膜技術(shù)在涂裝工業(yè)中的應(yīng)用
來(lái)源:安得膜分離技術(shù)工程(北京)有限公司 閱讀:4704 更新時(shí)間:2009-07-31 10:14前言
膜分離技術(shù)是一門(mén)新興的高新技術(shù),也是一門(mén)多種學(xué)科交叉的科學(xué)技術(shù)。近30年來(lái),膜分離技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。隨著電泳涂裝工藝在汽車(chē)、家電等金屬行業(yè)的迅速發(fā)展和全球環(huán)保文化的普及,膜在電泳涂裝中的應(yīng)用得到迅猛的發(fā)展。
1.1膜的種類(lèi)及材料
1.1膜的種類(lèi)
膜按其分離機(jī)理的不同可分為以下幾類(lèi):
反滲透膜(RO)
納濾膜(NF)
超濾膜(UF)
微濾膜(MF)
離子交換膜(IonExchangeMembrane)
表1-1中列出了已發(fā)展起來(lái)的主要膜的分離過(guò)程。
1.2膜的材料
1.2.1反滲透膜
反滲透膜主要分為兩大類(lèi):一類(lèi)是醋酸纖維素膜,另一類(lèi)是芳香族聚酰胺膜。醋酸纖維素膜的優(yōu)點(diǎn)是制作較容易,價(jià)廉,耐游離氯,膜表面光潔,不易潔垢和污染等,缺點(diǎn)是應(yīng)用pH范圍窄,易水解,操作壓力要求偏高,性能衰減較快等。多用于地表水和廢水處理方面。芳香族聚酰胺類(lèi)復(fù)合膜的優(yōu)點(diǎn)是脫鹽率高,通量大,應(yīng)用pH范圍寬,耐生物降解,操作壓力要求低等,缺點(diǎn)是不耐氧化,氧化后性能急劇衰減,抗結(jié)垢和污染能力差等。廣泛應(yīng)用于純水和超純水制備,工業(yè)用水處理等方面。
反滲透膜的外形有膜片、管狀和中空纖維狀。用膜片可以制備板式和卷式反滲透器,用管狀膜制備管式反滲透膜器,用中空纖維膜制備中空纖維反滲透器。目前廣泛應(yīng)用的是卷式和中空纖維反滲透器,板式和管式僅用于特種濃縮處理場(chǎng)合。在電泳涂裝中,反滲透器的采用主要卷式反滲透器。
1.2.2納濾膜
納濾膜和組件與反滲透膜基本相同。
1.2.3超濾膜
制備超濾膜的材料很多,但總體上可分為兩大類(lèi):一類(lèi)是有機(jī)高分子材料,另一類(lèi)是無(wú)機(jī)材料。
a.有機(jī)高分子類(lèi)
用于制備超濾膜的有機(jī)高分子材料主要來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面:一方面,由天然高分子材料改性制得,如纖維素衍生物類(lèi)、殼聚糖等;另一方面,由有機(jī)單體經(jīng)過(guò)高分子聚合反應(yīng)而制備得合成高分子材料,主要有聚砜類(lèi)、乙烯類(lèi)聚合物、含氟材料類(lèi)等。
①纖維素衍生物類(lèi)
主要有二醋酸纖維素(CA)、三醋酸纖維素(CTA)、混合纖維素(CA-CN)等。
該類(lèi)物質(zhì)的超濾膜優(yōu)點(diǎn)是親水性好,成孔性好,材料來(lái)源方便、易得,成本費(fèi)低。缺點(diǎn)是耐堿性能差(適合pH=4~6),耐酮類(lèi)、酯類(lèi)和有機(jī)溶劑的能力差。
②聚砜類(lèi)
用于制備超濾膜的聚砜類(lèi)高分子聚合物主要有聚砜(PS)、磺化聚砜(SPS)、聚醚砜(PES)等。其所制得的超濾膜不但具有優(yōu)良的電性能及良好的耐熱、耐化學(xué)性能,且具有較好的機(jī)械強(qiáng)度。
③聚砜酰胺類(lèi)(PSA)
用聚砜酰胺制備的超濾膜具有優(yōu)良的耐熱、耐酸堿和抗氧化性能。
④乙烯類(lèi)聚合物
