喷涂房循环水槽涂漆解黏处理技术

[现代涂层技术]喷涂房循环水槽涂漆解黏处理技术高俊健(安美特化学有限公司，香港九龙)摘要:在工业喷漆生产线，大约有25% ~ 60%的涂漆由于超Keywords: autormobile; paint spray booth; overspray; paint过量喷涂而损耗。在大型喷漆作业线如汽车行业，过喷的涂漆detackification; recirculated water treatment; biochemical会被循环水系统所收集，然后采用传统的化学涂料解黏系统进technology行处理。本文介绍了循环水槽涂漆常用的化学、生物及生化处Author's address: 2/F, Swire & Maclaine House, 19-23理工艺，并对结合了化学-生物处理方法开发出来的KleerAidAustin Avenue, Kowloon, Hong Kong, China生化涂漆解黏工艺与传统工艺进行了比较，生产应用表明，该生化工艺对水质的COD值。总悬浮物值、污混含水率、污泥的解黏程度均优于传统的化学解黏工艺，提高了整体循环水处理1前言的成本效益.关键词:汽车;喷涂房;过量喷涂; 涂漆解黏;循环水处理;现代涂漆技术中，大型的工件和组件如汽车，摩生化工艺托车的车身，通常使用自动喷涂技术来喷涂。喷涂工中图分类号: TG174.461文献标识码: A序通常在密封的喷涂房中进行(喷涂房具有收集过度文章编号: 1004 -227X (2007) 10- 0045 - 04Paint detackification technology for recirculated water喷涂的油漆，降低工件在喷涂时被污染的风险以及保trough at paint spray booth // KO Dany (Chun-kin)护在场工作人员安全的功能)。在工业涂装生产线中，Abstract: In industrial painting lines, approximately 25% ~过度喷涂的油漆大约占总油漆量的20%~ 60%，因此，60% of the paint is wasted as overspray, and the overspray需要对其进行处理。小型的喷涂房".般使用过滤器除paint is collected and treated in water-based solutions using去空气中过度喷涂的油漆，而大型的喷涂房则通常利traditional chemical paint detackification systems in largeoperation line such as automobile industry. In this paper,用循环水漆分离系统来进行处理。当需要涂装的工件traditional chemical, biological and biochemical paint流经喷涂房的工作区域时，过度喷涂的油漆被喷涂房detackification process are reviewed. A trial run was供气系统提供的气流压入水帘表面，使得过喷的漆雾conducted by comparing a traditional chemical treatment and与循环水充分混合，从而有效地将分散于空气中的漆a biochemical technology- KleerAid, which combines雾分离至循环水中。此外，也可使用某些类型的喷水latest biotechnology with chemical paint detackificationtechnology. It was found that the use of biochemical装置或文丘里管洗气器来完成这个过程，但所有的方treatment method can resulted in a lower averaged COD and法最终都是运用循环水来收集过度喷涂的油漆。