EDRO-在FAW的应用.pdf

反渗透技术在电泳后冲洗的应用一汽集团公司车身厂海得科膜分离技术（北京）有限公司前言自电泳涂装工艺进入汽车制造行业以来，因其性能及管理上的经济和便利，得到了广泛迅速的普及。特别是以阴极电泳涂装为代表的先进涂装方法的应用，更是大大提高了汽车车身的防腐蚀性能，使汽车车身的制造水平上了一个新的台阶。自电泳涂装工艺进入汽车制造行业以来，因其性能及管理上的经济和便利，得到了广泛迅速的普及。特别是以阴极电泳涂装为代表的先进涂装方法的应用，更是大大提高了汽车车身的防腐蚀性能，使汽车车身的制造水平上了一个新的台阶。工业的发展，势必将带来对环境的负面影响，随着全球生态环境的恶化和自然能源的匮乏，环境保护和节约能源被各领域提到了议事日程，在汽车行业内部也得到了广泛的重视。工业的发展，势必将带来对环境的负面影响，随着全球生态环境的恶化和自然能源的匮乏，环境保护和节约能源被各领域提到了议事日程，在汽车行业内部也得到了广泛的重视。现阶段的阴极电泳涂装工艺中，电泳后的清洗工序使用了UF（超滤）装置，以UF液进行逆向冲洗，同时对涂料进行回收。然后，再用纯水清洗的方法，以达到对工件的良好冲洗效果。冲洗后的纯水每日进行更新排放，同时还有部分的UF液也被排放。因此在电泳后冲洗工序中，排放到系统外的液量很多，并且在排放水中含有一定固体含量的电泳漆，造成电泳涂料中有价物质的大量流失和纯水的浪费，造成对环境的污染，增大了废水处理的负荷量。现阶段的阴极电泳涂装工艺中，电泳后的清洗工序使用了UF（超滤）装置，以UF液进行逆向冲洗，同时对涂料进行回收。然后，再用纯水清洗的方法，以达到对工件的良好冲洗效果。冲洗后的纯水每日进行更新排放，同时还有部分的UF液也被排放。因此在电泳后冲洗工序中，排放到系统外的液量很多，并且在排放水中含有一定固体含量的电泳漆，造成电泳涂料中有价物质的大量流失和纯水的浪费，造成对环境的污染，增大了废水处理的负荷量。车身厂驾驶室油漆线原始状况车身厂车身厂“解放解放”牌卡车车身阴极电泳涂装线是1986年设计投产使用的，在电泳后冲洗工序中，电泳后工件的清洗一直采用UF液进行逆流冲洗（即槽上UF液冲洗牌卡车车身阴极电泳涂装线是1986年设计投产使用的，在电泳后冲洗工序中，电泳后工件的清洗一直采用UF液进行逆流冲洗（即槽上UF液冲洗循环UF液冲洗循环UF液冲洗循环UF液冲洗循环UF液冲洗洁净UF液冲洗），然后再采用纯水冲洗（即循环DIW冲洗-循环DIW冲洗洁净UF液冲洗），然后再采用纯水冲洗（即循环DIW冲洗-循环DIW冲洗洁净DIW冲洗），各工艺区段均为喷淋式冲洗。洁净DIW冲洗），各工艺区段均为喷淋式冲洗。在工艺过程中，由于纯水来源于电泳涂装系统之外，冲洗工件后不能进入涂装系统中，否则就会影响电泳槽液的平衡，因此必需进行排放。从我厂的现场实际情况看，每日排出含有一定固体含量（固体含量0.18%）的冲洗废水10吨左右，损失大量的纯水和泳涂料，且废水在排放时经常堵塞下水管路，每次清理时浪费了人力、物力和财力，有时还对正常生产构成影响，污染作业环境。虽然也采用了废水处理装置对废水进行处理，但每年花费在废水处理方面的运行费用也相当可观，且实际运行中因为国产的环保设备的运行稳定性不好、故障率高，投入很大，但收效甚微，根本无法达到预期效果。在工艺过程中，由于纯水来源于电泳涂装系统之外，冲洗工件后不能进入涂装系统中，否则就会影响电泳槽液的平衡，因此必需进行排放。