การประยุกต์ใช้ระบบกรองอัลตร้าฟิลเตรชั่น (UF) ในอุตสาหกรรมการเคลือบด้วยไฟฟ้า
การเคลือบด้วยไฟฟ้าเป็นวิธีการเคลือบที่ชิ้นงานและอิเล็กโทรดที่เกี่ยวข้องถูกใส่ลงในการเคลือบที่ละลายน้ำได้ซึ่งเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ และเรซิน เม็ดสี และฟิลเลอร์ในการเคลือบจะถูกตกตะกอนอย่างสม่ำเสมอและสะสมอยู่บนพื้นผิวของการเคลือบ เป็นอิเล็กโทรดเพื่อสร้างฟิล์มเคลือบที่ไม่ละลายน้ำโดยอาศัยการกระทำทางกายภาพและเคมีที่เกิดจากสนามไฟฟ้า Ultrafilter และ Ultrafilter มีบทบาทสำคัญในกระบวนการเคลือบด้วยไฟฟ้า การใช้และการส่งเสริมเทคโนโลยี ED-RO ที่ดีขึ้นสามารถปรับปรุงอัตราการใช้ประโยชน์ของการเคลือบอิเล็กโตรโฟเรติกและแหล่งน้ำได้ และลดการปล่อยน้ำเสียจากอิเล็กโตรโฟเรติกได้อย่างมาก การใช้และการบำรุงรักษาอุปกรณ์การกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันอย่างถูกต้องและมีประสิทธิภาพ ปรับปรุงอัตราการใช้ของระบบการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชัน วัตถุประสงค์ของการทำความสะอาดแบบอัลตราฟิลเตรชัน (UF) หลังจากอิเล็กโตรโฟเรซิสคือการขจัดสีที่ลอยติดอยู่กับพื้นผิวของสารเคลือบอิเล็กโตรโฟเรติก ปรับปรุงคุณภาพรูปลักษณ์ของสารเคลือบ และนำสารเคลือบอิเล็กโทรโฟเรติกกลับคืนมา
คำอธิบายโดยย่อของระบบอัลตราฟิลเตรชัน
อัลตราฟิลเตรชั่น (UF) เป็นเทคโนโลยีการแยกเมมเบรน เป็นกระบวนการแยกสารละลายตามหลักการคัดกรองเชิงกล ซึ่งขับเคลื่อนโดยความแตกต่างของแรงดันระหว่างทั้งสองด้านของเมมเบรน UF ความดันการใช้งานมักจะ (0.1 ~ 0.6) MPa เส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนแยกคือ 1nm ~ 0.1μm และน้ำหนักโมเลกุลของการเก็บรักษาอยู่ที่ประมาณ 500 ~ 1000000 ในกระบวนการของสีอิเล็กโทรฟอเรติก UF เมื่อสีอิเล็กโทรฟอเรติกสัมผัสกับ เมมเบรน UF สารละลาย และเกลืออนินทรีย์สามารถผ่านเมมเบรน UF ได้ ในขณะที่โมเลกุลที่มีขนาดใกล้เคียงกับเรซินและเม็ดสีไม่สามารถผ่านเมมเบรน UF ได้ และจะถูกเก็บไว้ในสารละลายสีและขนส่งกลับไปยังถังอิเล็กโทรโฟเรซิส
การใช้อัลตราฟิลเตอร์ในการเคลือบด้วยไฟฟ้า Ultrafilter เป็นอุปกรณ์สำคัญในสายการเคลือบอิเล็กโตรโฟรีซิส วัตถุประสงค์หลักของตัวกรองอัลตร้าคือการได้รับน้ำปราศจากไอออนและตัวทำละลายสีจากถังอิเล็กโตรโฟรีซิสผ่านอุปกรณ์ UF ให้น้ำล้างสำหรับชิ้นส่วนอิเล็กโตรโฟรีซิส และทำความสะอาดสีอิเล็กโตรโฟเรซิสส่วนเกินที่ติดอยู่กับชิ้นงานอิเล็กโตรโฟเรซิส