去粘劑的共同作用來實現的。該系統兼容了懸浮和漂浮的化學及物理過程，采用垂直分離設計使可漂浮的漆渣能在水面聚集，再通過刮板在不同時期將噴漆殘渣傳送到去除容器或二次脫水裝置。經過處理后清潔的循環水在重力作用下返回循環水槽，循環使用。
4 脫水過濾系統
簡便的脫水過濾系統直接采用可滲水袋子及漆渣小車裝刮出的漆渣，通過長時間靜置脫水（圖1 6a）。其優點是簡便、節約投資成本；缺點是漆渣中含水量高，約占總重的80%，不利于漆渣的回收處理。
國外一些大的汽車廠采用如圖2所示方法去除漆渣中的水分，效果明顯。其原理如下：濕漆渣進入底部裝有過濾材料LEC區，在其表面形成厚度均勻一致渣膜，并在該區域內通過低流量、高壓力的真空機9榨出多余水分。然后通過驅動電機6移動至DDC烘干區，采用大流量、低壓力，且能夠產生熱風的真空壓濾機10作用于該區域，進一步對漆渣進行干燥處理。處理后的漆渣干燥率在60%以上。該系統的缺點是占用空間大，一次性投資高。
圖2 國外漆渣脫水系統原理圖
1.入渣區2.攤平區3.過濾紙4.過濾床5.厚度探測器6.驅動電機7.哄趕區8.刮渣板
9.低速真空機10.高速真空機 11.熱風出口 12.回風管吸口13.回風管 14.真空吸管
5 結語
在污染較為嚴重的汽車涂裝行業，噴漆漆霧水處理系統的合理設計及運用將會降低排放物對周圍環境的污染，同時可減少水的使用量，降低運行成本。本設計處理系統實際應用明顯，其除渣效果明顯，操作方便，具有一定的推廣價值。