主要有聚丙烯腈(PAN)、聚丙烯(PP)和聚氯乙?。≒VC)等。
聚丙烯腈(PAN)制得的超濾膜具有優(yōu)良的耐光和耐候性,不溶于醇、醚、酯酮及油類(lèi)溶劑,但耐堿性差。應(yīng)用于制備超濾膜的聚丙烯(PP)主要是中空纖維形式,它具有優(yōu)良的耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性。而聚氯乙稀優(yōu)點(diǎn)是耐微生物侵蝕、耐酸堿化學(xué)穩(wěn)定性好、電絕緣性好及具有較高的機(jī)械強(qiáng)度,其缺點(diǎn)是熱穩(wěn)定性差。
⑤含氟類(lèi)材料
目前主要用的是聚偏氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTEE)。這種材質(zhì)的超濾膜是品質(zhì)最好的膜。由于PTEE的化學(xué)惰性極強(qiáng),所以在超濾膜上應(yīng)用的不多。聚偏氟乙烯所制得的超濾膜具有突出的抗紫外線(xiàn)和耐候性,且有著極優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度和耐化學(xué)侵蝕性性能。使用溫度范圍-40℃~260℃,可以在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和各種有機(jī)溶劑條件下使用。
b無(wú)機(jī)材料
無(wú)機(jī)材料為近幾年開(kāi)發(fā)的新型的制膜材料,目前在國(guó)內(nèi)還未商品化,尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。無(wú)機(jī)材料分為致密材料和多孔材料兩類(lèi)。作為超濾膜使用的無(wú)機(jī)材料主要是微孔無(wú)機(jī)材料,主要有多孔金屬、多孔陶瓷膜及分子篩。這種材質(zhì)的超濾膜最突出的優(yōu)點(diǎn)是耐高溫、耐有機(jī)溶劑性能好,不易老化,可再生性強(qiáng),適用于特種分離。
1.2.4微濾膜
制備微濾膜的材料很多,已作為商品化的有機(jī)膜材料主要有以下幾種:
a纖維素酯類(lèi)
纖維素酯類(lèi)包括二醋酸纖維素(CA)、三醋酸纖維素(CTA)、硝化纖維素(CN)、混合纖維素(CA-CN)和乙基纖維素(EC)等。其中混合纖維素制成的膜是一種標(biāo)準(zhǔn)的常用濾膜,由于成孔性能良好,親水性好,材料易得且成本較低,因此,該膜的孔徑規(guī)格分級(jí)最多,在0.05~8µm之間約有10個(gè)孔徑型號(hào);使用溫度范圍廣,可耐稀酸,但不適應(yīng)于酮類(lèi)、酯類(lèi)、弱酸和堿類(lèi)等液體的過(guò)濾。
b氯乙烯類(lèi)
聚氯乙稀(PVC)是較常用的膜材料,用于膜分離時(shí),PVC耐較強(qiáng)的酸性或堿性液體,但不適用于高溫(40℃)下使用,因而不便消毒。此外,它的親水性也較差。
聚酰胺類(lèi)
聚酰胺俗稱(chēng)尼龍(nylon),該類(lèi)濾膜具有親水性、耐堿、不耐酸,在酮、酚、醚及高分子量的醇中不易被侵蝕;孔徑型號(hào)也較多,此類(lèi)材料做成的膜可用于酮、酯、醚及高分子醇類(lèi)的過(guò)濾。聚酰胺材料對(duì)氯非常敏感,最高允許濃度為0.1mg/L,因此在膜的應(yīng)用中要注意對(duì)氯的預(yù)處理。
d氟化合物類(lèi)