และกลับสู่ถังอิเล็กโตรโฟเรซิส ด้วยวิธีนี้ สีอิเล็กโทรโฟเรติกจากพื้นผิวชิ้นงานสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ และการหมุนเวียนของวงจรปิดสามารถเกิดขึ้นได้ ซึ่งช่วยประหยัด 30% ของค่าใช้จ่ายในการซื้อสีอิเล็กโทรโฟเรติกสำหรับองค์กร ประการที่สอง ของเหลว UF ส่วนหนึ่งสามารถถูกปล่อยออกมาเพื่อกำจัดไอออนสิ่งเจือปนที่นำเข้าไปในถังอิเล็กโตรโฟรีซิสในระหว่างกระบวนการพ่นสี เพื่อให้สามารถรักษาปริมาณสิ่งเจือปนของของเหลวที่ใช้งานของถังอิเล็กโทรโฟรีซิสให้อยู่ในช่วงของสื่อกระแสไฟฟ้าและค่า pH ที่ระบุ ในกระบวนการนี้ และของเหลว UF สามารถรีไซเคิลแทนน้ำปราศจากไอออนได้ เนื่องจากน้ำล้างของชิ้นงานหลังจากการอิเล็กโตรโฟรีซิส และสีอิเล็กโทรโฟรีซิสโดยทั่วไปจะไม่ถูกปล่อยออกมา หลีกเลี่ยงภาระการบำบัดน้ำเสียที่ถูกปล่อยออกมาโดยการทำความสะอาดโดยตรงด้วยน้ำปราศจากไอออน และลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม
หลักการทำงานของระบบอัลตราฟิลเตรชั่น การกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันใช้เพื่อขจัดไอออนที่ไม่บริสุทธิ์ในของเหลวที่ใช้ในงานสีอิเล็กโตรโฟเรติก และปิดแหล่งกำเนิดมลพิษของไอออนบวกและไอออนได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อให้มั่นใจในความเสถียรของสารละลายสีและความสมบูรณ์ของฟิล์มสี อัลตราฟิลเตรชั่น (UF) เป็นเทคโนโลยีการแยกการซึมผ่านของเมมเบรนที่สามารถทำให้สารละลายบริสุทธิ์ แยกออก หรือทำให้สารละลายเข้มข้นได้ กระบวนการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นกระบวนการคัดกรองที่เกี่ยวข้องกับขนาดรูพรุนของเมมเบรน ด้วยแรงกดทั้งสองด้านของเมมเบรนเป็นแรงผลักดันและเมมเบรนกรองละเอียดเป็นสื่อกรอง ภายใต้แรงกดดัน เมื่อสารละลายไหลผ่านพื้นผิวเมมเบรน มีเพียงน้ำ เกลืออนินทรีย์ และโมเลกุลขนาดเล็กเท่านั้นที่ได้รับอนุญาตให้ผ่าน เมมเบรน ในขณะที่ของแข็งแขวนลอย คอลลอยด์ โปรตีน และจุลินทรีย์ และโมเลกุลขนาดใหญ่อื่น ๆ ในน้ำเนื้อเยื่อได้รับอนุญาตให้ผ่าน เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการทำให้บริสุทธิ์ การแยก และความเข้มข้นของสารละลาย การกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันเป็นการดำเนินการต่อเนื่องโดยใช้แรงดันต่ำ
