一种汽车电泳废水回收利用方法及装置

技术领域

本发明涉及汽车涂装废水处理领域，具体为一种汽车电泳废水回收利用方法及装置。

背景技术

电泳涂装生产工艺广泛用于汽车行业中，目前的汽车产业正在迅猛发展，同时也表明汽车电泳涂装所产生的废水会越来越多，若不对电泳涂装废水进行回收利用，不仅会增加电泳涂装的成本，而且对环境也会造成污染。

目前电泳涂装废水的回收利用主要直接使用超滤装置和EDRO系统对废水进行处理，这样直接使用会使超滤膜的使用寿命缩短，导致需要经常更换超滤膜，增加生产成本；或是使用一些盘式过滤器、活性炭过滤器、聚丙烯滤袋等等进行预处理，这种情况对超滤膜的使用寿命有一定的延长，但是这样也需要经常更换这些过滤器，不能很好的降低生产成本。

同时，离心分离机可以将溶液中的固体颗粒与液体分开，且分离效率高；但传统离心固液分离机存在的缺陷有：

1.使用立式刮刀刮渣，刮渣效率低下，且对离心转筒壁的废渣清理不完全。

2.使用水管直接对高速旋转的离心转筒内供液，离心分离机转筒会形成紊流，不利于离心分离的稳定进行。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种汽车电泳废水回收利用装置，其结构简单，对电泳废水进行预处理的效果好，使用环形刮渣刀可提高刮渣效率，缩短清渣时间从而提高离心机的工作效率；水力自旋转喷头可使进入旋转转筒的废液具有一定的初速度以及倾斜的角度，避免了新进入的废液垂直与桶内高速旋转溶液混合产生紊流，使离心机运行稳定。

本发明还提供一种汽车电泳废水回收利用方法，其步骤简单，而且可以延长超滤膜的使用寿命，同时提高电泳废水的回收利用率，具有良好的社会效益和经济效益。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种汽车电泳废水回收利用方法，包括如下步骤：

预处理步骤：对电泳池废水进行初步处理，利用固液离心分离装置将电泳废水中存在的固体颗粒进行去除，将预处理过的电泳废水一部分导入预处理水箱，另一部分进入管式超滤器；

管式超滤器处理步骤：对进入管式超滤器的电泳废水进行过滤，去除电泳废水中直径大于nm的粒子，过滤后的电泳原漆可通过浓液回流流回电泳池，一部分通过的预处理液导入超滤水箱，一部分进入EDRO装置；

EDRO装置过滤步骤：对进入EDRO装置的预处理液进行处理，经过EDRO装置处理过后可得到纯水。

进一步限定，所述预处理水箱连接第一喷淋泵，使用预处理液对出电泳池的车身进行第一次喷淋清洗。

进一步限定，所述超滤水箱连接第二喷淋泵，使用超滤液对第二超滤池出水的车身进行第二次喷淋清洗。

进一步限定，所述EDRO装置处理得到的纯水连接第三喷淋泵，使用纯水对纯水池出水的车身进行第三次喷淋清洗。

进一步限定，所述纯水池、第二超滤池、第一超滤池、电泳池之间依次连接有溢流阀。

一种汽车电泳废水回收利用装置，采用以上所述的汽车电泳废水回收利用方法，所述固液离心分离装置包括固定外筒，固定外筒的顶部具有自动开合上盖，自动开合上盖上安装有水力自旋转喷头和分离液出水管道，水力自旋转喷头顶端的入口连接第一水泵，所述分离液出水管道连接第二水泵，第二水泵的出口通过分水管的一管口连接预处理液出水口，分水管的另一管口连接管式超滤器，管式超滤器的出口连接第三水泵，第三水泵的出口连接超滤液出水口和EDRO装置的入口。

进一步限定，所述固定外筒的侧壁竖向安装有第二气缸，第二气缸顶端的活塞杆连接有第一转轴，第一转轴上可转动连接有一T型连杆，T型连杆远离第一转轴的一端与自动开合上盖连接，T型连杆的底端通过第二转轴与固定外筒连接。

进一步限定，所述固定外筒的底面设有与其内腔连通的废渣出料管，固定外筒底部中心处安装有电机，电机的顶部的输出轴通过连轴器连接离心转筒，离心转筒底面的中心呈凸台形，离心转筒的底面具废渣出料口，废渣出料口出设有电控阀，所述分离液出水管道的底端设有滤网且延伸至离心转筒内腔的底部。

进一步限定，所述水力自旋转喷头包括由下至上依次设置的第一节水管、第二节水管和第三节水管，第一节水管的内部可转动连接有螺旋叶片，第三节水管底端的侧面设有喷淋管，第一节水管的外部通过调心球轴承连接有安装座，所述安装座通过螺栓安装于自动开合上盖的中心处。