氟樹(shù)脂是指含有單體的均聚物或共聚物,主要包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚三氟乙烯(PCTFE,F(xiàn)3)和聚氟乙烯(PVF)、其中較為重要的是聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯。此類(lèi)微孔膜具有極好的化學(xué)穩(wěn)定性,適合在高溫下使用,特別是PTFE膜,可在260℃高溫下長(zhǎng)期使用,-268℃下短期使用,可耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿及各種有機(jī)溶劑;適用面廣,適用于過(guò)濾蒸汽及各種腐蝕性液體。
e聚砜類(lèi)
如聚砜(PS)和聚醚砜(PES)微孔膜。該類(lèi)膜的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好,耐輻射,機(jī)械強(qiáng)度高,應(yīng)用面也較廣。
f聚稀烴類(lèi)(除聚氯乙?。?/p>
主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚烴稀,其中較重要的是聚乙烯和聚丙烯。該類(lèi)微孔膜具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,可耐酸堿和各種有機(jī)溶劑。
g聚碳酸酯類(lèi)
主要用于制核孔微孔膜。核孔膜孔徑非常均勻,膜一般較厚,約為1~5µm,但空隙率低,一般為百分之十幾;膜的通量與其它材質(zhì)膜相當(dāng),但制作工藝復(fù)雜,價(jià)格高,應(yīng)用受限制。
f無(wú)機(jī)材料類(lèi)
主要包括陶瓷微孔膜,玻璃微孔膜,各種金屬微孔膜等等。該類(lèi)膜具有耐高溫耐有機(jī)溶劑、耐生物降解等優(yōu)點(diǎn)。在高溫氣體分離和膜催化反應(yīng)器及食品加工等行業(yè)中,有良好的應(yīng)用前景。
1.2.5離子交換膜
離子交換膜是一種具有選擇透過(guò)性的功能高分子薄膜。由陽(yáng)離子交換材料組成的膜稱(chēng)為陽(yáng)離子交換膜,它對(duì)陽(yáng)離子具有選擇透過(guò)性,簡(jiǎn)稱(chēng)陽(yáng)膜。反之稱(chēng)為陰膜。
離子交換膜的材料很多,已商品化的主要有苯乙烯(ST)型樹(shù)脂、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、苯乙烯(ST)-二乙烯基苯(DVB)的共聚物、聚氯乙?。≒VC)、聚砜(PS)、聚苯醚(PPO)、氟乙烯(PVDF)的共聚物以及一些其它的均質(zhì)的二元交聯(lián)共聚物等高分子材料。
2常用的膜組件形式
分離膜組件目前有五種基本形式:
?平板式組件(PlateandFrameModule)
?管式組件(TubularModule)
?毛細(xì)管式組件(CapillaryModule)
?中空纖維式組件(HollowFiberModule)
?螺旋卷式組件(SpiralWoundModule)
這五種組件的優(yōu)缺點(diǎn)比較見(jiàn)表1-2。
一般情況下,板式和管式組件處理量較小,尤其適用于高粘度、含大量懸浮雜質(zhì)的對(duì)象,處理量大時(shí),應(yīng)使用中空纖維及卷式膜組。
3膜在電泳涂裝中的應(yīng)用