total suspended solid in recycle water and a reduced water循环水槽所收集的过度喷涂的油漆量取决于许多content and stickiness of the sludge as compared with the因素，如涂漆工件的形状和大小、喷漆装置的类型、traditional detackification chemistry. The use of biochemicaltechnology has demonstrated an improvement in detackification喷雾和净化技术、油漆的类型以及循环水的流速等。performance and overall cost effectiveness of the ecirculated尽管通过涂装工艺技术的改进可以明显减少过度喷涂water treatment at the spray booth.的量，但仍有约占喷涂总量40%的油漆不能被有效利用。因此，在整个涂装系统中，残留油漆的量会不断增大。这些过量的油漆可能导致管道、风扇和循环泵收稿日期: 2007-08-13修回日期: 2007 08-15堵塞，而粘附于喷涂房墙面上的油漆会大大降低喷涂作者简介:高俊健<1975-). 男，博土，广东中山人，安美特化学有房的净化效率，并引起气流压力不均衡，从而导致喷限公司市场经理，香港金属表面处理学会理事，主要从事通用五金电镀及涂漆处理技术的应用及业务开发。涂效果差，以及有可能使油漆直接排放到大气中，对作者联系方式: (Erai) dunay ko@atotech.com.喷涂房的工作人员造成安全危害。此外，积聚在泵，管路、蓄水池内表面的油漆沉积物一旦遇 到厌氧细菌，2.1苛性钠处理其中的有机物将被分解，从而产生具有腐臭味的物质。该法的主要缺点是应用范围小。如它可能适用于某当系统进行周期性的清洁时，粘附在管道、水槽系统种特定类型或颜色的油漆，但对同- -喷涂房里其它类型中的淤泥需要更多的人力物力才能清除。或其它颜色的油漆则不适用。-般来说，它是与油漆颗一般情况下， 用来收集过度喷涂油漆的水是循环粒发生纯粹的化学反应，并使树脂皂化。由于与不同的利用的。为了使工序连续有效地进行，必须收集并除树脂发生的反应不同，导致其结果变得不可预知。因此，去水中的油漆。因此，需要对此油漆进行解黏处理,在新的油漆I艺,如色漆/清漆以及高固体分油漆的应用以便易于去除。在典型的喷涂房/淤泥去除系统中，解占主导地位的今天，该法显然已经过时。尽管如此，它;黏的油漆颗粒被转移到固体收集装置中，如旋风分离仍可以成功地应用于某些特殊情况。苛性钠可以粉末或器、空气浮选机，以及其它类似的除漆渣装置。在该者液体的形式添加，但液体形式将更易于应用在自动定装置中，可以通过加入凝聚剂来帮助浮选，从而在水量加料系统，而加料泵的运行将通过pH控制器来控制面形成一个淤泥层。收集的淤泥中固体物质含量通常给料。虽然许多厂商提供了多种多样的高效能聚合物，小于20%。这些淤泥刮取出来后被送到脱水装置如淤但苛性钠处理还是没有完全退出应用舞台。泥压滤机等，在这个装置中可能再次加入凝聚剂以辅.2三聚氰胺~醛类溶液助脱去淤泥中的水分。脱水后的淤泥一般含有30% ~此方法使用的是三聚氰胺-醛类酸性胶体溶液。该70% (质量分数)的固体。这些淤泥还将被进一步 放到胶体溶液可由三聚氰胺和醛反应(其中，以甲醛或多空气干燥器中高温干燥到固体含量为80% ~ 90%。最聚甲醛反应产生三聚氰胺-甲醛最为常用) ,然后向其后，这些从循环水槽分离出来的漆渣淤泥通常要按危产物加入酸制得。 该方法具有以下缺点: (1) 油漆不完险废弃物料来处理。全解黏，导致其不能有效地脱水，因而增加了废淤泥综上所述，一个优良的油漆分离水槽系统应先对的产量: (2) 三聚氰胺-甲醛酸性胶体溶液中一般含有水中的过喷油漆进行解黏处理，以便使油漆容易从水超过0.1%的甲醛，而甲醛已被认定为可致癌物。中分离而不粘在墙壁、管道、泵或者其它设备表面，2.3黏土处理并且使喷涂体系内部的循环水保持流动、不粘的状态。这是一个较古老的处理形式，现在又重新用它来同时，为了降低淤泥的处理成本，最终收集的淤泥应处理难变性油漆树脂。具有可吸收性的黏土能够包住该是低含水量的。油漆颗粒，并可吸收部分溶剂。由于简单的黏土处理一般会在喷涂房以及水处理槽内沉淀，故可通过加入2喷涂房循环水处理方法高分子电解质以提高其浮选性来解决此问题。目前，喷涂房循环水处理主要形式包括苛性钠、黏土处理系统的缺点之一是产生大量的淤泥。