Ứng dụng hệ thống siêu lọc (UF) trong công nghiệp sơn điện di
Lớp phủ điện di là phương pháp phủ trong đó phôi và điện cực tương ứng được đưa vào lớp phủ hòa tan trong nước, nối với nguồn điện, nhựa, chất màu và chất độn trong lớp phủ được kết tủa đồng đều và lắng đọng trên bề mặt lớp phủ làm điện cực để tạo thành màng phủ không tan trong nước bằng cách dựa vào tác động vật lý và hóa học do điện trường tạo ra. Siêu lọc và siêu lọc là một vai trò quan trọng trong quá trình phủ điện di. Việc sử dụng và phát huy tốt hơn công nghệ ED-RO có thể cải thiện hơn nữa tỷ lệ sử dụng lớp phủ điện di và tài nguyên nước, đồng thời giảm đáng kể lượng nước thải điện di. Sử dụng và bảo trì đúng cách và hiệu quả các thiết bị siêu lọc, cải thiện tỷ lệ sử dụng hệ thống siêu lọc. Mục đích của việc làm sạch siêu lọc (UF) sau khi điện di là loại bỏ lớp sơn nổi bám trên bề mặt lớp phủ điện di, cải thiện chất lượng bề ngoài của lớp phủ và phục hồi lớp phủ điện di.
Mô tả ngắn gọn về hệ thống siêu lọc
Siêu lọc (UF) là một công nghệ tách màng. Đó là một quá trình tách dung dịch dựa trên nguyên tắc sàng lọc cơ học, được thúc đẩy bởi sự chênh lệch áp suất giữa hai mặt của màng UF. Áp suất sử dụng thường là (0,1 ~ 0,6) MPa, đường kính lỗ phân tách là 1nm ~ 0,1μm và trọng lượng phân tử lưu giữ khoảng 500 ~ 1000000. Trong quá trình sơn điện di UF, khi sơn điện di tiếp xúc với Màng UF, dung dịch và muối vô cơ có thể đi qua màng UF, trong khi các phân tử có kích thước tương tự như nhựa và bột màu không thể đi qua màng UF và bị giữ lại trong dung dịch sơn và vận chuyển trở lại bể điện di.
Ứng dụng siêu lọc trong lớp phủ điện di Ultrafilter là thiết bị chủ chốt trong dây chuyền sơn điện di. Mục đích chính của bộ siêu lọc là lấy nước khử ion và dung môi sơn từ bể điện di thông qua thiết bị UF, cung cấp nước rửa cho các bộ phận điện di và làm sạch sơn điện di dư thừa gắn vào phôi điện di và quay trở lại bể điện di. Bằng cách này, sơn điện di từ bề mặt phôi có thể được tái chế và có thể thực hiện tuần hoàn khép kín, tiết kiệm 30% chi phí mua sơn điện di cho doanh nghiệp. Thứ hai, một phần chất lỏng UF có thể được thải ra để loại bỏ các ion tạp chất được đưa vào bể điện di trong quá trình sơn, để hàm lượng tạp chất trong chất lỏng làm việc của bể điện di có thể được giữ trong phạm vi độ dẫn và giá trị pH được chỉ định trong quá trình này, chất lỏng UF có thể được tái chế thay vì nước khử ion làm nước rửa phôi sau khi điện di, và sơn điện di về cơ bản không bị thải ra ngoài. Nó tránh được tải lượng xử lý nước thải thải ra bằng cách làm sạch trực tiếp bằng nước khử ion và giảm ô nhiễm môi trường.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống siêu lọc Siêu lọc được sử dụng để loại bỏ các ion tạp chất trong chất lỏng làm việc sơn điện di và đóng hiệu quả nguồn ô nhiễm cation và anion, để đảm bảo tính ổn định của dung dịch sơn và tính toàn vẹn của màng sơn. Siêu lọc (UF) là công nghệ tách thẩm thấu qua màng có thể làm sạch, tách hoặc cô đặc dung dịch. Quá trình siêu lọc có thể được hiểu là quá trình sàng lọc liên quan đến kích thước lỗ màng. Với áp suất ở hai bên màng làm động lực và màng siêu lọc làm môi trường lọc, dưới một áp suất nhất định, khi dung dịch chảy qua bề mặt màng chỉ có nước, muối vô cơ và các phân tử nhỏ mới được phép đi qua. màng, trong khi các chất rắn lơ lửng, chất keo, protein, vi sinh vật và các đại phân tử khác trong nước mô được phép đi qua, để đạt được mục đích tinh chế, tách và cô đặc dung dịch. Siêu lọc là một hoạt động liên tục, áp suất thấp.