从我厂的现场实际情况看，每日排出含有一定固体含量（固体含量0.18%）的冲洗废水10吨左右，损失大量的纯水和泳涂料，且废水在排放时经常堵塞下水管路，每次清理时浪费了人力、物力和财力，有时还对正常生产构成影响，污染作业环境。虽然也采用了废水处理装置对废水进行处理，但每年花费在废水处理方面的运行费用也相当可观，且实际运行中因为国产的环保设备的运行稳定性不好、故障率高，投入很大，但收效甚微，根本无法达到预期效果。反渗透技术应用 RO反渗透技术是一种依靠薄膜渗透原理对所处理介质进行分离的技术。它通过高压将处理介质中的低分子物质进行分离，该技术目前在我国的电子、电力、化工、医药、饮料等行业得到广泛的应用。在汽车制造行业的涂装方面，现已逐步应用RO反渗透技术取代传统的离子交换工艺制造纯水。在RO反渗透装置进行分离制造纯水的过程中，自来水在系统的高压下通过膜管的半透膜被分离为二个部分，其中被去除杂离子部分即为我们所需的纯水。一般情况下，通过RO反渗透装置处理后，产品的脱盐率可达到97RO反渗透技术是一种依靠薄膜渗透原理对所处理介质进行分离的技术。它通过高压将处理介质中的低分子物质进行分离，该技术目前在我国的电子、电力、化工、医药、饮料等行业得到广泛的应用。在汽车制造行业的涂装方面，现已逐步应用RO反渗透技术取代传统的离子交换工艺制造纯水。在RO反渗透装置进行分离制造纯水的过程中，自来水在系统的高压下通过膜管的半透膜被分离为二个部分，其中被去除杂离子部分即为我们所需的纯水。一般情况下，通过RO反渗透装置处理后，产品的脱盐率可达到9798%以上，并且能够在相当长的一段时间内保持稳定。目前，国内在涂装及其它行业所用的RO反渗透装置的处理介质均为自来水、海水等，但应用于电泳涂装的电泳后冲洗，处理电泳涂料中的超滤液来说还属于空白。98%以上，并且能够在相当长的一段时间内保持稳定。目前，国内在涂装及其它行业所用的RO反渗透装置的处理介质均为自来水、海水等，但应用于电泳涂装的电泳后冲洗，处理电泳涂料中的超滤液来说还属于空白。反渗透技术在电泳后冲洗的应用 为了实现电泳后冲洗真正意义上的逆向冲洗封闭循环，彻底达到零排放，我们采用EDRO反渗透装置，将反渗透装置加装在UF超滤装置后，对超滤装置透过液进行处理制造纯水，用于电泳后冲洗的末级喷淋，对工件进行喷淋冲洗，喷淋后的纯水全部逆向逐级返回到电泳槽中，形成电泳槽液的全封闭循环，达到零排放，且运转情况良好。为了实现电泳后冲洗真正意义上的逆向冲洗封闭循环，彻底达到零排放，我们采用EDRO反渗透装置，将反渗透装置加装在UF超滤装置后，对超滤装置透过液进行处理制造纯水，用于电泳后冲洗的末级喷淋，对工件进行喷淋冲洗，喷淋后的纯水全部逆向逐级返回到电泳槽中，形成电泳槽液的全封闭循环，达到零排放，且运转情况良好。RO反渗透装置的选择 目前国内涂装及其它行业所用的RO反渗透装置处理介质均为自来水、海水等，但对于处理电泳涂料中的超滤液来说还属于空白。由于超滤液中含有大量的电泳涂料中和剂、溶剂、低分子助剂和低分子树脂及带电微粒子，并且超滤液的水质存在差异变化，因此对RO反渗透装置的膜材质要求较高，必须对超滤液有良好的适应性。通过试验和选择，我们确定EDRO反渗透装置制造厂家，共试验了四种不同形式的膜管，最后确定使用复合膜组件即专用的EDRO膜管。该种膜组件对我厂的电泳涂料透过液具有较高的脱盐率和适宜的透水量，能够达到稳定出水的目标，满足生产的使用要求。目前国内涂装及其它行业所用的RO反渗透装置处理介质均为自来水、海水等，但对于处理电泳涂料中的超滤液来说还属于空白。由于超滤液中含有大量的电泳涂料中和剂、溶剂、低分子助剂和低分子树脂及带电微粒子，并且超滤液的水质存在差异变化，因此对RO反渗透装置的膜材质要求较高，必须对超滤液有良好的适应性。