之三聚氰胺-醛类溶液、黏土、金属盐、生物处理和生前，也许这个问题并不重要，但各国管理处置废弃物化处理等。除了苛性钠和生物处理方法外，其它处理到垃圾填埋场的新立法，迫使厂家改用其他体系。该形式的组成体系可能含有以下物质: (a) 解黏剂; (b)方法另一缺点是很难使黏土处理系统产生的淤泥脱碱性缓冲液:调节水的pH，以达到最好的解黏效果;水，从而导致大量潜在的有害物质需要掩埋在安全的(c)高分子电解质(或聚合体) :起絮凝作用: (d) 消垃圾填埋场，以及增加淤泥处理的费用等。泡剂:抑制泡沫的产生，预防由此引发的问题。在此2.4金属盐处理多组分体系中，各成分通常在溶液中相互反应，如高该法是利用金属盐如氯化铝和苛性钠在溶液中反分子电解质会絮凝。因此，这些化合物不能事先混合，应 生成氢氧化铝，氢氧化铝以絮状沉淀物的形式从溶而应该分开保存。各组分在使用中，应按各自的计量液 中分离出来时，从而将粘性的油漆颗粒包裹住。体加入到循环水槽中。尽管多组分体系比单一处理效果系内，所含的其它聚合表面活性剂内部包含了化学解更好，但它具有成本高、需定量给料及运用体系管理黏成分，因而这个体系与黏土加上聚合物体系相类似。复杂等缺点(因为每种成分的投料速率需根据现场条该体系的主要缺点是:尽管反应所生成的氢氧化铝发件如油漆类型、过喷的油漆量及清洗剂溶液类型等进生沉淀，但氯离子仍留在溶液中。氯离子的存在加快行调整)，导致应用受限。了对喷涂房地面以及排气装置的腐蚀速率，使得喷涂房的不同部位都会被严重腐蚀。有的公司因使用氢氧高容量的涂漆线。目前，这项生化技术已在全世界各主化铝而在3年内就需要更换排气烟囱。因此，由于CT要的汽车喷涂中得到应用"。本公司开发的KlerAid生的强腐蚀作用，建议不要使用氯化物系统。化涂漆解黏工艺在汽车工业的应用实践表明，该工艺对2.5生物处理水质的COD值、TSS (total suspended solids,总悬浮物)类似于许多废水处理程序中的生物处理系统，微值、 污泥含水率及污泥的解黏程度方面的处理均大大优生物已被应用于涂漆的水处理解黏油漆程序中。在该于传统的化学解黏工艺。图2~图4为某汽车公司分别体系中，微生物将产生以下作用: (1) 微生物产生的酶应用KleerAid 生化涂漆解黏工艺与传统化学解黏工艺可以使油漆解黏;(2)微生物有机体能消耗掉水溶液中处理循环水的试验效果比较(试验时间35天)。的有机物，最终产生水和二氧化碳: (3) 油漆残渣可以通过离心分离机或空气浮选机进行分离。-130网通常，这类生物处理会选择耗氧菌，它可以将漆水中的气味减至最小。由于需要氧来维持微生物的生命活动，所以必须保证充足的空气供应或良好的水循环。而微生物可以分解油漆中的有机物，因此，残渣不会圈2不同处理工艺循 环水质中COD含t与工作时间的关系粘附在水槽的底部。与化学处理方法相比较，有效的Flgure 2 Relationship between COD content in reeycle water生物处理方法可以减少淤泥的产生量，并延长水的使and work time with different technicses用寿命。单纯的生物处理方法的主要缺点是它的处理能力有限，因为解黏和生物降解过程仅仅依赖于微生x物体的新陈代谢和特殊的酶的作用。因而，目前许多6-237帆生物处理方法只在产能较小的油漆喷涂系统中应用。2.6生化处理与纯粹的生物处理相类似，生物化学处理方法使圈3 不同处理工艺循环水质中悬浮物含与工作时间的关系用特殊的微生物来解黏并降解油漆和溶液中的溶剂。Fgore Redousu betre teotoeet sedrsasetein reeycle water and work time with different technicses其中，含有的化学药品则凝结和絮凝颜料、填充物以及分解产物。通过微生物的有氧代谢，使得淤泥完全凝结、解黏，易于处理，同时含水率低，没有气味。因为有氧的条件抑制了厌氧细菌产生的难闻气味，所以不需要使用生物灭杀剂。这种持续高质量的水处理明围4不同处理工艺领环水质中污泥含水率与工作时间的关系显减少了换水清槽的频率。