Chất lỏng bể sơn điện di được lọc qua bộ lọc siêu lọc và màng siêu lọc bên dưới sự chênh lệch áp suất, và chảy qua chất lỏng đến bể siêu lọc. Khoảng 30% lưu thông của chất lỏng siêu lọc là từ bể phụ trợ điện di, sau đó quay trở lại bể điện di. Lượng sơn tối thiểu vào hệ thống siêu lọc là 10 lần lượng nước thiết kế và lượng sơn tối ưu là 20 lần lượng nước thiết kế.
Quy trình vận hành hệ thống siêu lọc
1) Xác nhận rằng không có áp suất trên đường ống đầu ra, đóng van cấp sơn, van đầu vào làm sạch, van đầu ra làm sạch, qua chất lỏng đến bể chứa và van bể làm sạch; 2) Mở van tuần hoàn sơn, thông qua van xả chất lỏng, tất cả các van cách ly của đồng hồ đo áp suất; 3) Mở van đầu vào và đầu ra chất làm mát của phốt trục bơm siêu lọc (áp suất là 0,2MPa); 4) Khởi động bơm cung cấp sơn; 5) Mở nhẹ đầu vào sơn để từ từ bơm sơn vào hệ thống lọc Ultra; 6) Từ từ mở van nạp sơn cho đến khi áp suất trên đường cơ sở đạt 0,15MPa, sau đó mở bơm. 7) Điều chỉnh từ từ các van đầu vào và đầu ra cho đến khi chênh lệch áp suất đạt 0,2MPa, áp suất đầu vào và đầu ra lần lượt là 0,35MPa và 0,15MPa. 8) Kiểm tra xem màng lọc Ultra có bị rò rỉ hay không. Nếu vẫn còn rò rỉ, cần thay thế vòng chữ O và nhóm màng kịp thời. 9) Thời gian xả của chất lỏng thấm phải ít nhất là 10 phút. 10) Mở van qua chất lỏng vào thiết bị lưu trữ, sau đó đóng van xả chất lỏng tách.
Những lưu ý khi sử dụng thiết bị siêu lọc 1) Các bộ phận, vỏ và phụ kiện siêu lọc phải được xử lý nhẹ nhàng để tránh hư hỏng; 2) Thời gian mất điện đột ngột hoặc tắt máy đột xuất khác không quá 2h; Nếu thời gian ngừng hoạt động quá lâu, phần tử màng siêu lọc cần được làm sạch ngay lập tức để tránh sự lắng đọng của sơn làm tắc nghẽn phần tử màng siêu lọc; 3) Ghi chép chi tiết các thông số của hệ thống làm sạch và hệ thống điện di để ngăn ngừa và giải quyết sự cố; 4) Chênh lệch áp suất giữa đầu vào và đầu ra của bộ lọc phải 0,08MPa, túi lọc siêu lọc phải được thay thế kịp thời và độ chính xác của lọc nhỏ hơn hoặc bằng 25μm; 5) Không chạy hệ thống siêu lọc khi đóng van chất lỏng; 6) Không khởi động máy bơm khi van xả mở để tránh làm hỏng áp suất đối với màng siêu lọc; 7) Cấm lượng lớn dịch lọc và van mở phải được điều chỉnh theo lượng dịch lọc quy định. 8) Giảm thiểu việc đưa các tác nhân hóa học vào quá trình tiền xử lý kim loại và độ dẫn nhỏ giọt của lần rửa cuối cùng trước khi vào bể điện di phải thấp hơn 10us/cm.