ของเหลวในถังสีอิเล็กโตรโฟเรซิสจะถูกกรองผ่านตัวกรองอัลตราฟิลเตรชันและเมมเบรนกรองอัลตราไวโอเลตด้านข้างภายใต้ความแตกต่างของแรงดัน และไหลผ่านของเหลวไปยังถังกรองอัลตราฟิลเตรชัน ประมาณ 30% ของการไหลเวียนของของเหลวอัลตราฟิลเตรชันมาจากถังเสริมอิเล็กโทรโฟเรซิส จากนั้นจึงกลับสู่ถังอิเล็กโตรโฟรีซิส ปริมาณสีขั้นต่ำในระบบกรองอัลตร้าฟิลเตรชันคือ 10 เท่าของปริมาณน้ำที่ออกแบบไว้ และปริมาณสีที่เหมาะสมที่สุดคือ 20 เท่าของปริมาณน้ำที่ออกแบบไว้
ขั้นตอนการทำงานของระบบอัลตราฟิลเตรชั่น
1) ยืนยันว่าไม่มีแรงกดดันต่อท่อทางออก ปิดวาล์วจ่ายสี ทำความสะอาดวาล์วทางเข้า ทำความสะอาดวาล์วทางออก ผ่านของเหลวไปยังถังเก็บและวาล์วถังทำความสะอาด 2) เปิดวาล์วหมุนเวียนสี ผ่านวาล์วปล่อยของเหลว วาล์วแยกเกจวัดความดันทั้งหมด 3) เปิดวาล์วทางเข้าและทางออกของน้ำหล่อเย็นของซีลเพลาปั๊มอัลตราฟิลเตรชั่น (ความดัน 0.2MPa) 4) เริ่มปั๊มจ่ายสี 5) เปิดทางเข้าสีเล็กน้อยเพื่อฉีดสีเข้าสู่ระบบกรอง Ultra อย่างช้าๆ 6) ค่อยๆ เปิดวาล์วทางเข้าสีจนกระทั่งแรงดันบนเส้นพื้นฐานถึง 0.15MPa จากนั้นจึงเปิดปั๊ม 7) ปรับวาล์วทางเข้าและทางออกช้าๆ จนกระทั่งความแตกต่างของแรงดันถึง 0.2MPa และแรงดันทางเข้าและทางออกคือ 0.35MPa และ 0.15MPa ตามลำดับ 8) ตรวจสอบว่าเมมเบรนกรอง Ultra รั่วหรือไม่ หากยังมีการรั่วอยู่ ควรเปลี่ยนโอริงและกลุ่มเมมเบรนให้ทันเวลา 9) เวลาในการระบายของเหลวที่ซึมเข้าไปได้ควรเป็นเวลาอย่างน้อย 10 นาที 10) เปิดวาล์วผ่านของเหลวไปยังอุปกรณ์จัดเก็บ จากนั้นปิดวาล์วปล่อยของเหลวแยก
ข้อควรระวังในการใช้โรงงานอัลตราฟิลเตรชัน 1) ส่วนประกอบ กล่องหุ้ม และอุปกรณ์เสริมแบบอัลตราฟิลเตรชันควรได้รับการจัดการอย่างเบาๆ เพื่อป้องกันความเสียหาย 2) เวลาที่ไฟฟ้าดับกะทันหันหรือการปิดเครื่องโดยไม่คาดคิดอื่น ๆ จะต้องไม่เกิน 2 ชั่วโมง หากเวลาปิดเครื่องนานเกินไป ควรทำความสะอาดองค์ประกอบเมมเบรนกรองแสงทันทีเพื่อหลีกเลี่ยงการสะสมของสีที่ปิดกั้นองค์ประกอบเมมเบรนกรองแสง 3) บันทึกพารามิเตอร์ของระบบทำความสะอาดและระบบอิเล็กโทรโฟเรซิสโดยละเอียดเพื่อป้องกันและแก้ไขปัญหา 4) ความแตกต่างของความดันระหว่างทางเข้าและทางออกของตัวกรองควรเป็น 0.08MPa ควรเปลี่ยนถุงกรองของการกรองแบบพิเศษทันเวลา และความแม่นยำในการกรองน้อยกว่าหรือเท่ากับ25μm 5) อย่าใช้ระบบอัลตราฟิลเตรชั่นเมื่อปิดวาล์วของเหลว 6) อย่าสตาร์ทปั๊มเมื่อวาล์วระบายเปิดอยู่ เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อแรงดันต่อเมมเบรนอัลตราฟิลเตรชัน 7) ห้ามกรองจำนวนมากและควรปรับวาล์วเปิดตามปริมาณการกรองที่ระบุ 8) ลดการใช้สารเคมีในกระบวนการปรับสภาพโลหะให้น้อยที่สุด และค่าการนำไฟฟ้าหยดของการล้างครั้งสุดท้ายก่อนเข้าสู่ถังอิเล็กโตรโฟรีซิสควรต่ำกว่า 10us/cm