进一步限定，所述固定外筒上对称安装有第一气缸和第三气缸，所述离心转筒的内侧设有与其内壁贴合的环形刮渣刀，第一气缸和第三气缸的活塞杆分别与环形刮渣刀的上表面连接，所述环形刮渣刀内具有一圈导流腔，环形刮渣刀的顶部设有与导流腔连通的注水口，环形刮渣刀的底面环绕分布与导向腔连通的喷水口。

本发明具备以下有益效果：

1、将固液离心分离装置运用到电泳废液的回收利用环节中，将电泳废水中存在的空气粉尘、金属微粒等等固体颗粒进行去除，从而可以延长后续超滤膜的使用寿命，减少更换频次；同时经过离心分离处理过后的预处理液可以直接用来进行电泳出槽喷淋，使车身附带的少量电泳漆以及杂质直接回到电泳池。

2、通过设置环形刮渣刀使离心分离装置的离心转筒清渣更高效，环形刮渣刀只需上下运动一次即可完成离心转筒的清渣；同时在环形刮渣刀中间一圈设置喷水口，在刮渣的同时对刮渣部位进行冲洗，提高清渣的质量。

3、通过设置水力自旋转喷头，使进入离心转筒内的电泳废水均匀分布在离心转筒，同时通过水力自旋转喷头出来的废水由于惯性会具有一定的倾斜角度，与桶内高速转动的废液接触时会减轻冲击，从而避免紊流的产生。

附图说明

图1为本发明流程图；

图2为本发明的整体安装结构示意图；

图3为本发明固液离心分离装置的立体图；

图4为本发明固液离心分离装置的半剖图；

图5为本发明水力自旋转喷头的示意图；

图6为本发明水力自旋转喷头的竖剖图；

图7为本发明环形刮渣刀的安装示意图；

图8为本发明环形刮渣刀的局部剖视图。

图中：1、废液进水口；2、第一手动阀；3、第一水泵；4、第一压力表；5、固液离心分离装置；51、固定外筒；52、自动开合上盖；53、第一气缸；54、水力自旋转喷头；541、喷淋管；542、第一节管道；543、安装座；544、调心球轴承；545、装卸圈；546、第二节管道；547、第三节管道；548、螺旋叶片；549、轴用弹性挡圈；5410、弹簧；5411、滚珠；55、T型连杆；56、第一转轴；57、第二转轴；58、第二气缸；59、废渣出料管；510、分离液出水管道；511、第三气缸；512、电机；513、联轴器；514、离心转筒；515、环形刮渣刀；5151、喷水口；5152、注水口；516、支撑板；517、废渣出料口；518、电控阀；519、刮渣刀连接座；520、转筒传动轴；6、第二手动阀；7、第二水泵；8、第三手动阀；9、预处理液出水口；10、第二压力表；11、管式超滤器；12、第四手动阀；13、第三水泵；14、纯水出水口；15、EDRO装置；16、第五手动阀；17、浓液回流管道；18、第三压力表；19、第六手动阀；20、第七手动阀；21、超滤液出水口；22、底座；23、电泳出槽喷淋头；24、第一喷淋泵；25、超滤出槽喷淋头；26、第二喷淋泵；27、溢流阀；28、纯水出槽喷淋头；29、第三喷淋泵。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～2，电泳池的废水出水口连接在固液离心分离装置5的废液进水口1，废液进水口1上具有第一手动阀2，废液进水口1通过第一水泵3给固液离心分离装置5供水，第一水泵3出水口连接固液离心分离装置5的水力自旋转喷头54，两者之间连接有第一压力表4来对管道中的水压进行监测，固液离心分离装置5对电泳池废水进行初步处理，将电泳废水中存在的空气粉尘、金属微粒等等固体颗粒进行去除，将预处理过的电泳废水通过固液离心分离装置5的分离液出水管道510进行排出，分离液出水管道510连接第二水泵7，两者之间连接有第二手动阀6来控制水流，第二水泵7将预处理液导入后续步骤，一部分预处理液通过预处理液出水口9进入预处理水箱，在预处理液出水口9处设置有第三手动阀8来控制水流，进入预处理水箱的预处理液可通过第一喷淋泵24经电泳出槽喷淋头23对车身进行第一次喷淋清洗。使用预处理液对车身进行第一次清洗可有效降低后续清洗过程中需要处理杂质的含量，且通过固液离心分离装置5处理获得的预处理液成本低，可有效降低成本。

另一部分预处理液进入管式超滤器11进行处理，管式超滤器11采用并联连接提高处理效率，在每一个分支管道入口前均有第四手动阀12控制水流和第二压力表10来监控水压，管式超滤器11可将分离出的浓液通过浓液回流管道17输送回电泳池，管式超滤器11的出口通过第三水泵13将处理过后的超滤液导入后续步骤，一部分超滤液通过超滤液出水口21进入超滤水箱，在超滤液出水口21处设置有第五手动阀16来控制水流，进入超滤水箱的超滤液可通过第二喷淋泵26经超滤出槽喷淋头25对车身进行第二次喷淋清洗。

