一種去除磷化液中懸浮物的浸沒式膜過濾系統及工藝技術方案

一種去除磷化液中懸浮物的浸沒式膜過濾系統，包括膜池、膜組件、反洗罐、進液泵、循環泵、鼓風機、紙帶過濾機、自吸泵、反洗泵和可編程控制器，膜組件為浸沒式中空纖維膜組件；該系統的工藝是采用變頻恒流控制或變頻恒壓進行外壓抽吸式膜過濾，并按自動程序進行膜清洗，其中膜清洗程序包括氣-水反沖洗和化學清洗。本發明專利技術的優點是：采用浸沒式膜過濾系統能夠去除磷化液中懸浮液，濾出液中懸浮物SS含量極低，而游離酸、總酸、促進劑未發生變化，磷化效果很好、操作簡單、自動化程度高、使用壽命長，且能耗低；該系統既可以與前處理生產線磷化工段現有的磷化液處理系統連接在線使用，實時凈化磷化液，也可以對磷化液廢液單獨處理后回用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及汽車涂裝預處理中磷化液的處理技術，特別是一種去除磷化液中懸浮物的浸沒式膜過濾系統及工藝。
技術介紹
隨著汽車涂裝技術的日益發展，其工藝流程也在飛速發展，現在代表汽車涂裝最高水平的轎車涂裝，其最典型工藝路線是前處理-陰極電泳底漆-烘干-密封膠(烘干)-噴中涂漆-烘干-噴面漆-噴清漆(濕碰濕)-烘干。前處理在汽車涂裝中的地位非常重要。涂裝是汽車耐腐蝕和裝飾的經濟而有效的方法。而作為汽車涂裝第一道工序前處理的好壞又是直接影響涂層使用壽命和裝飾結果的重要環節。汽車涂裝前處理的目的是去除車體上異物，并通過化學成膜處理方法，提供適合于涂裝要求的良好基底，以保證涂層具有良好的防腐蝕性能和裝飾性能。汽車前處理工藝中磷化過程是決定汽車涂裝前處理質量優劣的一個主要工序。磷化渣的積存不僅會造成磷化液的損失也會直接影響汽車表面處理的質量。磷化過程中磷化殘渣在生成的同時伴隨著會釋放出磷酸，磷酸的釋放會維持磷化液的游離酸度，抑制磷化液的水解，保持磷化液的平衡，這對磷化的繼續進行是有利的。但是，隨著磷化生產的進行，磷化液中的殘渣量會越來越大，對磷化的危害也就越來越大。首先，殘渣顆粒極易粘附在工件表面，并且較難清洗干凈，俗稱掛灰，掛灰嚴重時影響磷化膜的質量并且影響后面的工序，特別是電泳涂漆；其次，磷化液中殘渣過多，會引起噴淋磷化的噴嘴堵塞，直接影響磷化的正常進行；再之，磷化殘渣沉積在加熱器上，形成隔熱層，影響磷化液的加溫，浪費了能源；此外，磷化殘渣的產生消耗了磷化藥劑的有效成分，縮短了磷化槽液的使用壽命，增加了磷化成本，增加了清除磷化殘渣的工作量。所以定期清除磷化殘渣是必不可少的。清除磷化殘渣的方法很多，主要有翻槽沉淀法、連續置換法、循環過濾法。1)翻槽沉淀法這是最原始也是最簡單的方法，就是將磷化液用泵抽至備用槽中，用人工將磷化殘渣清理后，再將磷化液抽回磷化槽中，此法適用于平底的磷化槽，如果單個或多個錐形底 (錐度為60° )的磷化槽，磷化殘渣集中在錐形底部，用泵將磷化液送至具有同樣錐度的沉降槽，當不溶性磷化殘渣完全沉淀后，上部澄清磷化液返回至磷化槽，殘渣由塔底排放至桶中或其他容器中去。2)連續置換法連續置換法也稱斜板沉淀法，是在沉降槽中裝有斜板沉淀系統，將磷化液打入沉降槽中時，利用斜管或斜板等沉降系統加速磷化殘渣的沉降分離。斜板沉淀器的原理為重力沉降，含渣磷化液以一定速度引入沉淀槽內，殘渣靠重力下沉，上移的殘渣粒子受斜板的阻擋返回槽底，靜置一段時間后(一般1 以上)，將上層清液打至磷化槽，下部磷化殘渣濃縮液放入離心分離機或板框式壓濾機中除去溶液，得到殘渣回收利用或排放，該分離系統性能穩定可靠，適用于大型磷化設備，尤其適合單班制或雙班制生產。；3)循環過濾法循環過濾法又稱自動除渣系統，是較為理想的除渣形式，但其除渣效果取決于過濾器的性能。下面介紹兩種過濾除渣裝置。第一種反向袋式連續過濾器的運行原理為，帶渣磷化液通過過濾器時，磷化殘渣沉淀在過濾器外面，清液從袋中抽出，返回磷化槽中，濾袋外沉淀一定磷化渣后，通過壓縮空氣清洗，高濃度殘渣從過濾器下部排出，經脫水處理后排放。反向袋式過濾器有如下特點①濾布的洗凈時間短(靠壓力逆洗)；②濾布壽命長 (一般1-3年)；③最終排渣為塊狀，含水率65% ；④這種過濾器占地面積小，設備投資少。 其缺點是，過濾器腔體積小，排渣頻繁，還須人工輔以排渣。第二種帶式自動化過濾除渣裝置，其運行原理是，在運輸機網狀板鏈上，放置高強度濾紙，將帶渣的磷化液用泵抽在濾紙上，磷化液自上而下通過濾紙，流入磷化槽中，繼續使用，磷化殘渣過濾在濾紙上，當濾液的殘渣達一定量時，濾紙被堵塞，磷化液不能滲出，此時，液位升高，當高到一定位置時，碰到傳感器觸頭，傳感器發出信號，自動控制系統使鏈網轉動，堵塞的濾紙前移，落入集渣斗中，新濾紙又鋪在鏈網上，磷化液下滲，液位下降，液體與傳感器分離，鏈網停止走動，如此往復，自動除渣。