喷漆循环水系统设计及漆渣处理系统

喷漆循环水系统设计及漆渣处理系统

摘要 为方便有效地在涂装生产中的喷漆循环水系统实现漆渣分离，并作进一步的干燥处理，

介绍了一种新型吸取式漆渣处理及真空压滤干燥系统，并通过对水循环系统系统设计原理及构造的阐述，对该漆渣处理系统的工作原理进行了描述。实际应用证明，该系统处理漆渣效果明显，操作方便。

关键词 涂装；自动除渣处理系统；喷漆；循环水系统；设计

o前言

涂装喷涂过程中产生大量的过喷漆雾及有机溶剂气体，严重影响环境和操作者的身体健康。据测定，喷漆室排放的漆雾和有机溶剂的浓度为300～2000毫克/m3，为了处理废气，必须合理的设计捕捉漆雾的水系统。本人根据多个现场调试，借鉴国内外先进涂装线的经验，设计了一整套漆渣处理系统，以供同行参考。该系统按照功能可分为循环水系统、加药系统、漆渣处理系统、脱水过滤系统。 1 循环水系统设计原理及方法

湿式喷漆室的作用是将水雾化，捕捉过喷漆雾。为了提高漆雾捕捉效率，必须减少循环水中已捕捉油漆颗粒的含量，除采用加入化学药剂法分离油漆颗粒外，对漆渣处理系统（图1）设备构造也有特定的要求：

图1 漆渣处理系统原理

1.2.回流区 3.浮渣区 4.吸渣及过滤区 5. 漆渣整合区 6. 脱水过滤系统

回流区1和2：该区域位于喷房回水口位置，设置有溢流板及过滤网，其作用是消减回流水的冲击力，通过高位溢流，降低槽内流速，并过滤掉大块漆渣。该区域循环水停留时间要求为0.8分钟，槽体截面流速0.05~0.075m/s。

浮渣区3：为有效的将截留后的漆雾（包括其中的树脂、溶剂等）聚集成块状漆渣，并通过气浮漂浮于表面，须严格控制槽内循环水的流速及循环水停留时间，确保漆渣上浮到水面时正好回流到溢渣区。大量的现场观察及试验表明，该区域循环水滞留时间为5.5~7分钟、槽内液体表面浓度为600mg/L，槽体截面流速0.05m/s时效果较佳。

吸渣及过滤区4： 该区域设置有自动溢流堰，可根据液面高度自动调整进渣口位置，尽可能多的将上浮的漆渣收集到吸渣口，通过专用的浮渣泵吸入漆渣处理区6作进一步处理。在吸渣口后设置有过滤器，其作用为阻挡大块的漆渣进入下一区域，过滤器采用过滤网，网孔大小为40mmx40mm为佳，并要求拆卸清洗方便。

漆渣整合区5：该区域采用垂直分离方式，通过加入去粘剂，将漆渣从水中分离。 2 凝聚剂自动添加系统

在以往的水处理系统中，由于对化学品添加位置或添加量没有明确的规定，导致设备使用过程中随意添加化学品，不仅造成浪费，更重要的是不能及时的从水中分离出过喷的漆雾，降低了循环水捕集漆雾的效率，既缩短了循环水的使用周期，又增加了污染物排放量。为避免这种现象，经过对国内外多条大型涂装线的调研以及和药剂供应商的交流，在我院做的项目中运用了药剂自动添加系统。通过该系统使用中的观察及对循环水测试表明，该系统效果明显，性能稳定，可广泛运用于循环水系统中。

以下对某工厂整套系统加以简要介绍，以供参考。 2.1 药剂种类及性质

漆雾凝聚剂D2430，PH=1.6，密度1.022~1.042g/cm3；氢氧化钠，粘度约0.8Pa.s（0.5%稀释液）；杀菌剂NX1106；絮凝剂CE2680，PH值呈中性，粘度约0.8Pa.s（0.5%稀释液）；消泡剂AF1440。

2.2 药剂加药位置及加药方式

（1）凝聚剂D2430加药点应设在循环水泵吸口或出口处，这样漆雾凝聚剂经水泵充分搅拌后，通过供水管以最快的速度进入喷房底部水槽与过喷油漆颗粒进行作用。为了保证加药的均匀、有效，采用计量泵在循环水泵吸口或出口处添加，加药桶容积为200升。计量泵

固定在墙壁上或固定在桶盖上。

（2）絮凝剂CE2680加药点在图1的1位置水流湍急处，通过计量泵加入絮凝剂的稀释液，使经凝聚的油漆颗粒进一步聚集浮到表面形成漆渣。加药桶为200l广口式、带盖子，加药桶上方配备1个自来水龙头，用来配置絮凝剂药液。