Hệ thống làm sạch siêu lọc (UF) được sử dụng sau khi điện di là loại bỏ lớp sơn nổi bám trên bề mặt lớp phủ điện di, cải thiện hình thức bên ngoài của lớp phủ và thu hồi lớp sơn điện di. Thiết bị được sử dụng giống như thiết bị rửa nước sau quá trình phosphat tiền xử lý. Mục đích của lần rửa cuối cùng bằng nước tinh khiết là để loại bỏ các ion tạp chất và ngăn ngừa việc tạo ra các vết ô nhiễm và lớp phủ màng. Để ngăn chặn vết dòng chảy thứ cấp trong khe hở sau khi làm sạch không đầy đủ, cần phải có quy trình rửa ngâm hoàn toàn. Quá trình rửa siêu lọc thường được thực hiện 2-3 lần để giảm lượng sơn lấy ra, ví dụ: Diện tích thân ô tô là 80-100 mét vuông, và mỗi thân ô tô lấy ra 7-10L chất lỏng rắn 20%. Khi hàm lượng chất rắn của lần rửa đầu tiên là 4% -5%, lần rửa thứ hai có thể đạt dưới 1%. Hàm lượng chất rắn của chất lỏng siêu lọc tươi thường nhỏ hơn 0,5%. Trong trường hợp loại bỏ các ion và chất rắn tạp chất), chất lỏng UE-RO được sử dụng thay vì nước tinh khiết để rửa bằng nước tinh khiết cuối cùng, để nhận ra quá trình làm sạch sau điện di thực sự khép kín, có thể làm giảm đáng kể việc xả nước thải điện di và cải thiện đáng kể tỷ lệ sử dụng lớp phủ điện di. Loại bỏ các ion tạp chất trong dung dịch sơn điện di và nguồn ô nhiễm cation, anion do mạch kín hiệu dụng mang lại để đảm bảo độ ổn định của dung dịch sơn và tính toàn vẹn của màng sơn. Trong hệ thống sơn điện di, dung dịch thẩm thấu được tạo ra bằng quá trình siêu lọc có chứa nước và chất hòa tan của sơn. Hệ thống tuần hoàn tuần hoàn này có thể bù đắp lượng sơn bị mất khi chất lỏng được sử dụng trong quá trình rửa sơn. Thông qua chất lỏng có thể làm giảm độ dẫn điện của sơn.
Quy trình và các bước vệ sinh thiết bị siêu lọc điện di Dung dịch tẩy rửa đậm đặc và nước tinh khiết tỷ lệ 1:99, kiểm soát nhiệt độ trong khoảng 38 ~ 43oC, PH = 2 ~ 2,2, do dung dịch tẩy rửa có tính dính nên trong bể làm sạch phải sử dụng bơm làm sạch để tuần hoàn nước tinh khiết đến nhiệt độ trên 32oC, sau đó thêm dung dịch làm sạch để tuần hoàn đến 35oC, thêm axit clohydric để điều chỉnh giá trị PH thành PH = 2, sau đó mở van làm sạch để làm sạch lõi màng. Giữ độ PH ít nhất là 2,2 trong quá trình vệ sinh. Hệ thống siêu lọc phải được vận hành theo đúng yêu cầu của quy trình. Sau khi thay màng siêu lọc trong hệ thống siêu lọc một thời gian thì xảy ra lỗi: túi lọc bị tắc, chênh lệch áp suất dòng chảy của màng siêu lọc không đáp ứng được yêu cầu của quy trình. Do đó, trước những vấn đề trên, người vận hành phải được theo dõi trong quá trình làm sạch theo đúng yêu cầu vận hành và các thông số quy trình để tìm ra nguyên nhân và loại bỏ lỗi. Để tối ưu hóa quy trình, cải tiến quy trình, nâng cao chất lượng sản phẩm. Lưu ý: 1) Khi độ thấm của thành phần màng siêu lọc giảm xuống 70% giá trị bình thường thì phải làm sạch. Nếu việc dọn dẹp bị trì hoãn sẽ dẫn đến tắc nghẽn, trường hợp nghiêm trọng sẽ khó khôi phục lại dòng chảy ban đầu; 2) Hệ thống siêu lọc được trang bị bộ lọc chính xác để ngăn chặn sự tắc nghẽn của các phần tử màng, với độ chính xác 25μm. Túi lọc phải được thay thế theo đúng yêu cầu của quy trình, bộ lọc và đường ống phải được vệ sinh thường xuyên; 3) Việc ngừng hoạt động đột xuất do hỏng hóc, cần tiến hành vệ sinh kịp thời theo quy định để tránh tắc nghẽn các bộ phận màng; 4) Vận hành theo đúng quy trình vận hành và ghi lại chi tiết các thông số vận hành của hệ thống siêu lọc UF để tham khảo.