通过试验和选择，我们确定EDRO反渗透装置制造厂家，共试验了四种不同形式的膜管，最后确定使用复合膜组件即专用的EDRO膜管。该种膜组件对我厂的电泳涂料透过液具有较高的脱盐率和适宜的透水量，能够达到稳定出水的目标，满足生产的使用要求。RO反渗透装置能力的确定 在确定了EDRO反渗透装置的膜形式后，我们对现有UF超滤设备和EDRO反渗透装置配套性问题进行了研究。因为EDRO装置是加装在超滤装置之后，因此超滤装置的产水量能否满足EDRO反渗透装置的供水量要求是改造应用的关键。根据计算和设备的水量利用率，结合目前超滤装置的产水量，最终确定了纯水产水量在500升/小时的EDRO反渗透装置，并且脱盐率大于80%。在确定了EDRO反渗透装置的膜形式后，我们对现有UF超滤设备和EDRO反渗透装置配套性问题进行了研究。因为EDRO装置是加装在超滤装置之后，因此超滤装置的产水量能否满足EDRO反渗透装置的供水量要求是改造应用的关键。根据计算和设备的水量利用率，结合目前超滤装置的产水量，最终确定了纯水产水量在500升/小时的EDRO反渗透装置，并且脱盐率大于80%。RO反渗透装置的组成电泳后冲洗应用的RO反渗透装置的组成主要包括：电泳后冲洗应用的RO反渗透装置的组成主要包括：EDRO膜组；供水系统；精密过滤器；产品水喷淋系统；浓缩液回流及返水系统；电气系统等。EDRO膜组；供水系统；精密过滤器；产品水喷淋系统；浓缩液回流及返水系统；电气系统等。RO反渗透装置用于电泳后冲洗改造前、后工艺流程图RO反渗透装置用于电泳后冲洗改造前、后工艺流程图废 水废 水改 造 前改 造 后电泳工艺流程图电泳工艺流程图ED-TankPUMPFilterDI waterAnolyte systemAnocelDI waterUFUFUFEDRORinseEDROTankDI or RO permeateEDRO反渗透装置的安装及运行在EDRO反渗透装置安装之前，2000年10月对现有的电泳后冲洗装置进行部分改造：取消电泳后冲洗六区喷淋系统，作为EDRO反渗透装置安装位置；重新排布末级喷淋管路的喷嘴位置，保证了对工件的喷淋覆盖；对各喷淋槽的管路进行改造，使喷淋水逐级完全逆向返回到电泳槽中。在EDRO反渗透装置安装之前，2000年10月对现有的电泳后冲洗装置进行部分改造：取消电泳后冲洗六区喷淋系统，作为EDRO反渗透装置安装位置；重新排布末级喷淋管路的喷嘴位置，保证了对工件的喷淋覆盖；对各喷淋槽的管路进行改造，使喷淋水逐级完全逆向返回到电泳槽中。2001年1月设备到货后进行EDRO反渗透装置的安装、调试。在调试过程中，如何确定和调整EDRO反渗透装置的产品水、浓水及浓水利用量；系统的高、低压保护值；浓水的返回位置等是EDRO反渗透装置稳定运行的关键。通过反复调整、试验最后确定了最佳值，保证了EDRO反渗透装置进水、产水及回水的平衡，满足生产使用，稳定了EDRO反渗透膜管进出口压力，确保EDRO反渗透装置的良好运行。2001年1月设备到货后进行EDRO反渗透装置的安装、调试。在调试过程中，如何确定和调整EDRO反渗透装置的产品水、浓水及浓水利用量；系统的高、低压保护值；浓水的返回位置等是EDRO反渗透装置稳定运行的关键。通过反复调整、试验最后确定了最佳值，保证了EDRO反渗透装置进水、产水及回水的平衡，满足生产使用，稳定了EDRO反渗透膜管进出口压力，确保EDRO反渗透装置的良好运行。