一种电泳滴干水回收系统及方法

技术领域

本发明涉及铝材生产的技术领域，具体而言，涉及一种电泳滴干水回收系统及方法。

背景技术

目前，电泳漆采用水溶性树脂，固含量低，材料利用率高，有机溶剂用量少，产生少量VOC，加上可以低温固化，既节能又环保，应用越来越广泛。

然而，铝型材电泳涂装后，经过两道水洗和滴水，再进入固化烘烤工序。目前在滴水工序中，滴下的水流到收集池后抽至废水车间进行处理，在国家环保排放要求越来越严格下，因水洗水含有高浓度COD，处理难度大，成本很高。

目前涂装行业生产线没有对滴干水收集再利用，直接排放；因为金属表面处理方法很多，其中电镀生产产生的大量含重金属离子的有机溶剂，导致滴干水中也含有相应的电解离子，后续处理复杂，不节能也不环保。

发明内容

基于此，为了解决上述涂装行业生产线没有对滴干水收集再利用，直接排放，不节能也不环保的问题，本发明提供了一种电泳滴干水回收系统及方法，其具体技术方案如下：

一种电泳滴干水回收系统，包括依次设置的收集装置、清洗装置、净化装置以及储存装置，所述收集装置用于收集型材上滴落的滴干水；所述清洗装置用于清除滴干水中的油污和灰尘；所述净化装置用于净化滴干水并生成电泳涂料中的阴离子和阳离子；所述储存装置用于储存净化装置生成的溶液。

上述电泳滴干水回收系统，通过收集装置收集型材上滴落的滴干水，通过清洗装置清除滴干水中的油污和灰尘，净化装置净化滴干水并生成电泳涂料中的阴离子和阳离子，使阴离子和阳离子反应生成电泳涂料并输送到储存装置中进行储存，降低滴干水污水的处理成本；同时，从而从电泳滴干水中回收离子溶液并生成电泳涂料，绿色环保。

进一步地，所述净化装置包括过滤组件、超滤组件、离子交换器和再生组件；所述过滤组件用于去除滴干水中的机械杂质；所述超滤组件用于控制待处理溶液中的阴离子和阳离子的电导率；所述离子交换器包括若干交换罐，所述交换罐内设有离子交换剂，并通过离子交换剂将待处理溶液中的离子交换到交换罐中；所述再生组件将离子交换剂中的离子进行置换，并将阴离子和阳离子结合、重新生成电泳涂料。

进一步地，所述过滤组件包括连通的旋盘式过滤器以及反洗水泵，所述反洗水泵泵取水溶液到旋盘式过滤器；所述旋盘式过滤器包括驱动电机和环形转盘，所述驱动电机驱动环形转盘水平回转来实现滴干水的过滤。

进一步地，所述超滤组件包括进水罐、储水罐、超滤膜组、进水管、出水管和返水管，所述进水罐设置有出水口，所述进水罐的出水口与进水管相连接，所述超滤膜组设置有进水口、浓水口和出水口，所述超滤膜组的进水口与进水管相连接，所述超滤膜组的浓水口与返水管相连接，所述超滤膜组的出水口与出水管相连接，所述出水管的末端连接设置有储水罐，所述出水管上还连接设置有清洗管，所述清洗管上依次设置有清洗箱、循环泵和保安过滤器，所述清洗管靠近左、右两端位置处均设置有清洗管控制阀，所述清洗箱、循环泵和保安过滤器设置在两个清洗管控制阀之间。

进一步地，所述净化装置还包括反渗透组件，所述反渗透组件包括原水箱、原水增压泵、过滤器、高压泵、反渗透膜组、调节阀、冲洗电动阀、浓水箱、产水箱、增压泵以及盐度计；其中，所述原水箱的原水出口通过原水增压泵连接过滤器，过滤器的过滤出口一路经高压泵连接反渗透膜组，另一路经增压泵连接浓水箱；所述反渗透膜组一路经过调节阀和冲洗电动阀连接浓水箱以输出浓水，另一路连接产水箱以输出产生的反渗透产水；所述浓水箱中设有盐度计。