生化处理过程示意图见图1. Figure4 Reliorbtp beween water content of the sludgein解数的第一步cycle water and work time with different techaicses图2表明，经过35天的实验，采用KleerAid生化涂漆解黏工艺,可获得COD值大大低于传统涂漆解黏工艺副合物处理的循环水槽水质,并且可持续保持低COD值的状态。涂料器况被照菌代建图3说明，经过35天的处理时间，采用KleerAid→ψ→ψ*- ><不懂电荷的涂料武况生化涂漆解黏工艺，循环水中的悬浮物(TSS)量大大真闸把单体生物氧化低于传统涂漆解黏工艺，并且稳定保持较少悬浮物的图1生化处理过程示意圈Figure 1 Schemate diagram of blochemical treatment process水质状态，使得循环水保持清澈透明的状态，利于再生3 KleerAid 生化涂漆解黏工艺与传统工艺比较的循环水进入喷涂房内，更好地捕获过量喷涂的漆雾。图4说明，在35天的处理时间内,经空气浮选后，生化油漆解黏处理是-一个新的、经济的和环保的技采用KleerAid生化涂漆解黏工艺得到的漆渣，其含水术，它结合了生物和化学处理系统的优点。它是一个对率低于传统涂漆解黏工艺同期内处理的漆渣。过度喷涂的油漆进行解黏、絮凝和凝固的过程，适用于图5为KleerAid生化涂漆解黏工艺处理循环水槽涂漆后所得涂漆泥渣实物照片。该漆渣的特点是完全可根据工厂 的需求调整处理药剂的用量和性质，以达解黏，含水率低，放于手心挤压可成形，无异味。到最佳处理效果; (2) 在技术上需保持喷涂房循环水槽水质和漆渣良好，其中包括循环水的低化学耗氧量(COD)、低悬浮物量(TSS) 、低氯化物含量，pH稳定，无嗅味; (3)对 于漆渣，应达到低漆渣量，且己被解黏，不粘手，含水率低，漆渣上浮率高(对配备漆渣上浮系统而言) ; (4) 在经济上，整个喷涂房循环水槽的油漆解黏处理成本包括药剂成本，漆渣处理费圈5涂漆沉积物实物照片Figure5 Photo of paint sediments用，清槽换水时处理高浓度废水的费用，工厂废水处KleerAid生化涂漆解黏I艺在大批量喷漆生产线理站处理高浓度废水的能力以及设备清理，保养的费水洗式过量喷漆处理应用实践表明，该工艺所得余渣用等。因此，在选择喷涂房循环水槽工艺和药剂时，量比传统工艺少60%， 无毒性残留物，无异味，能够建议从水质和漆渣质量两方面评估处理能力，而运行减少VOC的排放及换水次数，减少设备维护及清洗。成本则应综合考虑。否则，如在选择药剂时只考虑使运用该工艺，生产效率明显提高。用成本较低的药剂，可能导致喷涂设备的维护费用提高和增加漆渣的产生量，从而使整体污水和淤泥处理4结语成本增加，最终增加综合成本及污染物的排放量。不同的喷涂设备、不同的生产车间和企业有着不参考文献:同的配置、工作环境、操作要求和处理效果要求。因此，一个成功的水处理系统通常包括: (1) 和水处理药1] 陈建辉:轿车涂装领域的环保节能技术[].汽车制造业200 (8); 56-8.剂供应商保持良好的关系，对水处理工艺有所了解，[编辑;韦凤仙]用于涂漆解黏的生物科技创新技术涂漆处理技术安美特KleerAid"M生化涂漆解黏工艺是KleerAid.一种应用于对过量喷漆的处理的新型经济及环保的凝聚和絮凝工艺技术，它可处理溶剂性及水溶性的涂漆，适用于采经济、环保的生化涂漆解黏工艺用水洗式处理过量喷漆的大批量喷漆生产线。KleerAidM-生 物技术产品的特点及优势余渣量比传统工艺减少量高达60%无毒性残留物，无VOC (可挥发性有机化合物)排放保持COD稳定减少换水次数(减少废水排放)消除异味无需使用杀生剂减少设备维护及清洗.与传统化学污水处理相比，成本效安美特化学有限公司电话: (852) 2722 0108传真(052) 2721 3540 mm. stotech com M益明显提高安美特(中国)化学有限公司电话: (86 20-6297 5160传真(80 20-8297 5170 atotech com cn上海分公司.电话: 021-69210608 传真021-69210202工限公司二号21622-862424号802-27384939重庆分公司.电话: 023-01601855传真: 023-61601858温州分公司.电话: 5-8938870 传真: 7788938871A ATOTECH