（3）碱液投加 为了提高凝聚剂及絮凝剂的凝聚效果，要求槽液PH值控制在8.5~9.5之间。因此选用了一套进口pH计，将pH探头安装于水槽中检测槽中pH值。pH值低于8.5时自动启动加药泵，达到9.5时关闭加药泵。加药桶为100l广口式、带盖子。计量泵为B136-368TI型米顿罗进口电磁计量泵。

（4）其它药剂添加 由专人定期检测槽液，当水中有机溶剂含量较高产生泡沫时，手动投加消泡剂；当槽液微生物超标时手动投加杀菌剂。

（5）加药管及加药通材质选用 由于D2430的pH值较低，而且含有少量氯离子，因此加药管、加药桶及计量泵配件采用PVC材质。CE2680及NaOH加药管、加药桶及计量泵配件可采用PVC或不锈钢材质。

（6）加药泵控制方案 凝聚剂和絮凝剂由计量泵投加，计量泵可手动和自动控制。自动控制时，计量泵与喷房输送链和循环水泵连锁，当输送链及循环泵同时启动时，计量泵开启，定量添加；反之当输送链及水泵停止时，计量泵关闭。这样可根据预先设定的计量泵流量，及时、准确加药。手动控制时，现场可单台启动及停止计量泵。 3 Palin漆渣处理系统

国内各大的汽车公司采用了不同方式分离循环水池中漂浮的漆渣，如表面直接刮渣、浓缩等，但效果都不尽人意。我院某一汽车涂装项目从美国引进了一套漆渣处理系统，该系统设计可去除喷漆室循环水系统的经化学去粘后的喷漆残渣，且不使用过滤介质，可有效的降低操作成本。循环水池吸渣区高浓度漆渣水通过漆渣泵吸入漆渣处理槽内。漆渣的去粘是通过协调机械系统以及化学去粘剂的共同作用来实现的。该系统兼容了悬浮和漂浮的化学及物理过程，采用垂直分离设计使可漂浮的漆渣能在水面聚集，再通过刮板在不同时期将喷漆残渣传送到去除容器或二次脱水装置。经过处理后清洁的循环水在重力作用下返回循环水槽，循

环使用。

4 脱水过滤系统

简便的脱水过滤系统直接采用可渗水袋子及漆渣小车装刮出的漆渣，通过长时间静置脱

水（图1 6a）。其优点是简便、节约投资成本；缺点是漆渣中含水量高，约占总重的80%，不

利于漆渣的回收处理。

国外一些大的汽车厂采用如图2所示方法去除漆渣中的水分，效果明显。其原理如下：湿漆渣进入底部装有过滤材料LEC区，在其表面形成厚度均匀一致渣膜，并在该区域内通过低流量、高压力的真空机9榨出多余水分。然后通过驱动电机6移动至DDC烘干区，采用大流量、低压力，且能够产生热风的真空压滤机10作用于该区域，进一步对漆渣进行干燥处理。处理后的漆渣干燥率在60%以上。该系统的缺点是占用空间大，一次性投资高。

图2 国外漆渣脱水系统原理图

1.入渣区 2.摊平区 3.过滤纸 4.过滤床 5.厚度探测器 6.驱动电机 7.哄赶区 8.刮渣板 9.低速真空机 10.高速真空机 11.热风出口 12.回风管吸口 13.回风管 14.真空吸管

5 结语

在污染较为严重的汽车涂装行业，喷漆漆雾水处理系统的合理设计及运用将会降低排放物对周围环境的污染，同时可减少水的使用量，降低运行成本。本设计处理系统实际应用明显，其除渣效果明显，操作方便，具有一定的推广价值。

本论文已在《材料保护》2007年第4期发表，并被《中国城市经济》杂志社汇编于《中国现代化建设的理论与实践》大型文献丛书中。

喷漆循环水系统及漆渣处理系统的设计（一）

图1 漆渣处理系统原理图

据测定，喷漆室排放的漆雾和有机溶剂的浓度为300～2000hg/m+3，因此为了尽可能多地处理废气，必须合理设计捕捉漆雾的水系统。本人根据多个现场调试结果及对国内外先进涂装线的参观学习，总结并设计出一整套漆渣处理系统，以供参考。该系统按照功能可分为循环水系统、加药系统、漆渣处理系统5、脱水过滤系统6a或6b（见图1）。 循环水系统设计原理及方法

湿式喷漆室的基本原理就是将水雾化，捕捉过喷漆雾。为了提高漆雾捕捉效率，必须减少循环水中已捕捉油漆颗粒含量，要分离出油漆颗粒除了采用加入化学药剂的方法外，对设备构造有以下要求。