電泳涂裝是一種特殊的涂膜形成方法。為了提高汽車(chē)車(chē)身內(nèi)腔和焊縫面的防腐蝕性,美國(guó)福特汽車(chē)公司于1957年開(kāi)始研究電泳涂裝法,并于1961年建成一條泳涂車(chē)輪的試驗(yàn)生產(chǎn)線(xiàn)(陽(yáng)極電泳涂裝法),在1963年成功地用于汽車(chē)車(chē)身涂裝。電泳涂裝以其高效、優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟(jì)等諸多優(yōu)點(diǎn)備受全世界涂裝界的重視。隨著新型涂料的開(kāi)發(fā)和涂裝技術(shù)的進(jìn)步,尤其是1977年成功開(kāi)發(fā)陰極電泳涂料和陰極電泳涂裝技術(shù),電泳涂裝工藝在汽車(chē)、家電等金屬行業(yè)得到迅速的發(fā)展和普及。眾所周知,汽車(chē)及其零部件的涂裝是汽車(chē)制造過(guò)程中產(chǎn)生三廢排放最多的環(huán)節(jié)之一,隨著全球環(huán)保呼聲日益高漲世界各地也制定和出臺(tái)相應(yīng)的環(huán)保法制法規(guī),因此,減少涂裝污水排放、降低涂裝成本、提高涂膜質(zhì)量成為電泳涂裝技術(shù)研發(fā)的主要課題,膜在電泳涂裝中的應(yīng)用可有效地使這一問(wèn)題得到解決。其工藝流程如圖1。
3.1超濾技術(shù)在涂裝前脫脂去油中的應(yīng)用
在涂裝前處理脫脂去油工序中,鋼材表面的防銹油、機(jī)油等,除動(dòng)植物油被堿皂化外,大多被脫脂液中的表面活性劑乳化于脫脂液中,當(dāng)它們含量過(guò)高,就會(huì)析出,從而影響以后的脫脂效果。因此要求脫脂液中含油量不超過(guò)4g/L。如果靠排放更新脫脂液,不但不經(jīng)濟(jì),還會(huì)帶來(lái)大量污水處理問(wèn)題。安得公司(其前身為美國(guó)AMT公司北京辦事處)在膜法水處理中具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和成熟的技術(shù),它采用超濾膜法使生產(chǎn)線(xiàn)上脫脂含油廢水分離得以實(shí)現(xiàn)。其油水分離工藝流程圖如圖3-1。超濾法脫脂法主要是利用超濾原理對(duì)乳化液進(jìn)行破乳,利用超濾膜對(duì)脫脂液進(jìn)行含油部分的濃縮,使油在特定的容器中不斷富集,而經(jīng)過(guò)處理的脫脂液中已不含有油的的成份,直接返回脫脂槽,從而降低脫脂槽中油的含量。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,超濾膜分離法在乳化液中的“破乳”作用的優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越被人們接受。由于超濾膜得透過(guò)液中油的含量可由原液的100~1000ppm下降為10ppm,由此可看到超濾技術(shù)所起到的作用,同時(shí)由于超濾裝置在清洗時(shí)不需要大量的化學(xué)藥劑,因此在國(guó)外已大量用于污水處理工藝中.
圖3-1脫脂中油水分離工藝流程
3.2陽(yáng)極(陰極)膜在電泳涂裝中的應(yīng)用
3.2.1陽(yáng)極原理
電泳涂裝過(guò)程伴隨著電解、電泳、電沉積和電滲等四種電化學(xué)物料現(xiàn)象。陰極電泳和陽(yáng)極電泳涂裝沉積反應(yīng)如表3-2。
在陰極電泳涂裝中在陽(yáng)極區(qū)不斷產(chǎn)生有機(jī)酸(見(jiàn)下式),如不及時(shí)除去,會(huì)進(jìn)入槽液,使pH值下降,影響工藝pH值的穩(wěn)定,影響泳透力及涂膜性能。
H﹢+CH3COO﹣或HCOO﹣CH3COOH或HCOOH
在電泳中采用陽(yáng)極系統(tǒng),它通過(guò)使用選擇型的、單向的半透膜來(lái)有效地除去電泳涂裝過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)酸,維持系統(tǒng)的化學(xué)平衡。陽(yáng)極系統(tǒng)是由數(shù)個(gè)電極、離子選擇膜、極液槽、極液循環(huán)管路、泵、電導(dǎo)控制系統(tǒng)、去離子水系統(tǒng)等組成,其工藝流程如圖3-3。