经过第三水泵13的另一部分超滤液进入EDRO装置15进行处理，EDRO装置15同样采用并联连接来提高处理效率，同样在每一个分支管道入口前均有第六手动阀19控制水流和第三压力表18来监控水压，经过EDRO装置15处理过所得的纯水将经由纯水出水口14进入后续步骤，且出水口处设置有第七手动阀20控制水流，纯水将通过第三喷淋泵29经纯水出槽喷淋头28对车身进行第三次喷淋清洗。

以上纯水池，第二超滤池，第一超滤池，电泳池之间依次连接有溢流阀27，可以使液体最终回流到电泳池，有效提高回收效果。

请参阅图3～4，本发明实施例中，固液离心分离装置5中，固定外筒51下方连接有四个支撑座，通过支撑座安装于底座22上且固定外筒51下方设置有一个与其内腔连通的废渣出料管59用于排渣；固定外筒51内腔的底面安装有支撑板516；电机512安装在支撑板516上，支撑板516不仅起固定支撑电机512的作用，而且四周有一定高度将电机512围住起到给电机512防水的作用；电机512通过联轴器513连接转筒传动轴520，转筒传动轴520连接离心转筒514带动其高速旋转，电泳废水由水力自旋转喷头54进入高速旋转的离心转筒514，废水在离心作用下会快速分层，固体颗粒会靠近离心转筒514内壁并逐渐附着在内壁上，液体物质会靠近旋转中心，并经由分离液出水管道510排出。离心转筒514底面的较低处设置有废渣出料口517，废渣出料口517上设有电控阀518，除了刮渣过程以外电控阀518均为关闭状态。

在本发明实施例中，为了便于后期检修更方便，在固定外筒51的侧壁竖向安装有第二气缸58，第二气缸58顶端的活塞杆连接第一转轴56，第一转轴56上可转动连接有一T型连杆55，T型连杆55远离第一转轴56的一端与固定外筒51顶部的自动开合上盖52连接，T型连杆55的底端通过第二转轴57与固定外筒51连接，当第二气缸58的活塞杆缩回时，自动开合上盖52即可自动绕第二转轴57旋转打开。其中水力自旋转喷头54，分离液出水管道510，第一气缸53与第三气缸511均安装在自动开合上盖52上。

请参阅图5～6，水力自旋转喷头54包括水力自旋转喷头54包括由下至上依次设置的第一节水管、第二节水管和第三节水管，第一节水管的内部可转动连接有螺旋叶片548，第三节水管底端的侧面等距离设有喷淋管541，喷淋管541的底面设有喷嘴，第一节水管的外部通过调心球轴承544连接有安装座543，调心球轴承544轴向通过轴肩与轴用弹性挡圈549固定，安装座543通过螺栓安装于自动开合上盖52的中心处，连接有四个同样的喷淋管541，第一节管道542通过螺纹与第二节管道546连接，第二节管道546上部安装有一圈弹簧5410与滚珠5411，第三节管道547下部有一圈凹槽，第二节管道546与第三节管道547通过滚珠5411卡入凹槽相连接，在第二节管道546和第三节管道547相连接处还有一个可抽插的装卸圈545，当抽出装卸圈545时会使滚珠5411缩回第二节管道546凹槽内从而分离第二节管道546与第三节管道547；当连接两者时，需要先将装卸圈545的一圈孔位与第三节管道547的凹槽相对，然后一起插入第二节管道546使滚珠5411卡入第三节管道547的凹槽。

请参阅图7～8，固定外筒51上对称安装有第一气缸53和第三气缸511，离心转筒514的内侧设有与其内壁贴合相切的环形刮渣刀515，第一气缸53和第三气缸511的活塞杆分别与环形刮渣刀515上表面的刮渣刀连接座519连接，环形刮渣刀515内具有一圈导流腔，环形刮渣刀515的顶部设有与导流腔连通的注水口5152，通过一段塑料软管连接加压供水，环形刮渣刀515的底面环绕分布与导向腔连通的喷水口5151。当离心转筒514内壁积累的固体物质达到一定厚度时，控制系统会发出提示，同时控制停止进水并使电机512停止运行，第一气缸53和第三气缸511开始工作，推动环形刮渣刀515沿离心转筒514内壁匀速竖直运动刮渣，同时喷水口5151会喷出高压水流对刮渣部位进行冲洗。

请参阅图4，上述刮渣过程中所产生的废渣和清理液会经过废渣出料口517与电控阀518进入固定外筒51，再从废渣出料管59排出，待废渣清理完成之后电控阀518关闭，环形刮渣刀515回到初始位置，同时固液离心分离装置5继续进水并开始固液分离工作。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。