帶式自動化過濾裝置自動化程度高，可連續生產，缺點是需要抗拉強度特別高的濾紙，濾紙與殘渣混合一起，不利于磷化殘渣的回收利用。以上方法主要用于去除磷化液中聚集的磷化殘渣，對影響表面涂裝質量有致命影響的細微的顆粒無能為力，難以根本解決鍍件表面掛灰的問題。膜分離技術作為一種新型的高效過濾方法，可用于水過濾與廢水再生回用。采用膜過濾技術去除磷化液磷化渣是解決此問題的有效的方法。膜分離技術是一種廣泛應用于液體或氣體介質中物質的分離、濃縮和提純的分離技術。用于液體分離的膜壁上密布極其細微的微孔，原液在壓力下通過膜的一側時，溶劑及低分子溶質透過膜壁成為透過液，而較大分子溶質被膜截留，從而達到物質分離或純化的目的。膜技術是一種先進的分離技術，有許多優點。例如分離精度高、選擇性強，在常溫下操作無相態變化、能耗低、自動化程度高、污染小等。液體分離膜主要分為平板膜、中空纖維膜及管式膜，其中中空纖維膜的應用更為普遍。中空纖維膜組件按膜系統制造方式不同可分為壓力式和浸沒式。壓力式膜組件是將大量的中空纖維膜絲裝入一圓柱形壓力容器中，纖維束的開口端用專用樹脂澆鑄成管板， 配備相應的連接件(包括進水端、產水端和濃縮水端)即形成標準膜組件，通過不同數量的壓力式膜組件并聯即組裝成膜系統。浸沒式膜組件是開放式中空纖維膜膜元件，其特點是沒有封閉的外殼。浸沒式膜過濾技術(Submerged Membrane Filtration，簡稱SMF)是基于新型的浸入式結構的膜元件構成的膜過濾系統，是與連續膜過濾技術相結合而派生出來的一種特別適用于大型水處理與廢水處理工程的新型節能膜過濾技術。本專利技術采用浸沒式膜過濾技術處理汽車涂裝預處理中磷化液中磷化渣懸浮物，去除磷化液中懸浮液，使磷化液得到循環利用，改善磷化效果，在解決環境問題的同時也能得到可觀的經濟效益。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對上述存在問題，提供一種去除磷化液中懸浮物的浸沒式膜過濾系統及工藝，該工藝可改善磷化效果并使磷化液得到循環利用。本專利技術的技術方案一種去除磷化液中懸浮物的浸沒式膜過濾系統，包括膜池、膜組件、反洗罐、進液泵、循環泵、鼓風機、自吸泵、反洗泵和可編程控制器，膜池為尖底敞口容器，膜組件為浸沒式中空纖維膜組件，膜組件固定于膜池內，反洗罐為密閉容器，進液泵通過管道與膜池下部連接，循環泵通過管道分別與膜池的下部和上部連接并構成膜池自身循環管路，循環管路上設有電磁氣動球閥a，鼓風機通過管道與膜池底部連接并在管路上設有空氣流量計和電磁氣動球閥b，膜池的出液管從浸沒式膜組件的內腔引出并與反洗罐的頂部連接，出液管路上設有壓力表、電磁氣動球閥C、自吸泵和產液流量計，反洗罐下部的出液口通過管道與膜池的出液管路連接構成反洗管路，反洗管路上設有反洗泵、過濾器和電磁氣動球閥d，反洗罐底部設有排污管，可編程控制器為PLC和工控機，四臺泵和四個電磁氣動球閥分別與PLC 和工控機連接。所述中空纖維膜為聚醚砜、聚砜、聚偏氟乙烯或聚氯乙烯，中空纖維膜的過濾精度為 0. 01-0. 45 微米。—種所述去除磷化液中懸浮物的浸沒式膜過濾系統的工藝，采用變頻恒流控制或采用變頻恒壓進行外壓抽吸式膜過濾，并按自動程序進行膜清洗，其中膜清洗程序包括氣-水反沖洗和化學清洗。所述外壓抽吸式膜過濾的工藝參數為操作壓力-0. 03 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種去除磷化液中懸浮物的浸沒式膜過濾系統，其特征在于：包括膜池、膜組件、反洗罐、進液泵、循環泵、鼓風機、紙帶過濾機、自吸泵、反洗泵和可編程控制器，膜池為尖底敞口容器，膜組件為浸沒式中空纖維膜組件，膜組件固定于膜池內，反洗罐為密閉容器，進液泵通過管道與膜池下部連接，循環泵通過管道分別與膜池的下部和上部連接并構成膜池自身循環管路，循環管路上設有電磁氣動球閥ａ，鼓風機通過管道與膜池底部連接并在管路上設有空氣流量計和電磁氣動球閥ｂ，膜池的出液管從浸沒式膜組件的內腔引出并與反洗罐的頂部連接，出液管路上設有壓力表、電磁氣動球閥ｃ、自吸泵和產液流量計，反洗罐下部的出液口通過管道與膜池的出液管路連接構成反洗管路，反洗管路上設有反洗泵、過濾器和電磁氣動球閥ｄ，反洗罐底部設有排污管，可編程控制器為ＰＬＣ和工控機，四臺泵和四個電磁氣動球閥分別與ＰＬＣ和工控機連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳玉海，任政艷，洪封桐，李然，李大維，
申請(專利權)人：天津森諾過濾技術有限公司，
類型：發明
國別省市：12