Các bước làm sạch 1) Đóng các van nạp và xả sơn của cụm màng siêu lọc cần làm sạch; 2) Xả kỹ lớp sơn trong cụm màng siêu lọc cần làm sạch; 3) Mở van đầu vào và đầu ra của bơm làm sạch; 4) Mở van đầu vào và đầu ra làm sạch của ống làm sạch vào ống màng; 5) Mở các van đầu vào và đầu ra làm sạch của cụm màng siêu lọc cần thiết; 6) Khởi động bơm làm sạch; 7) Làm sạch lớp sơn trong màng siêu lọc bằng dòng nước khử ion (kiểm tra bằng mắt là nước trong); 8) Chuẩn bị dung dịch làm sạch theo công thức làm sạch (giá trị pH được điều chỉnh thành 2 ~ 3, giấy thử), chu kỳ 2h ~ 3h, làm sạch cho đến khi độ thấm đạt 600L/h và xả hết dung dịch làm sạch; 9) Nhiệt độ của chất lỏng trong quá trình vệ sinh không được vượt quá 45oC. Nếu nhiệt độ quá cao, nên dừng máy để nguội rồi tiếp tục vệ sinh, xả hết chất lỏng tẩy rửa; 10) Làm sạch bằng dòng nước khử ion trong 30 phút để xả chất lỏng làm sạch. Nếu tắc nghẽn nghiêm trọng, thời gian làm sạch có thể được kéo dài. 11) Bịt kín màng bằng nước khử ion hoặc dung dịch UF để sử dụng. Hệ thống siêu lọc kiểm soát nồng độ các ion tạp chất được đưa vào phôi để đảm bảo chất lượng lớp phủ. Trong quá trình vận hành hệ thống này, cần chú ý đến hoạt động liên tục của hệ thống sau khi chạy và nghiêm cấm hoạt động không liên tục để tránh làm khô màng siêu lọc. Nhựa khô và bột màu bám vào màng siêu lọc không thể làm sạch hoàn toàn, điều này sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng thấm nước và tuổi thọ của màng siêu lọc. Tốc độ nước đầu ra của màng siêu lọc giảm theo thời gian chạy, do đó cần làm sạch một lần trong 30 ~ 40 ngày liên tục để đảm bảo lượng nước siêu lọc cần thiết cho quá trình lọc và rửa siêu lọc.
Nhận xét kết luận Lớp phủ điện di là phương pháp hình thành lớp phủ đặc biệt, là công nghệ thi công thực tế nhất cho lớp phủ gốc nước. Nó có đặc tính hòa tan trong nước, không độc hại và dễ điều khiển tự động nên cần tái chế sơn điện di và giảm thiểu chất thải. Phục hồi lớp phủ điện di thường áp dụng siêu lọc hoặc thẩm thấu ngược, nhưng nguyên lý làm việc của nó về cơ bản là khác nhau, việc sử dụng quy trình thường có hai loại: siêu lọc UF: tách polymer và chất điện phân, cũng có thể nói là tách nước sơn, áp suất làm việc khoảng 1Kg , áp suất thẩm thấu gấp khoảng 3 lần, lỗ màng lớn. Thẩm thấu ngược RO: tinh chế hoặc cô đặc dung dịch, nghĩa là thực hiện tách chất hữu cơ và chất vô cơ. Áp suất làm việc khoảng 25kg, gấp khoảng 50 lần áp suất thẩm thấu và lỗ màng nhỏ.