ระบบทำความสะอาดแบบอัลตราฟิลเตรชัน (UF) ที่ใช้หลังอิเล็กโตรโฟรีซิสคือการขจัดสีที่ลอยติดอยู่กับพื้นผิวของสารเคลือบอิเล็กโทรโฟเรติก ปรับปรุงลักษณะที่ปรากฏของสารเคลือบ และนำสีอิเล็กโทรโฟเรติกกลับคืนมา อุปกรณ์ที่ใช้เหมือนกับอุปกรณ์ล้างน้ำหลังการบำบัดฟอสเฟตล่วงหน้า จุดประสงค์ของการล้างครั้งสุดท้ายด้วยน้ำบริสุทธิ์คือเพื่อขจัดไอออนที่ไม่บริสุทธิ์และป้องกันการเกิดคราบสกปรกและการเคลือบฟิล์ม เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดรอยไหลทุติยภูมิในช่องว่างหลังจากทำความสะอาดไม่เพียงพอ จำเป็นต้องมีกระบวนการล้างแบบจุ่มเต็ม โดยทั่วไปการล้างแบบอัลตราฟิลเตรชั่นจะดำเนินการ 2-3 ครั้งเพื่อลดปริมาณสีที่นำออก เช่น พื้นที่ตัวถังรถคือ 80-100 ตารางเมตร และตัวรถแต่ละคันจะดูดซับของเหลวแข็ง 20% ออก 7-10 ลิตร เมื่อปริมาณของแข็งของการล้างด้วยน้ำครั้งแรกคือ 4%-5% การล้างด้วยน้ำครั้งที่สองอาจถึงน้อยกว่า 1% ปริมาณของแข็งของของเหลวอัลตราฟิลเตรชันสดโดยทั่วไปจะน้อยกว่า 0.5% ในกรณีของการกำจัดไอออนและของแข็งที่ไม่บริสุทธิ์ออก ของเหลว UE-RO จะถูกใช้แทนน้ำบริสุทธิ์ในการล้างน้ำบริสุทธิ์ขั้นสุดท้าย เพื่อที่จะตระหนักถึงหลังการทำความสะอาดด้วยอิเล็กโตรโฟเรซิสแบบปิดสนิทจริง ๆ ซึ่งสามารถลดการปล่อยของเสียจากอิเล็กโตรโฟรีซิสได้อย่างมากและ ปรับปรุงอัตราการใช้ประโยชน์ของการเคลือบอิเล็กโตรโฟรีซิสอย่างมีนัยสำคัญ กำจัดไอออนเจือปนในสารละลายสีอิเล็กโตรโฟเรติก รวมถึงแหล่งกำเนิดมลพิษของแคตไอออนและไอออนลบที่เกิดจากวงจรปิดที่มีประสิทธิภาพ เพื่อให้มั่นใจในความเสถียรของสารละลายสีและความสมบูรณ์ของฟิล์มสี ในระบบสีอิเล็กโทรโฟเรติก สารละลายการซึมผ่านที่เกิดจากการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันประกอบด้วยน้ำและสารละลายของสี ระบบหมุนเวียนแบบวนซ้ำนี้สามารถชดเชยการสูญเสียสีเมื่อใช้ของเหลวในกระบวนการล้างสี ผ่านของเหลวสามารถลดค่าการนำไฟฟ้าของสีได้
