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來(lái)源：生產(chǎn)全自動(dòng)反沖洗過(guò)濾器廠家中乂(北京)科技有限公司 日期：2020-05-29
汽車涂裝前處理是重要的工藝生產(chǎn)線，而脫脂是首要的關(guān)鍵工序。為了獲得良好的涂裝質(zhì)量，滿足涂層抗腐蝕性及外觀裝飾性的要求，經(jīng)脫脂處理后的涂件應(yīng)無(wú)油、無(wú)銹、無(wú)浮灰和掛污痕跡，確保后道（表調(diào)、磷化、水洗）工序處理后的涂件有均勻致密的磷化膜。因此前處理線中的脫脂工藝設(shè)計(jì)，應(yīng)對(duì)除油方式、設(shè)備及配套進(jìn)行充分的論證和篩選，才能達(dá)到設(shè)計(jì)合理、工藝先進(jìn)、設(shè)備高效、質(zhì)量穩(wěn)定的目的。 本文通過(guò)對(duì)汽車涂裝除油設(shè)備的運(yùn)行狀況和不良設(shè)備的調(diào)查改進(jìn)，從脫脂液內(nèi)油（脂）狀態(tài)分析，去油機(jī)理和設(shè)備選擇，結(jié)合工藝設(shè)裝備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)管設(shè)備的參數(shù)控制作出系統(tǒng)論述。 1、油（脂）狀態(tài)和分析 眾所周知將脫脂液中的油與水分離開并非是一件易事，目前涂裝業(yè)脫脂工序普遍存在油水分離不很理想。原因是綜合性的，必須對(duì)脫脂工藝與設(shè)備系統(tǒng)作具體分析，才能有針對(duì)性地按指定完善或?qū)Υ胧┻M(jìn)行改進(jìn)。首先應(yīng)搞清楚脫脂液內(nèi)含油（脂）的油品與狀態(tài)特點(diǎn)，如車架表層的潤(rùn)滑油與車身覆蓋件表面的潤(rùn)滑劑在脫脂液中存在狀態(tài)就不同，汽車與其它行業(yè)的涂件油（脂）品與狀態(tài)也不同，處理和收集的方法就有區(qū)別。這類含油廢水（液）的特點(diǎn)是：來(lái)源分散且多，以多種狀態(tài)并存，面廣量大濃度低，不易收集處理難。脫脂液中的油（脂）份通常以4中狀態(tài)存在于水溶液內(nèi)。 （1）浮油：鋪展在槽液表層，粒徑較大易分離，短時(shí)靜置后（降溫、升溫）即可上浮至液面，是較用易分離的油品，且占槽液的含油量比例較大，用溢流撇油方式能去除和收集。 （2）分散油：以大小不等的油粒分散在槽液中，呈懸浮狀不穩(wěn)定，長(zhǎng)時(shí)間靜止不易完全上浮，其油滴粒徑10～100μm，用重力分離法使其碰撞、聚集、吸附可去除大部分油粒。 ?。?）乳化油：以細(xì)小的油珠混在槽液中呈混濁狀，油珠表面有一層表面活性劑分子形成的穩(wěn)定薄膜，阻礙油珠合并，長(zhǎng)期保持穩(wěn)定，雖經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的靜置澄清，油仍難以上浮分離。其油珠粒徑微小，約 0.1～10μm，用超濾膜分離法可處理。 （4）溶解油：以化學(xué)（似分子）的狀態(tài)溶解于槽液中，其微粒比乳化油還要小，且分散也很難處理。這些含油量很少的溶解油不構(gòu)成影響產(chǎn)品的清洗質(zhì)量，為非處理對(duì)象。實(shí)際上脫脂槽液內(nèi)的含油量與狀態(tài)不盡相同，處理方式和裝置也不一樣，主要應(yīng)針對(duì)前處理脫脂工藝與裝備給予的條件及要求，合理進(jìn)行油水分離技術(shù)設(shè)計(jì)與設(shè)備選擇。 2、設(shè)備選擇與比較 油水分離設(shè)備按處理工藝可分為：重力分離法、粗?；飧》?、吸附法、高溫?zé)岱蛛x和超濾膜分離法等幾種。也有幾種工藝的組合形成不同的除油方式。 這里介紹的方法是浮油、分散油為主，或混有少量乳化油的槽液處理方式。目前汽車涂裝生產(chǎn)線脫脂工序上使用的含油水分離技術(shù)與裝置比較普遍的有：按溢流方式的人工撇油；按重力方式的斜板、隔油-撇油溢流池；按粗?；绞降臍飧『瓦^(guò)濾器；按熱分離與膜分離的加熱（85℃）分離槽-撇油、中空纖維過(guò)濾與超濾膜過(guò)濾正在應(yīng)用推出：吸附法的帶式與盤式除油機(jī)己不能適用，移動(dòng)式的集（收）油器有待推廣發(fā)展。 3.