極液槽中的溶液通過(guò)進(jìn)液泵抽出,流經(jīng)電導(dǎo)儀探頭時(shí),電導(dǎo)儀探頭會(huì)向控制器發(fā)送信號(hào),如果溶液正在檢查中,則去離子水系統(tǒng)中的電磁閥將暫時(shí)關(guān)閉;如果溶液呈酸性,電磁閥將自動(dòng)打開(kāi),去離子水將填充進(jìn)極液槽中,稀釋溶液的酸性。陽(yáng)極液一旦通過(guò)電導(dǎo)率儀探頭,極液便在壓力的作用下通過(guò)單向閥開(kāi)始流動(dòng),進(jìn)入供液管,并由各個(gè)的流量計(jì)控制供給各個(gè)陽(yáng)極管。
溶液進(jìn)入陽(yáng)極管后,溶液因自重而流到陽(yáng)極管底端。當(dāng)陽(yáng)極系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí),電泳漆液中的酸或增溶劑被陽(yáng)極吸引發(fā)生遷移并通過(guò)選擇透過(guò)性的離子交換膜而進(jìn)入陽(yáng)極管的電解質(zhì)溶液中,且隨著陽(yáng)極液的漩流發(fā)生遷移,到達(dá)陽(yáng)極管頂端,從頂端進(jìn)入回液管返回極液槽中,以此反復(fù)。
3.2.2陽(yáng)極類(lèi)型
用于電泳槽的陽(yáng)極有三種基本類(lèi)型:板式、管式和弧形陽(yáng)極。管式和弧形陽(yáng)極比板式陽(yáng)極的效益明顯高出很多,主要表現(xiàn)為以下幾方面:一是它們比較容易安裝;二是提供的電效率大大高于板式;三是陽(yáng)極的工作面可全部的使用上。Ande公司設(shè)計(jì)的陽(yáng)極液射流系統(tǒng),改善了陽(yáng)極液在陽(yáng)極管內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài),降低了陽(yáng)極的損失,提高了溶解氧的去除,從而減小了陽(yáng)極腐蝕.其污染物和溶解氧的去除率比一般傳統(tǒng)設(shè)計(jì)提高了三倍。其結(jié)構(gòu)如圖3-4。
3.2.3陰極電泳涂裝中陽(yáng)極的配置
在陰極電泳涂裝場(chǎng)合,陰極和陽(yáng)極的面積比為4:1。以汽車(chē)車(chē)身涂裝為例,陽(yáng)極面積的計(jì)算公式如下:
3.3超濾膜在電泳后清
洗中的應(yīng)用
3.3.1.超濾原理和作用
超濾(UF)是一種能夠?qū)⑷芤哼M(jìn)行凈化、分離或者濃縮的膜透過(guò)分離技術(shù),超濾過(guò)程可理解成與膜孔徑大小相關(guān)的篩分過(guò)程。以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動(dòng)力,以超濾膜為過(guò)濾介質(zhì),在一定的壓力下,當(dāng)溶液流過(guò)膜表面時(shí),只允許水、無(wú)機(jī)鹽及小分子物質(zhì)透過(guò)膜,而阻止水中的懸浮物、膠體、蛋白質(zhì)和微生物等大分子通過(guò),以達(dá)到溶液的凈化、分離與濃縮的目的。其示意圖如3-5。
圖3-5超濾過(guò)程示意圖
在超濾中,大分子溶質(zhì)等之所以不能象溶劑那樣容易通過(guò)膜,主要因?yàn)橄旅鎺追N原因:
①被吸附在過(guò)濾膜的表面上和孔中(基本吸附);
②被保留在孔內(nèi)或從孔內(nèi)被排出(堵塞);
③機(jī)械地被截留在過(guò)濾膜表面上(篩分)。