进一步地，离子交换器包括离子浮动床、树脂清洗罐以及连接离子浮动床和树脂清洗罐之间的树脂输送管组；所述离子浮动床包括第一树脂输送阀和第二树脂输送阀且并联接入树脂输送管组；所述树脂清洗罐包括清洗罐中部树脂输送阀和清洗罐底部树脂输送阀且并联接入树脂输送管组。

进一步地，再生组件包括再生水泵、阳床酸再生组以及阴床碱再生组，所述再生水泵泵取交换罐中的交换溶液到阳床酸再生组以及阴床碱再生组中；所述阳床酸再生组包括阳床和树脂罐，所述树脂罐的排出口与所述阳床的排空管连通，所述树脂罐的上侧具有树脂装填管，所述树脂装填管的端部固定有树脂装填口。

进一步地，所述再生组件还包括混床再生组，包括管道连接的酸箱、酸再生泵、碱箱、碱再生泵和混床；所述酸箱连接阳床酸再生组并储存阳床酸再生组生成的酸溶液；所述碱箱连接阴床碱再生组并储存阴床碱再生组生成的碱溶液；所述酸再生泵泵取所述酸箱内的酸溶液至混床，所述碱再生泵泵取所述碱箱内的碱溶液至混床。

另一方面，一种电泳滴干水回收方法，包括以下步骤：

将滴干水收集到收集装置内；

利用清洗装置将滴干水进行除油处理；

进一步的，清洗装置采用硅藻土材料来吸收滴干水中的油污。

利用阴床树脂对滴干水中的阴离子进行净化处理；

利用阳床树脂对滴干水中的阳离子进行净化处理；

回收净化处理后的溶液到储存装置。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1是本发明一实施例所述电泳滴干水回收系统的结构示意图；

图2是本发明一实施例所述净化装置中超滤组件的结构示意图；

图3是本发明一实施例所述净化装置中离子交换器的结构示意图；

图4是本发明一实施例所述净化装置中再生组件的结构示意图；

图5是本发明一实施例所述净化装置中反渗透组件的结构示意图；

图6是本发明一实施例所述离子交换器的图3中E处的结构示意图；

图7是本发明一实施例所述电泳滴干水回收系统中符号的说明对照图。

附图标记说明：

1-收集装置、2-清洗装置、3-净化装置、4-储存装置；

31-过滤组件、32-超滤组件、33-离子交换器、34-再生组件；

35-反渗透组件；

321-进水罐、322-储水罐、323-超滤膜组、325-进水管、326-出水管；

327-返水管；

331-交换罐、332-离子浮动床、333-树脂清洗罐、334-树脂输送管组；

341-再生水泵、342-阳床酸再生组、343-阴床碱再生组；

344-混床再生组；

351-原水箱、352-原水增压泵、353-反渗透膜组、354-浓水箱；

355-产水箱。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

一方面，如图1和图7所示，本发明一实施例中的一种电泳滴干水回收系统，包括依次设置的收集装置1、清洗装置2、净化装置3以及储存装置4，收集装置1用于收集型材上滴落的滴干水；清洗装置2用于清除滴干水中的油污和灰尘；净化装置3用于净化滴干水并生成电泳涂料中的阴离子和阳离子；储存装置4用于储存净化装置3生成的溶液。

上述电泳滴干水回收系统，通过收集装置1收集型材上滴落的滴干水，通过清洗装置2清除滴干水中的油污和灰尘，净化装置3净化滴干水并生成电泳涂料中的阴离子和阳离子，使阴离子和阳离子反应生成电泳涂料并输送到储存装置4中进行储存，降低滴干水污水的处理成本；同时，从而从电泳滴干水中回收离子溶液并生成电泳涂料，绿色环保。