參數(shù)控制與管理 國(guó)內(nèi)很多條涂裝線在油水分離環(huán)節(jié)上往往受設(shè)計(jì)、場(chǎng)地、環(huán)境和資金等因素的限制，會(huì)造成一些設(shè)計(jì)、選型上的缺陷，致使脫脂槽中的表面槽液流向與撇油溢流口，或是油水分離器與吸油口不匹配，出現(xiàn)槽液表層浮油排不盡和吸不走。還有的脫脂槽只有主槽而沒有副槽，造成大量浮油聚集主槽而不能排除，或是設(shè)備選型上不當(dāng)，去油除渣效果差而槽液損耗又多，都會(huì)降低脫脂液的除油效果或影響了涂件的清洗質(zhì)量，為了清理脫脂槽中的浮油，多數(shù)工廠采用人工打撈或排放槽液這種費(fèi)力、費(fèi)時(shí)、費(fèi)錢方法。而且除油也很不徹底，無(wú)法清理涂件上的油滴，會(huì)給后道工序帶來(lái)質(zhì)量缺陷。同時(shí)管理上的不重視、不規(guī)范亦將安裝上的油水分離設(shè)備造成不好用或用不起等故障，致使好多設(shè)備閑置不用。筆者通過(guò)對(duì)幾例不良運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)分析和現(xiàn)場(chǎng)改造，提出解決這類故障的方法：成熟的設(shè)計(jì)、優(yōu)良的設(shè)備、正確的控制參數(shù)和完善的運(yùn)管措施有機(jī)結(jié)合，才能發(fā)揮出最佳效果。 （1）溢流撇油措施選擇與工藝控制 只有主槽沒有副槽的脫脂槽或小規(guī)模間歇生產(chǎn)的涂裝線，采用直接溢流-人工控制的撇油比較合適。它簡(jiǎn)便實(shí)用無(wú)需投資，雖槽液損耗多些，但浮油（通過(guò)人工）基本能除去。其控制上有兩條必須滿足溢流撇油工藝才能實(shí)現(xiàn)除油效果。一是溢流斜板的設(shè)計(jì)與草體液位間的標(biāo)高，二是補(bǔ)液和（人工）撇油的溢流液量和時(shí)間，應(yīng)根據(jù)各自的生產(chǎn)規(guī)模和槽體容積進(jìn)行設(shè)計(jì)選取，達(dá)到既撇去浮油方便操作，又省設(shè)施投資和少耗槽液節(jié)約成本，撇油管理（時(shí)間、條件）上較簡(jiǎn)易。筆者認(rèn)為：溢流斜板與液位高差應(yīng)控制在3～5cm為好，人工溢流-撇（撈）油改為液體或氣體噴推溢流-撇油好。液位（調(diào)節(jié)與補(bǔ)液）自控溢流-撇油為更好。 （2）油水分離設(shè)備的控制與管理 在有副槽或有溢流液貯槽的脫脂槽連續(xù)生產(chǎn)線，選擇粗?；退蛛x器除油是比較適宜的，因除油工藝設(shè)備能保證含油脫脂液從輸出到分離，至油分排出，凈化脫脂液回收入槽，它是一個(gè)連續(xù)、完善的工作過(guò)程，可使主槽的浮油不斷進(jìn)入副槽，副槽內(nèi)浮油（脂）或渣液經(jīng)分離器吸口送到油分器中除油排渣。如三進(jìn)“OZ型”和國(guó)產(chǎn)“ SZL型”等油水分離器。該設(shè)備具有除油濃度大、適應(yīng)性強(qiáng)；除油率高、不污染環(huán)境；體積小、操作方便和無(wú)需專人管理等優(yōu)點(diǎn)，目前應(yīng)用較普遍。在除油工藝配置完善條件下是較理想的去油除渣設(shè)備，但如有工藝參數(shù)控制不好，將會(huì)出現(xiàn)吸油面少，油液不分離，易堵塞而造成過(guò)濾量大減等缺點(diǎn)。 筆者認(rèn)為：選用粗粒化的油水分離設(shè)備必須要有一套完整的去油設(shè)計(jì)工藝，提供較佳的工況條件，造成良性循環(huán)的運(yùn)行參數(shù)，制定合理的操作程序與除油時(shí)間，才能充分發(fā)揮設(shè)備的效果，滿足槽液面去除浮油（脂）渣的要求，達(dá)到既能排除浮油浮渣，凈化槽派提高質(zhì)量，又可回收脫脂液、省時(shí)省液節(jié)約生產(chǎn)成本的目的。 （3）高溫?zé)岱蛛x油水分離設(shè)施運(yùn)行與控制 最近采用高溫將油和水分離的工藝與裝備在脫脂槽除油工序上應(yīng)用有上升趨勢(shì)。其有時(shí)是設(shè)備投資少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易操作，業(yè)主易接受。但它缺點(diǎn)是除油效果差，溢流油同時(shí)排放脫脂液浪費(fèi)較多，高溫加熱能耗大，油水污染嚴(yán)重，一定程度上降低了脫脂液清洗能力。