申请日2001.06.28
公开(公告)日2005.08.03
IPC分类号B01D61/04; C02F1/44; B01D61/16
摘要
一种处理废水的方法，其包括将阳离子电泳涂漆中最终水洗工序的废水从最终水洗槽供给到接受兼浓缩槽，将接受兼浓缩槽中接受的废水供给到膜分离装置，从而将废水分离为滤液和浓缩液，并且连续地回收分离的滤液以在最终水洗工序中再利用，其特征在于连续地检测滤液的pH值，并连续地向废水中注入酸，以将滤液的pH保持在预定的范围内，从而调节废水的pH。该方法可连续有效并精确地控制在阳离子电泳涂漆中最终水洗工序废水的pH。
摘要附图
权利要求书
1.一种处理废水的方法，其包括将阳离子电泳涂漆中最终水洗工 序的废水从最终水洗槽供给到接受兼浓缩槽，将接受兼浓缩槽中接受 的废水供给到膜分离装置，从而将废水分离为滤液和浓缩液，并且连 续地回收分离的滤液以在最终水洗工序中再利用，其特征在于连续地 检测滤液的pH值，并且连续地向废水中加入酸，以将滤液的pH保持 在预定的范围内，从而调节废水的pH。
2.权利要求1的处理废水的方法，其中来自最终水洗槽的废水被 连续地供给到接受兼浓缩槽。
3.权利要求1或2的处理废水的方法，其中滤液的pH保持在 5.2-5.9。
4.权利要求1或2的处理废水的方法，其中从膜分离装置排出滤 液之后立即检测滤液的pH。
5.权利要求1或2的处理废水的方法，其中将酸注入废水在接受 兼浓缩槽中进行。
6.一种处理阳离子电泳涂漆中最终水洗工序废水的装置，其包括 接受来自阳离子电泳涂漆中最终水洗工序的废水的接受兼浓缩槽，被 供给接受兼浓缩槽接受的废水的膜分离装置，将膜分离装置分离的滤 液循环到最终水洗槽的滤液回收管线，将膜分离装置分离的浓缩液返 回到接受兼浓缩槽的浓缩液返回管线，检测膜分离装置分离的滤液pH 值的pH传感器，和向废水中注入酸的酸注入装置。
7.权利要求6的处理废水的装置，其中在用于排出膜分离装置分 离的滤液的滤液排出管线中设置pH传感器。
说明书
阳离子电泳涂漆中处理废水的方法和装置
技术领域
本发明涉及在阳离子电泳涂漆中处理最终水洗工序废水的方法和 进行该处理的装置。更加具体地讲，本发明涉及处理最终水洗工序废 水的方法和装置，其可通过膜分离装置控制废水处理中废水的pH。
背景技术
阳离子电泳涂漆不但广泛地应用于汽车车身的涂漆，而且可应用 于汽车零件、电器、建筑材料等的涂漆。通常，在电泳涂漆工艺中， 在电淀积槽中的被涂物上以电化学方式形成涂膜，接着在进行干燥和 烘焙之前洗涤。
即，在电泳涂漆工艺中，在电淀积槽中的物品上所形成的电涂膜 可通过在干燥箱中干燥和烘焙硬化，以完成涂漆，但是一些未使用的 电泳涂漆涂料、带负电的反离子等作为沉积物保留在电淀积槽中形成 的涂膜上。将没有除去该沉积物的涂膜直接干燥和敷层将产生加工面 不良，例如所谓的下垂(sagging)、条纹和斑点。因此，通常在电泳涂 漆之后的洗涤工序后进行干燥和敷层。
洗涤工序可分成UF(超滤)滤液水洗工序和最终水洗工序。UF 滤液水洗工序是使用UF滤液洗涤被涂敷的物品表面的工序，从而洗掉 物理地沉积在被涂物上的涂料成分，其中通过将电淀积槽中的涂料过 滤通过UF膜而获得UF滤液。在电淀积槽中将洗掉的涂料成分回收和 再利用。最终水洗工序包括用纯水或工业水精整-洗涤被涂物上形成的 涂膜，其中将UF滤液水洗工序之后保留的非常少量的涂料成分最终洗 掉。将精整-洗涤中使用的水作为废水排出。
作为精整水洗的最终水洗工序需要大量的水，特别是需要严格控 制涂层的表面的汽车车身而言，水量为100升/分钟或更多。然后将 最终水洗工序中使用的所有的水作为废水从电泳涂漆工艺中排出。该 废水含有涂料成分或致污离子，虽然量很少，因此在排出之前需要进 行废水处理例如凝结处理等。
作为处理所述废水的方法，已经提出了一种膜分离方法。例如， WO96/07775公开了一种方法，其包括将从进行最终水洗工序的最终水 洗槽中排出的废水供给到浓缩槽，并且使用半透膜将废水分离成滤液 和含有涂料成分的浓缩液，同时调节浓缩槽中的废水的pH。此外，还 公开了将分离的浓缩液作为涂料的再利用和滤液作为最终水洗工序的 水再循环使用。