กระบวนการและขั้นตอนการทำความสะอาดอุปกรณ์อัลตราฟิลเตรชันแบบอิเล็กโตรโฟเรติก น้ำยาทำความสะอาดแบบเข้มข้นและอัตราส่วนน้ำบริสุทธิ์ 1:99 ควบคุมอุณหภูมิระหว่าง 38~43°C, PH=2~2.2 เนื่องจากน้ำยาทำความสะอาดมีความเหนียว ดังนั้นในถังทำความสะอาดจึงต้องใช้ปั๊มทำความสะอาดเพื่อหมุนเวียนน้ำบริสุทธิ์ไปยัง อุณหภูมิที่สูงกว่า 32°C จากนั้นเติมน้ำยาทำความสะอาดเพื่อหมุนเวียนไปที่ 35°C เติมกรดไฮโดรคลอริกเพื่อปรับค่า PH เป็น PH=2 จากนั้นเปิดวาล์วทำความสะอาดสำหรับการทำความสะอาดแกนเมมเบรน รักษาค่า PH อย่างน้อย 2.2 ในระหว่างการทำความสะอาด ระบบอัลตราฟิลเตรชันควรดำเนินการอย่างเคร่งครัดตามข้อกำหนดของกระบวนการ หลังจากเปลี่ยนเมมเบรนอัลตราฟิลเตรชันในระบบอัลตราฟิลเตรชันเป็นระยะเวลาหนึ่ง เกิดข้อผิดพลาด: ถุงกรองถูกปิดกั้น และความแตกต่างของความดันการไหลของเมมเบรนอัลตราฟิลเตรชันไม่สามารถตอบสนองความต้องการของกระบวนการได้ ดังนั้น จากปัญหาข้างต้น ผู้ปฏิบัติงานควรได้รับการติดตามในกระบวนการทำความสะอาดอย่างเคร่งครัดตามข้อกำหนดการดำเนินงานและพารามิเตอร์กระบวนการ เพื่อค้นหาสาเหตุและกำจัดข้อผิดพลาด เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ ปรับปรุงกระบวนการ เพื่อปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ หมายเหตุ: 1) เมื่อความสามารถในการซึมผ่านของส่วนประกอบเมมเบรนกรองอัลตราฟิลเตรชันลดลงเหลือ 70% ของค่าปกติ จะต้องทำความสะอาด หากการทำความสะอาดล่าช้าจะทำให้เกิดการอุดตัน และในกรณีที่ร้ายแรงจะยากต่อการฟื้นฟูการไหลเดิม 2) ระบบอัลตราฟิลเตรชั่นมาพร้อมกับตัวกรองที่มีความแม่นยำเพื่อป้องกันการอุดตันของส่วนประกอบเมมเบรน ด้วยความแม่นยำ 25μm ควรเปลี่ยนถุงกรองอย่างเคร่งครัดตามข้อกำหนดของกระบวนการ และควรทำความสะอาดตัวกรองและท่ออย่างสม่ำเสมอ 3) การปิดเครื่องโดยไม่คาดคิดเนื่องจากความล้มเหลว ควรทำความสะอาดให้ทันเวลาตามระเบียบเพื่อป้องกันการอุดตันของชิ้นส่วนเมมเบรน 4) ดำเนินการตามกฎการทำงานอย่างเคร่งครัดและบันทึกพารามิเตอร์การทำงานของระบบกรองอัลตร้าฟิลเตรชัน UF โดยละเอียดเพื่อใช้อ้างอิง
ขั้นตอนการทำความสะอาด 1) ปิดวาล์วทางเข้าและทางออกของชุดเมมเบรนกรองอัลตราฟิลเตรชันที่จะทำความสะอาด 2) ระบายสีในชุดเมมเบรนกรองอัลตราฟิลเตรชันที่จำเป็นในการทำความสะอาดอย่างทั่วถึง 3) เปิดวาล์วทางเข้าและทางออกของปั๊มทำความสะอาด 4) เปิดวาล์วทางเข้าและทางออกของท่อทำความสะอาดเข้าไปในท่อเมมเบรน 5) เปิดวาล์วทางเข้าและทางออกของการทำความสะอาดของชุดเมมเบรนกรองอัลตร้าฟิลเตรชันที่ต้องการ 6) เริ่มปั๊มทำความสะอาด 7) ทำความสะอาดสีในแผ่นกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันด้วยน้ำปราศจากไอออนที่ไหล (การตรวจสอบด้วยสายตาคือน้ำใส) 8) เตรียมน้ำยาทำความสะอาดตามสูตรการทำความสะอาด (ค่า pH ปรับเป็น 2~3, กระดาษทดสอบ), รอบ 2 ชม.