要想實(shí)現(xiàn)使脫脂液的油含量控制在工藝允可的范圍內(nèi)（一般為4～5g/l），提高除油效果和延長(zhǎng)脫脂液使用期限，降低脫脂液的消耗。必須在操作管理上加以控制：一是加熱溫度不能過(guò)高過(guò)低，高了能耗大、脫脂液內(nèi)表面活性劑溶解度擴(kuò)大，會(huì)阻礙一些分散油與細(xì)微粒徑的油珠合并凝集，同時(shí)高了水氣能起泡均能影響上浮分離效果。低了脫脂液內(nèi)水分氣化不了，不形成水蒸氣微珠，提不高水蒸氣壓力，破壞不了油滴界面陌，同時(shí)低溫能顯著增大油的粘度均造成油水不能分開而影響除油效果。二是撇油形式與時(shí)機(jī)，是間斷（冷沉淀撇油）還是連續(xù)（熱沉淀撇油），是班前、班后（補(bǔ)液）溢流-加熱除油還是全過(guò)程溢流-加熱除油，將影響除油效果與能耗多少的控制因素。 筆者建議：加熱溫度控制在74℃左右，即控制蒸汽產(chǎn)生速率（以不起泡為準(zhǔn)）最適合油水分離。除油工藝為間歇式（隨班補(bǔ)液-溢流-加熱-撇浮油-槽液回收），才是經(jīng)濟(jì)而有效的加熱除油控制方法。 ?。?）超濾法（UF）處理脫脂液含油廢水的效果與控制超濾（UF）處理含油脫脂液是一種以高分子薄膜為分離介質(zhì)，該膜為清水性微孔薄膜，孔徑在 10-3mm左右，油滴的直徑大大超過(guò)這數(shù)值，因此所有不溶解與水（液）中的油份就不能克服表面通過(guò)已被水所占據(jù)的膜細(xì)孔，達(dá)到油分濃縮水（或其它低分子）透過(guò)的油水分離目的。由于一套超濾系統(tǒng)投資大，操作煩雜，并與溫度、濃度、速度和壓力等運(yùn)行參數(shù)控制有關(guān)聯(lián)，一般在脫脂液中除油實(shí)用意義不大，國(guó)內(nèi)涂裝線上應(yīng)用超濾膜除油設(shè)施不多見。 ?。?）移動(dòng)式集（收）油器應(yīng)用與控制 為解決脫脂槽內(nèi)的大量浮油，近來(lái)研制生產(chǎn)一種小型高效、自動(dòng)化程度較高、適應(yīng)性較強(qiáng)和管理方便的移動(dòng)式集油器。該機(jī)利用重力分離原理，同吸收器將槽液面浮油吸進(jìn)分離器，由于分離筒斷面擴(kuò)大流速下降，浮油依靠比重差上浮至分離器頂部，液（水）則由分離器下部排出筒外返回槽內(nèi)。浮油至一定厚度后啟動(dòng)油泵將浮油排出回收。集油器對(duì)浮油回收能力主要與視槽面上浮油層的厚度有關(guān)，油層越厚回收能力越強(qiáng)。若液面浮油層在1毫米以下時(shí)，集油器持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)可將液面上浮油收集得見不到油膜為止。在運(yùn)行控制中主要有兩點(diǎn)：一是吸油器不宜放置在波動(dòng)大的液面之上，并注意有無(wú)漂浮雜物，以防吸油器不堵塞影響正常工作；二是槽體有效水深不宜小于半米以上，粘度不能大于50F，否則影響收油。 4.結(jié)語(yǔ) 涂裝前處理預(yù)脫脂、脫脂槽工序的設(shè)計(jì)、除油設(shè)備的選擇和控制，應(yīng)根據(jù)自身的規(guī)模和生產(chǎn)條件、工藝特點(diǎn)、浮油性質(zhì)和狀態(tài)，正確選擇與它配套的除油設(shè)備，制定相適應(yīng)的運(yùn)行參數(shù)，充分發(fā)揮設(shè)備效能，保證油污清洗干凈而不帶入下一道工序，滿足涂裝質(zhì)量要求。因此，選用設(shè)備和控制、管理的盲目性，會(huì)造成設(shè)備不能正常運(yùn)行、槽液含油量高且損耗嚴(yán)重、產(chǎn)生涂膜質(zhì)量下降，成本增大、投資浪費(fèi)，給涂裝線生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重的影響。同時(shí)，在設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的設(shè)定和管理控制上，應(yīng)進(jìn)行反復(fù)實(shí)踐，并在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定最佳的運(yùn)行參數(shù)，管理控制要點(diǎn)，達(dá)到設(shè)備運(yùn)行可靠，性能穩(wěn)定，工藝先進(jìn)，效果明顯，控制有效與管理簡(jiǎn)易的目的。
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