被超濾膜分離的組分的直徑大約為10-2~10-1µm,膜的孔徑為10-3~10-1µm,膜表面有效截留層厚度較小(0.1~10µm),操作壓力一般為0.2~0.4Mpa,膜的透過(guò)速率為0.5~5m3/(㎡.d)。在電泳涂裝工藝中,超濾系統(tǒng)是主要設(shè)備之一,其性能的好壞直接影響到涂膜質(zhì)量及生產(chǎn)成本,其主要作用是:
①滿(mǎn)足閉路循環(huán)淋洗回收電泳漆的需要。使用超濾透過(guò)液清洗粘附在被涂物上的電泳漆,其電泳漆回收率可達(dá)98%以上,節(jié)約電泳漆,減少污水處理量及費(fèi)用,如不使用超濾系統(tǒng),回收率只有70%-80%。
②滿(mǎn)足電泳槽中控制電導(dǎo)率平衡的需要。除去雜離子,凈化槽液,提高涂膜質(zhì)量。
③沖洗浮著在工件表面的電泳液。
3.3.2超濾膜及膜組件的選擇:
1.超濾膜的選擇:
①水及小分子物質(zhì)透過(guò)速度快;
②膜的機(jī)械強(qiáng)度好,經(jīng)久耐用;
③膜的截留性能敏銳度高;
④抗溶劑溶解及抗浸蝕能力強(qiáng);對(duì)被截留溶質(zhì)的吸附性極小。
2.膜組件(器件)的選擇:
目前常用的超濾器件主要有三種形式:板式、管式中空纖維和卷式超濾器。板式超濾器用的超濾膜適合用于溶液的初級(jí)濃縮,管式超濾器用于較高濃度的溶液的濃縮分離及廢水處理,中空纖維和卷式超濾器多用于水質(zhì)凈化工程及溶液的濃縮分離。
超濾器的透過(guò)量主要取決于有效膜面積的大小,在電泳涂裝工藝中,卷式超濾器以其最大的膜面積,最小的組件體積以及最小的系統(tǒng)投資而被廣泛應(yīng)用,而法蘭式卷式超濾器的應(yīng)用使這一應(yīng)用更為普及。法蘭式超濾器與的鹽水密封式卷式超濾器結(jié)構(gòu)圖如圖3-6,表3-3為其優(yōu)缺點(diǎn)的比較。
圖3-6法蘭式超濾結(jié)構(gòu)與鹽水密封超濾結(jié)構(gòu)圖
3.3.3超濾組件數(shù)量及排列設(shè)計(jì)
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一套超濾系統(tǒng)所用組件的數(shù)量依賴(lài)于設(shè)計(jì)中所要求的透過(guò)液量,同時(shí)還必須考慮到溫度、壓力、料液濃度的影響。由多個(gè)組件構(gòu)成的超濾系統(tǒng)中,組件的排列有以下幾種方式:并聯(lián)連接、串連連接和串-并聯(lián)連接。目前國(guó)內(nèi)采用最多的是并聯(lián)連接。在電泳涂裝中,在漆液循環(huán)泵的作用下,漆通過(guò)超濾單元進(jìn)行循環(huán),系統(tǒng)中的每只膜組件采用并聯(lián)連接起來(lái),通過(guò)超濾膜的透過(guò)液直接進(jìn)入透過(guò)液收集管中,被直接用于淋洗、儲(chǔ)存或排放,而濃縮液則返回電泳槽。
目前,市場(chǎng)上膜的生產(chǎn)廠(chǎng)家很多,基本為濕式膜,而美國(guó)AMFOR公司(北京安得公司的美國(guó)母公司)采用先進(jìn)的干式膜工藝生產(chǎn)的干式卷式超濾膜和電泳涂裝反滲透膜,是專(zhuān)為陽(yáng)極和陰極電泳漆的用途而設(shè)計(jì)的。它具有重量輕、流量高和儲(chǔ)存期長(zhǎng)等特點(diǎn)。北京安得公司也正在做干式膜的開(kāi)發(fā)與研究試驗(yàn),其卷式膜產(chǎn)品的直徑從4寸到12寸規(guī)格不等,它能滿(mǎn)足各種工業(yè)和汽車(chē)涂裝業(yè)系統(tǒng)的需要。
表3-4為各種規(guī)格的Ande超濾膜。