在其中一个实施例中，净化装置3包括过滤组件31、超滤组件32、离子交换器33和再生组件34，过滤组件31用于去除滴干水中的机械杂质，；超滤组件32用于控制待处理溶液中的阴离子和阳离子的电导率；离子交换器33包括若干交换罐331，交换罐331内设有离子交换剂，并通过离子交换剂将待处理溶液中的离子交换到交换罐331中；再生组件34将离子交换剂中的离子进行置换，并将阴离子和阳离子结合、重新生成电泳涂料。具体的，机械杂质指石油或石油产品中不溶于油和规定溶剂的沉淀或悬浮物，如泥砂、尘土、铁屑、纤维和某些不溶性盐类等。如此，通过过滤组件31的过滤作用，超滤组件32是采用中空纤维过滤新技术，配合三级预处理过滤清除待处理溶液中杂质；超滤微孔小于0.01微米，能彻底滤除水中的细菌、铁锈、胶体等物质，保留水中原有的电解离子；通过离子交换器33彻底将滴干水中的离子替换提取到再生组件34中进行重复利用，节能环保。

在其中一个实施例中，过滤组件31包括连通的旋盘式过滤器以及正吸水泵、反洗水泵，正吸水泵泵取待处理溶液到旋盘式过滤器内；反洗水泵泵取水溶液到旋盘式过滤器；旋盘式过滤器包括驱动电机和环形转盘，驱动电机驱动环形转盘水平回转来实现滴干水的过滤。如此，旋盘式过滤器用水量少，环保节能。

在一种实施方式中，旋盘式过滤器由过滤单元并列组合而成，其过滤单元主要是由一组带沟槽或棱的环状增强塑料滤盘构成。如此，过滤时污水从外侧进入，相邻滤盘上的沟槽棱边形成的轮缘把水中固体物截留下来；反冲洗时水自环状滤盘内部流向外侧，将截留在滤盘上的污物冲洗下来，经排污口排出。此外，盘片在单元内为紧密压实叠加在一起，上下两层盘片中间沟槽起到过滤拦截的作用，原水通过过滤单元时由外向内流动，大于沟槽的杂质会被拦截在外部。

如图2所示，在其中一个实施例中，超滤组件32包括进水罐321、储水罐322、超滤膜组323、进水管325、出水管326和返水管327，进水罐321设置有出水口，进水罐321的出水口与进水管325相连接，超滤膜组323设置有进水口、浓水口和出水口，超滤膜组323的进水口与进水管325相连接，超滤膜组323的浓水口与返水管327相连接，超滤膜组323的出水口与出水管326相连接，出水管326的末端连接设置有储水罐322，出水管326上还连接设置有清洗管，清洗管上依次设置有清洗箱、循环泵和保安过滤器，清洗管靠近左、右两端位置处均设置有清洗管控制阀，清洗箱、循环泵和保安过滤器设置在两个清洗管控制阀之间。如此，通过超滤膜组323，使溶液在水泵的泵取压力下，使如电解离子等小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了部分的纯化。

如图5所示，在其中一个实施例中，净化装置3还包括反渗透组件35，反渗透组件35包括原水箱351、原水增压泵352、过滤器、高压泵、反渗透膜组353、调节阀、冲洗电动阀、浓水箱354、产水箱355、增压泵以及盐度计；其中，原水箱351的原水出口通过原水增压泵352连接过滤器，过滤器的过滤出口一路经高压泵连接反渗透膜组353，另一路经增压泵连接浓水箱354；反渗透膜组353一路经过调节阀和冲洗电动阀连接浓水箱354以输出浓水，另一路连接产水箱355以输出产生的反渗透产水；浓水箱354中设有盐度计。如此，通过对浓水箱354中浓水的含盐量的检测，控制浓水回用的水量，在最大限度的提高水源的利用率的同时保证反渗透系统的运行的稳定性与出水水质，操作灵活、简单方便，节能环保。