发明内容
WO96/07775还公开了一种间歇法，其包括在进行过滤步骤之前， 在浓缩槽仲储存一定量的由最终水洗槽排出的废水，并向浓缩槽中注 入酸，进而调节废水的pH。此外，还公开了一种方法，其包括每次用 滤液逆洗膜时都向滤液中加入酸(每次进行逆洗时都向逆洗水中注入 酸)，以这种方式调节浓缩槽中的pH。
然而，通过事先向一定量的废水中注入酸调节pH的间歇法在过 滤装置运转过程中不能令人满意地控制浓缩槽中废液pH的上升，进而 导致过滤装置处理能力的下降。此外，该间歇法要求提供大规模废水 储槽，以接收来自大规模涂漆过程例如汽车涂漆过程中最终水洗槽的 废水，或者在用于连续生产例如汽车零件等的小规模涂漆工序中，也 要求在涂漆作业中连续接受和处理来自最终水洗工序的废水。因此， 迄今为止存在不可避免的复杂的工艺步骤等问题。
另一方面，在逆洗之前向滤液中注入酸以保持期望的pH的方法 具有增加酸注入频率的限制，进而导致和酸注入之后即时的pH与酸注 入之前的pH不同。此外，根据过滤工序的变化状态，很难控制酸的适 当量和浓度。因此，在过滤工序中，该方法不能说是将pH控制在窄范 围内的优选方法。
为了恒定地保持电泳涂漆的品质，优选水洗工序中使用的水量恒 定，而且作为最终水洗用水的再循环使用的滤液的pH变化也自然会变 得最小。
另外，在浓缩槽中直接检测从最终水洗槽排出的废水的pH的常 规方法，随着浓缩槽中废水的涂料成分浓度的增加，将在pH传感器上 形成涂料膜，导致不能测量精确的pH值。因此，必须经常清洗pH传 感器的污垢，且存在其维护管理消耗时间的问题。
正如WO96/07775所公开的，必须将从最终水洗槽中排出的废水 的pH保持在6.4或更小，以保证膜分离装置稳定。pH越低越优选。
然而，通过过滤最终水洗槽废水所获得的滤液的pH比最终水洗 槽中滤液本身的pH低0.2-0.5。因此在循环使用滤液作为最终水洗用水 的情况下，只通过测定最终水洗槽中废水的pH进行管理的方法不能控 制滤液的pH，并且用循环使用的滤液洗涤电泳涂漆膜的过程中存在再 溶解电泳涂漆膜的危险。特别是在严格要求电泳涂漆膜品质控制的被 涂物如汽车车身的情况下，这是一个致命的问题。因此，必须严格控 制滤液的pH，特别是其下限值。
本发明的目的是提供一种通过膜分离装置处理来自最终水洗工序 废水的方法和装置，其不存在上述问题，可高效、精确和连续地控制 供给到膜分离装置的最终水洗工序中废水的pH。
即，本发明包括下述发明(1)-(7)。
(1)一种处理废水的方法，其包括将阳离子电泳涂漆中最终水 洗工序的废水从最终水洗槽供给到接受兼浓缩槽，将接受兼浓缩槽中 接收的废水供给到膜分离装置，从而将废水分离成滤液和浓缩液，并 且连续地回收分离的滤液以在最终水洗工序中再利用，其特征在于连 续地检测滤液的pH，并且连续地将酸注入废水中，以将滤液的pH保 持在预定的范围，从而调节废水的pH。
(2)上述第(1)项的处理废水的方法，其中来自最终水洗槽 的废水被连续地供给到接受兼浓缩槽。
(3)上述第(1)项或第(2)项的处理废水的方法，其中滤液 的pH保持在5.2-5.9。
(4)上述第(1)项或第(2)项的处理废水的方法，其中从膜 分离装置排出滤液之后立即检测滤液的pH。
(5)上述第(1)项或第(2)项的处理废水的方法，其中将酸 注入废水在接受兼浓缩槽中进行。
(6)一种处理阳离子电泳涂漆中最终水洗工序废水的装置，其 包括接受阳离子电泳涂漆中最终水洗工序的废水的接受兼浓缩槽，被 供给接受兼浓缩槽中接受的废水的膜分离装置，将膜分离装置分离的 滤液循环到最终水洗槽的滤液回收管线，将膜分离装置分离的浓缩液 返回到接受兼浓缩槽的浓缩液返回管线，检测膜分离装置分离的滤液pH 值的pH传感器，和向废水中注入酸的酸注入装置。
(7)上述第(6)项的处理废水的装置，其中在用于排出膜分 离装置分离的滤液的滤液排出管线中设置pH传感器。