通过调试运行，EDRO反渗透装置的产品水清澈透明，不含固体份，电导率小于55 s/cm，脱盐率达到92%以上，设备运行稳定，EDRO反渗透装置的产品水用于工件的末级喷淋，且逐级逆向返回到电泳槽中，实现全封闭的电泳后冲洗工艺过程，并可以通过调节浓缩液的回流量提高超滤液的利用率。通过调试运行，EDRO反渗透装置的产品水清澈透明，不含固体份，电导率小于55 s/cm，脱盐率达到92%以上，设备运行稳定，EDRO反渗透装置的产品水用于工件的末级喷淋，且逐级逆向返回到电泳槽中，实现全封闭的电泳后冲洗工艺过程，并可以通过调节浓缩液的回流量提高超滤液的利用率。反渗透装置调试运行数据 名称 PH 值 电导率 固体份 流量 l/min名称 PH 值 电导率 固体份 流量 l/min电泳槽液 6.4 1400 17.2%电泳槽液 6.4 1400 17.2%超滤液 5.8 700-800 0.18%35 超滤液 5.8 700-800 0.18%35 浓缩液 5.9 960 0.2%24 浓缩液 5.9 960 0.2%24 EDRO 产品水 4.3 85 11 EDRO 产品水 4.3 85 11 涂料供应商湖南关西涂料公司分析报告涂料供应商湖南关西涂料公司分析报告样品名称EDRO水 样品来源 长春一汽取样日期2001.7.6检测编号Mar-01项目单位检测标准 检测结果判定固体份%PH值4.56比电导度us/cm37.9MEQ值meq溶剂含量%E-7 0.73总计 0.89FePPM8.32NaPPM0.37PbPPM0.68EDRO装置运行注意事项1：保证：保证UF透过液水质不含电泳漆。透过液水质不含电泳漆。2：短时间停机时应及时用纯水（：短时间停机时应及时用纯水（EDRO产品水）冲洗膜管并封存。产品水）冲洗膜管并封存。3：长时间停机时应用：长时间停机时应用2%-5%醋酸溶液清洗后再用纯水封存。醋酸溶液清洗后再用纯水封存。EDRO反渗透装置安装流程图一汽车身厂超滤系统一汽车身厂超滤系统改造前电泳后冲洗原始状态一汽车身厂EDRO设备一汽车身厂EDRO设备EDRO产品水喷淋设备经济社会效益分析经济社会效益分析社会效益社会效益原设计电泳后冲洗的工序过程为：槽上原设计电泳后冲洗的工序过程为：槽上UF液冲洗液冲洗循环循环UF液冲洗液冲洗循环循环UF液冲洗液冲洗洁净洁净UF液冲洗液冲洗-循环循环DIW冲洗冲洗-循环循环DIW冲洗冲洗洁净洁净DIW冲洗（冲洗（DIW表示纯水），各工艺区段均为喷淋式冲洗。在工艺过程中，由于纯水来源于电泳涂装系统之外，冲洗工件后不能进入涂装系统中，否则就会影响电泳槽液的平衡，因此必需进行排放。在生产实际中，每日排出表示纯水），各工艺区段均为喷淋式冲洗。在工艺过程中，由于纯水来源于电泳涂装系统之外，冲洗工件后不能进入涂装系统中，否则就会影响电泳槽液的平衡，因此必需进行排放。在生产实际中，每日排出10吨左右含有一定固体含量（固体含量约为吨左右含有一定固体含量（固体含量约为0.18%）的冲洗废水，损失大量的纯水和电泳涂料，污染作业环境。废水在排放时经常堵塞下水管路，每次清理时浪费了人力、物力和财力，虽然也采用了废水处理装置对废水进行处理，但每年花费在废水处理方面的运行费用也相当可观，且实际运行中因为国产的环保设备的运行稳定性不好、故障率高，投入很大，但收效甚微，根本无法达到预期效果。）的冲洗废水，损失大量的纯水和电泳涂料，污染作业环境。废水在排放时经常堵塞下水管路，每次清理时浪费了人力、物力和财力，虽然也采用了废水处理装置对废水进行处理，但每年花费在废水处理方面的运行费用也相当可观，且实际运行中因为国产的环保设备的运行稳定性不好、故障率高，投入很大，但收效甚微，根本无法达到预期效果。