在其中一个实施例中，离子交换器33包括离子浮动床332、树脂清洗罐333以及连接离子浮动床332和树脂清洗罐333之间的树脂输送管组334；离子浮动床332包括第一树脂输送阀和第二树脂输送阀且并联接入树脂输送管组334；树脂清洗罐333包括清洗罐中部树脂输送阀和清洗罐底部树脂输送阀且并联接入树脂输送管组334。如此，通过在系统内设置第一树脂输送阀和第二树脂输送阀且并联接入树脂输送管组334，能够将离子浮动床332内的惰性树脂完全回送离子交换器33，并将破碎离子交换树脂从离子交换器33中排除，防止不同性质树脂的交叉污染，造成阴离子和阳离子结合生成沉淀物，造成管道堵塞。

在一种实施方式中，离子交换器33中交换罐331内的离子交换剂为离子交换树脂。如此，离子交换树脂具有较高的交联度者，结构稳定，能耐反复再生。

在其中一个实施例中，再生组件34包括再生水泵341、阳床酸再生组342以及阴床碱再生组343，再生水泵341泵取交换罐331中的交换溶液到阳床酸再生组342以及阴床碱再生组343中；阳床酸再生组342包括阳床和树脂罐，树脂罐的排出口与阳床的排空管连通，树脂罐的上侧具有树脂装填管，树脂装填管的端部固定有树脂装填口。如此，通过冲洗水管将树脂装填口内的树脂全部冲入到树脂罐内，水和树脂共同进入到树脂罐内，通过连通管和排空管进入到阳床内，进行离子交换再生，再生后的树脂可以通过排放管将再生后的树脂排出重复使用，节能环保。

在其中一个实施例中，再生组件34还包括混床再生组344，包括管道连接的酸箱、酸再生泵、碱箱、碱再生泵和混床；酸箱连接阳床酸再生组342并储存阳床酸再生组342生成的酸溶液；碱箱连接阴床碱再生组343并储存阴床碱再生组343生成的碱溶液；酸再生泵泵取酸箱内的酸溶液至混床，碱再生泵泵取碱箱内的碱溶液至混床。如此，通过混床再生组344使酸溶液和碱溶液在混床使阴、阳离子进行交换，从而生成电泳涂料，便于控制酸溶液和碱溶液的反应速率。

在一种实施方式中，酸箱以及碱箱的出口管道上设有止回阀，防止事故时混床内液体倒灌入酸箱以及碱箱造成箱内污染酸、碱溶液；酸再生泵以及碱再生泵出口管道上都设置了流量计，酸碱再生液流量及浓度易于控制，提高了混床中阴、阳离子交换树脂的再生水平和再生效率。

在一种实施方式中，混床内设有酸碱射流器，通过酸碱射流器使酸溶液和碱溶液在进入混床时呈喷射状态，进而接触充分，提高了混床中阴、阳离子交换树脂的再生水平和再生效率。

另一方面，一种电泳滴干水回收方法，包括以下步骤：

S1、将滴干水收集到收集装置内。

其中，在收集装置内添加异丙醇和正丁醇等有机溶剂，具体的，有机溶剂小于滴干水收集体积的2％。如此，通过有机溶剂将滴干水中的固体成份充分溶解回收，避免固体成份被过滤掉。

其中，收集装置内设有用于搅拌有机溶剂与滴干水的搅拌组件。

S2、利用清洗装置将滴干水进行除油处理。

其中，清洗装置采用硅藻土材料来吸收滴干水中的油污。

S31、利用阴床树脂对滴干水中的阴离子进行净化处理；

S32、利用阳床树脂对滴干水中的阳离子进行净化处理；

S4、回收净化处理后的溶液到储存装置。

上述电泳滴干水回收方法，采用新方法回收电泳滴干水，按照生产线年产量30000吨/年算，每年可节约电泳原漆8吨-10吨，有机溶剂20吨-25吨，折合原材料成本约40万。按照生化池处理废水的成本，处理节省的电泳原漆和有机溶剂废水，需要投入至少150万，才能处理好废水，达到排放标准。此外，新方法处理的成本不高，清洗装置消耗约3000元/年，阴阳树脂床与电泳槽液精制共用，用电、用水年消耗折算分别约7000元/年和6000元/年，精制设备折旧换算约1500元/年，从以上的成本分析，总支出成本大约是废水处理成本的1/100，综合效益非常明显。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。