~ 3 ชม., ทำความสะอาดจนกระทั่งการเจาะถึง 600 ลิตร/ชม. และระบายน้ำยาทำความสะอาดออก 9) อุณหภูมิของของเหลวระหว่างการทำความสะอาดไม่ควรเกิน 45 ℃ หากอุณหภูมิสูงเกินไป ควรหยุดเครื่องให้เย็นลงแล้วทำความสะอาดต่อ และควรปล่อยน้ำยาทำความสะอาดออก 10) ทำความสะอาดด้วยน้ำปราศจากไอออนที่ไหลเป็นเวลา 30 นาทีเพื่อระบายของเหลวทำความสะอาด หากการอุดตันรุนแรงสามารถขยายเวลาการทำความสะอาดได้ 11) ปิดเมมเบรนด้วยน้ำปราศจากไอออนหรือสารละลาย UF เพื่อใช้งาน ระบบอัลตราฟิลเตรชั่นจะควบคุมความเข้มข้นของไอออนเจือปนที่นำเข้ามาในชิ้นงานเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพการเคลือบ ในการทำงานของระบบนี้ ควรให้ความสนใจกับการทำงานต่อเนื่องของระบบเมื่อทำงาน และห้ามดำเนินการเป็นระยะโดยเด็ดขาดเพื่อป้องกันการแห้งของเมมเบรนอัลตราฟิลเตรชัน เรซินและเม็ดสีแห้งจะติดอยู่กับเมมเบรนแบบอัลตราฟิลเตรชัน และไม่สามารถทำความสะอาดได้อย่างทั่วถึง ซึ่งจะส่งผลร้ายแรงต่อการซึมผ่านของน้ำและอายุการใช้งานของเมมเบรนแบบอัลตราฟิลเตรชัน อัตราการไหลของน้ำของเมมเบรนกรองละเอียดจะลดลงตามเวลาที่ใช้งาน ดังนั้นจึงควรทำความสะอาดหนึ่งครั้งเป็นเวลา 30 ~ 40 วันติดต่อกันเพื่อให้แน่ใจว่าน้ำกรองละเอียดที่จำเป็นสำหรับการชะล้างและการล้างด้วยการกรองแบบอัลตร้ากรอง
ข้อสังเกตโดยสรุป การเคลือบด้วยไฟฟ้าเป็นวิธีการสร้างการเคลือบแบบพิเศษ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการก่อสร้างที่เป็นประโยชน์มากที่สุดสำหรับการเคลือบด้วยน้ำ มีลักษณะละลายน้ำได้ ปลอดสารพิษ และควบคุมอัตโนมัติได้ง่าย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องรีไซเคิลสีอิเล็กโทรโฟเรติกและลดของเสีย โดยทั่วไปการกู้คืนการเคลือบด้วยไฟฟ้าจะใช้การกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันหรือรีเวิร์สออสโมซิส แต่หลักการทำงานของมันนั้นแตกต่างกันโดยพื้นฐาน การใช้กระบวนการโดยทั่วไปมีสองประเภท: การกรองแบบอัลตราฟิลเตรชัน UF: การแยกโพลีเมอร์และอิเล็กโทรไลต์ อาจกล่าวได้ว่าเป็นการแยกน้ำสี แรงดันใช้งานประมาณ 1 กิโลกรัม ประมาณ 3 เท่าของแรงดันออสโมติก รูพรุนของเมมเบรนจึงมีขนาดใหญ่ รีเวิร์สออสโมซิส RO: ทำให้สารละลายบริสุทธิ์หรือมีความเข้มข้น กล่าวคือ แยกสารอินทรีย์และสารอนินทรีย์ แรงดันใช้งานอยู่ที่ประมาณ 25Kg ซึ่งเป็นประมาณ 50 เท่าของแรงดันออสโมติก และรูเมมเบรนมีขนาดเล็ก