将将EDRO反渗透装置应用于电泳后冲洗，对超滤液进行处理制造 纯水，用于电泳后冲洗的末级喷淋，冲洗水不排放，逐级逆向返回到电泳槽中，实现了电泳后冲洗闭路循环，达到零排放，减少了因废水排放造成的环境污染。最大限度的回收冲洗水中的电泳涂料，节约纯水的使用量。反渗透装置应用于电泳后冲洗，对超滤液进行处理制造 纯水，用于电泳后冲洗的末级喷淋，冲洗水不排放，逐级逆向返回到电泳槽中，实现了电泳后冲洗闭路循环，达到零排放，减少了因废水排放造成的环境污染。最大限度的回收冲洗水中的电泳涂料，节约纯水的使用量。经济效益经济效益EDRO反渗透装置在电泳后冲洗应用项目实施后，每年可创造经济效益反渗透装置在电泳后冲洗应用项目实施后，每年可创造经济效益50万元。经济效益的具体计算方法：万元。经济效益的具体计算方法：1）涂料回收费用：）涂料回收费用：100元元/公斤公斤10吨吨0.18%251=45.18万元涂料单价万元涂料单价100元元/公斤（公斤（100%固体份电泳漆价格）固体份电泳漆价格）0.18%为为2个水洗槽平均的电泳漆固体含量，排水量每日个水洗槽平均的电泳漆固体含量，排水量每日10吨吨2）节约纯水费用：）节约纯水费用：10元元/吨吨10吨吨251=2.51万元纯水价格：万元纯水价格：10元元/吨，排水量每日吨，排水量每日10吨吨3）节约废水处理费用：）节约废水处理费用：10元元/吨吨10吨吨251=2.51万元处理废水费用：万元处理废水费用：10元元/吨，排水量每日吨，排水量每日10吨合计每年节约吨合计每年节约50万元。平均每日节约万元。平均每日节约2000元。按上半年生产量平均日产元。按上半年生产量平均日产360辆份计算，每辆份可节约辆份计算，每辆份可节约5.5元（其中电泳涂料元（其中电泳涂料4.8元，纯水元，纯水0.7元）元）EDRO反渗透装置设备安装改造费用共计投入资金反渗透装置设备安装改造费用共计投入资金40万元。设备运行费用：万元。设备运行费用：510万元万元/年所以当年可收回投入成本年所以当年可收回投入成本结论 EDRO反渗透装置目前在我厂已连续正常运行近8个月，已纳入工艺管理项目，达到了预计的目标。EDRO反渗透装置目前在我厂已连续正常运行近8个月，已纳入工艺管理项目，达到了预计的目标。采用RO反渗透装置加装在UF超滤装置后，将UF装置透过液进行处理制造纯水，对电泳后的工件进行末级喷淋，并将喷淋后的喷淋水全部逆向返回到电泳槽中，实现高效节约的闭路清洗工序。在清洗工序中基本无排放水，实现了全封闭化，提高了涂料的回收率，减轻了废水处理的负荷，减少对环境造成的污染，节约了纯水的使用量。在涂料管理方面，因为排放可采用排放浓水的方式，也可以减少排放量，每年可创造经济效益40万元。该项技术的应用在目前国内涂装线上应用，具有深远的社会效益和经济效益，因此在汽车阴极电泳涂装行业具有很好的推广价值。采用RO反渗透装置加装在UF超滤装置后，将UF装置透过液进行处理制造纯水，对电泳后的工件进行末级喷淋，并将喷淋后的喷淋水全部逆向返回到电泳槽中，实现高效节约的闭路清洗工序。在清洗工序中基本无排放水，实现了全封闭化，提高了涂料的回收率，减轻了废水处理的负荷，减少对环境造成的污染，节约了纯水的使用量。在涂料管理方面，因为排放可采用排放浓水的方式，也可以减少排放量，每年可创造经济效益40万元。该项技术的应用在目前国内涂装线上应用，具有深远的社会效益和经济效益，因此在汽车阴极电泳涂装行业具有很好的推广价值。