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來源：生產(chǎn)全自動反沖洗過濾器廠家中乂(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)無油、無銹、無浮灰和掛污痕跡，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，應(yīng)對除油方式、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。 本文通過對汽車涂裝除油設(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、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，必須對脫脂工藝與設(shè)備系統(tǒng)作具體分析，才能有針對性地按指定完善或?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)，如車架表層的潤滑油與車身覆蓋件表面的潤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，長時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。 （3）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，長期保持穩(wěn)定，雖經(jīng)長時間的靜置澄清，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、粗粒化、氣浮法、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；按粗粒化方式的氣浮和過濾器；按熱分離與膜分離的加熱（85℃）分離槽-撇油、中空纖維過濾與超濾膜過濾正在應(yīng)用推出：吸附法的帶式與盤式除油機(jī)己不能適用，移動式的集（收）油器有待推廣發(fā)展。 3.參數(shù)控制與管理 國內(nèi)很多條涂裝線在油水分離環(huán)節(jié)上往往受設(shè)計、場地、環(huán)境和資金等因素的限制，會造成一些設(shè)計、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、費(fèi)錢方法。而且除油也很不徹底，無法清理涂件上的油滴，會給后道工序帶來質(zhì)量缺陷。同時管理上的不重視、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。筆者通過對幾例不良運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)分析和現(xiàn)場改造，提出解決這類故障的方法：成熟的設(shè)計、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。它簡便實(shí)用無需投資，雖槽液損耗多些，但浮油（通過人工）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（時間、條件）上較簡易。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，選擇粗粒化油水分離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，它是一個連續(xù)、完善的工作過程，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，將會出現(xiàn)吸油面少，油液不分離，易堵塞而造成過濾量大減等缺點(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。其有時是設(shè)備投資少，結(jié)構(gòu)簡單易操作，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高過低，高了能耗大、脫脂液內(nèi)表面活性劑溶解度擴(kuò)大，會阻礙一些分散油與細(xì)微粒徑的油珠合并凝集，同時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。 （4）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，國內(nèi)涂裝線上應(yīng)用超濾膜除油設(shè)施不多見。 （5）移動式集（收）油器應(yīng)用與控制 為解決脫脂槽內(nèi)的大量浮油，近來研制生產(chǎn)一種小型高效、自動化程度較高、適應(yīng)性較強(qiáng)和管理方便的移動式集油器。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油泵將浮油排出回收。集油器對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，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大的液面之上，并注意有無漂浮雜物，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 涂裝前處理預(yù)脫脂、脫脂槽工序的設(shè)計、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)帶來嚴(yán)重的影響。同時，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，控制有效與管理簡易的目的。
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