在實(shí)際應(yīng)用中,可依據(jù)各個(gè)系統(tǒng)所要求的總透過(guò)液量,來(lái)選擇膜組件的型號(hào)及數(shù)量,進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
3.3.4超濾系統(tǒng)的清洗
運(yùn)行中的超濾裝置,最常見(jiàn)的問(wèn)題是由于膜被污染或堵塞而使透過(guò)液量下降的問(wèn)題。在開(kāi)車(chē)后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,超濾系統(tǒng)的超濾液產(chǎn)量將穩(wěn)定在一個(gè)流量值上,這個(gè)穩(wěn)定值便是此系統(tǒng)的正常值,這個(gè)值必須在開(kāi)車(chē)時(shí)流量的80%左右范圍內(nèi)。
當(dāng)系統(tǒng)的超濾液流量下降至正常值的70%時(shí),該系統(tǒng)就必須進(jìn)行清洗。如果延誤清洗,則會(huì)導(dǎo)至阻塞,使流量不可能恢復(fù)。清洗的方法可分為兩大類(lèi):物理方法和化學(xué)方法。清洗方法的選擇則根據(jù)膜組件的構(gòu)型、膜材質(zhì)、污染物的類(lèi)型等程序而定,一般采用化學(xué)清洗法。同樣,清洗站的設(shè)計(jì)也應(yīng)依據(jù)不同的膜規(guī)格型號(hào)和系統(tǒng)的運(yùn)行模式不同而不同。最近幾
年,單只在線(xiàn)清洗逐漸取代了以前的停機(jī)清洗,避免了停機(jī)清洗給企業(yè)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。
3.4反滲透技術(shù)和超濾技術(shù)在電泳后清洗中的配合應(yīng)用
反滲透技術(shù)是以膜兩側(cè)的靜壓差為推動(dòng)力,即在濃溶液側(cè)加壓使膜兩側(cè)的靜壓差大于溶液間的滲透壓差,此時(shí)溶劑將從濃溶液側(cè)透過(guò)稀溶液側(cè),實(shí)現(xiàn)液體混合物的膜分離過(guò)程電泳涂裝工藝中,反滲透技術(shù)(EDRO)和超濾技術(shù)(UF)的配合使用,實(shí)現(xiàn)了真正意義上的電泳漆閉路循環(huán)。其工藝流程如圖3-7。
圖3-7超濾和反滲透技術(shù)在電泳后沖洗中的工藝流程
從流程圖上可看到,在電泳涂裝工藝中,反滲透技術(shù)主要用于電泳超濾透過(guò)液的純化。為了避免膜污染,電泳涂裝中反滲透膜的選擇應(yīng)根據(jù)所使用的電泳漆的特性來(lái)進(jìn)行選擇。在陰極電泳涂裝中,超濾透過(guò)液帶有正電荷,反滲透膜若采用陰性膜,透過(guò)液中的正電荷則容易吸附在陰性膜上,造成膜污染,因此,在陰極電泳中,反滲透膜應(yīng)選擇帶正電或中性的抗污染膜。反之,在陽(yáng)極電泳中,反滲透膜應(yīng)選擇帶負(fù)電或中性的抗污染膜。
超濾技術(shù)和反滲透技術(shù)在電泳涂裝工藝中的成功應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了閉合回路淋洗,使電泳漆的利用率超過(guò)99%,大大降低了生產(chǎn)成本,減輕了廢水處理負(fù)擔(dān),這不僅給電泳涂裝界,也給人類(lèi)的環(huán)保事業(yè)做出巨大的貢獻(xiàn)。
結(jié)束語(yǔ)
隨著新型膜材料的開(kāi)發(fā)和膜分離技術(shù)的進(jìn)步,將有越來(lái)越多的膜應(yīng)用于電泳涂裝工藝中,而膜在電泳中的應(yīng)用,也進(jìn)一步促進(jìn)了電泳涂裝技術(shù)的快速發(fā)展和普及。