如上图将循环水池分为以下区域：回流区1和2、浮渣区3、吸渣及过滤区4、造渣除渣区5。 回流区1和2：该区域位于喷房回水口位置，设置有溢流板及过滤网，其作用是消减回流水的冲击力，通过高位溢流，降低槽内流速，并过滤掉大块漆渣。该区域循环水停留时间要求为0.8min;槽体截面流速0.05～0.075m/s。

浮渣区3：为有效的将截留后的漆雾，包括其中的树脂、溶剂等，聚集成块状漆渣，并通过气浮现象漂浮于表面，同时须严格控制槽内循环水的流速及循环水停留时间，确保漆渣上浮到水面时正好回流到溢渣区。为了实现该目的，经过大量的现场观察及药剂供应商试验，得出以下结

论，该区域循环水滞留时间为5.5～7min，槽内液体表面浓度为600PPM，槽体截面流速0.05m/s时，效果较佳。

吸渣及过滤区4：该区域设置有、自动溢流堰，可根据液面高度自动调整进渣口位置，尽可能多地将上浮的漆渣收集到吸渣口，通过专用的浮渣泵吸入造渣除渣区5进一步处理。在吸渣口后设置有过滤器，其作用为阻挡大块的漆渣进入下一区域，过滤器采用过滤网，网孔大小为40mm×40mm为佳，并要求方便拆卸清洗。

漆渣整合区5：该区域采用垂直分离方式，通过加入去粘剂，将漆渣从水中分离出来。 凝聚剂自动添加系统

在以往的水处理系统中，由于对化学品添加位置或添加量：没有明确的规定，导致业主在使用设备过程中随意添加化学品，造成人员及药剂浪费，重要的是不能及时地从水中分离出过喷的漆雾，降低了循环水捕集漆雾的效率，不仅缩短了循环水的使用周期，而且增加了污染物排放量。为了避免这种现象，经过对国内外几条大的涂装线的调研以及与药剂供应商的充分技术交流，我们在上海通用东岳项目及上汽通用五菱项目运用了药剂自动添加系统。在使用过程中，通过观察及对循环水测试，效果明显，性能稳定，因此可广泛运用于循环水系统中。 以下对某工厂整套系统加以简要介绍，以供参考。 1.药剂种类及性质 漆雾凝聚剂：D2430PH= 1.6，比重1.022～1.04；

氢氧化钠：NaOH，PH碱性，粘度约800CPS（0.5%稀释液）； 杀菌剂：NX1106;

絮凝剂：CE2680PH中性，粘度约800CPS（0.5%稀释液）；

消泡剂，AF1440 。

2.药剂加药位置及加药方式

凝聚剂D2430加药点应设在循环水泵吸口或出口处，这样漆雾凝聚剂可以经水泵充分搅拌后，通过供水管以最快的速度进入喷房底部水槽与过喷油漆颗粒进行作用。

为了保证加药的均匀、有效，采用计量泵在循环水泵吸口或出口处添加，加药桶容积为200L。计量泵固定在墙壁上或固定在桶盖上（见图2）。

絮凝剂CE2680加药点在图1的1位置水流湍急处，通过计量泵加入絮凝剂的稀释液，使经凝聚的油漆颗粒进一步聚集起浮到表面形成漆渣。加药桶为200L广口式、带盖子，加药桶上方配备自来水龙头一个，用来配置絮凝剂药液（见图3）。

回流区 1 絮凝剂 PH值调节碱液投加

为了提高凝聚剂及絮凝剂的凝聚效果，要求槽液PH值控制在8.5～9.5之间。因此选用了一 套进口PH计，将PH探头安装于水槽中，检测槽中PH值。当Ph值低于8.5时自动启动加药泵，当PH值达到9.5时关闭加药泵。加药桶为1001广口式、带盖子。计量泵采用米顿罗进口电磁计量泵，型号k为B136-368TI参数：17L/h×0.35MPa。 其他药剂添加

由专人定期检测槽液，当水中有机溶剂含量较高产生泡沫时，手动投加消泡剂；当槽液微生物超标时手动投加杀菌剂。 加药管及加药通材质选用

由于D2430的PH值较低，而且含有少量氯离子，因此加药管、加药桶及计量泵配件采用PVC材质。CE2680及NaOH加药管、加药桶及计量泵配件可采用PVC或不锈钢材质。 加药泵控制方案

要求凝聚剂和絮凝剂的加药由计量泵进行投加，计量泵要求手动和自动控制。自动时，计量泵与喷房输送链和循环水泵连锁，当输送链及循环泵同时启动时，计量泵开启，定量添加。反之当输送链及水泵停止时，计量泵关闭。这样可根据预先设定的计量泵流量，及时、准确加药。手动时，现场可单台启动及停止计量泵。

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