涂装前处理脱脂清洗水封闭回收设备的制作方法

本实用新型涉及电泳废水处理设备技术领域，特别是涂装前处理脱脂清洗水封闭回收设备。

背景技术：

电泳涂装是利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于电极之一的基底表面的涂装方法。

目前，金属材料的电泳涂装脱脂工序的清洗方式为喷淋水洗，通过喷淋的方式，用清洗水对金属材料进行水洗，使用过的喷淋清洗水多为纯水，按工艺要求，喷淋清洗水的电导率在一定范围内(涂装用纯水的水质在严要求的场合下应控制其电导率在1us/cm以下，一般生产场合可以控制其电导率在5us/cm)。

在用纯水在对工件喷淋清洗时，工件表面附着的脱脂剂会连同清洗水一同流入到清洗槽内，导致清洗槽内脱脂剂等物质的含量增加，导致清洗水的电导率随之增加。

使用电导率高的喷淋清洗水进行脱脂清洗，会严重影响清洗效果，甚至会严重影响后续的电泳涂装效果，为了让清洗水电导率满足工艺要求，目前，国内的做法基本都是将清洗槽内的水排放一部分，再用新鲜纯水将水槽补满，以添加大量新鲜纯水的方式进行稀释，此种清洗水的稀释方法，虽然会降低清洗水的导电率，使其符合清洗要求，但会大幅度增大纯水的生产成本，同时，废弃的清洗水连通脱脂剂被浪费，而且此类废水需处理后，才能排放，因此也大幅度提高了废水处理成本。

技术实现要素：

本实用新型针对上述问题，从而提出了涂装前处理脱脂清洗水封闭回收设备。

具体的技术方案如下：

涂装前处理脱脂清洗水封闭回收设备，其特征在于，包括用于清洗水纯化、脱脂剂回收的封闭回收设备、用于存放清洗水的水洗池、用于存放脱脂剂的浓水池、用于工件预脱脂的预脱脂池、用于工件脱脂的脱脂池和盛放有电解液的极水池；

所述封闭回收设备包括电极和离子交换膜，所述电极包括阳极和阴极，所述离子交换膜位于阳极和阴极之间，包括阳离子交换膜和阴离子交换膜，所述阳离子交换膜和阴离子交换膜间隔设置于阳极和阴极之间，且靠近阳极和阴极的离子交换膜均为阳离子交换膜；

所述阴极、阳极与离子交换膜之间以及阳离子交换膜与阴离子交换膜之间的空间为水室，按阴极到阳极为方向，进行水室的划分，可分为阴极与阳离子交换膜之间的第一极水室、阳离子交换膜与阴离子交换膜之间的浓水室、阴离子交换膜与阳离子交换膜之间的淡水室和阳离子交换膜与阳极之间的第二极水室；

所述浓水池通过第一管道和第二管道与浓水室的两端连通，所述水洗池通过第三管道和第四管道与淡水室的两端连通，所述极水池通过第五管道和第六管道与第一极水室和第二极水室的两端连通；

所述浓水池通过第七管道和第八管道分别与预脱脂池和脱脂池连通。

上述的涂装前处理脱脂清洗水封闭回收设备，其中，所述第一管道、第三管道和第五管道上均设有循环泵和精密过滤器，所述电极与直流电源连接。

上述的涂装前处理脱脂清洗水封闭回收设备，其中，所述水洗池由多个溢流堰分隔成多个清洗工位，多个所述清洗工位之间溢流式流通。

上述的涂装前处理脱脂清洗水封闭回收设备，其中，所述直流电源为可进行阴极和阳极互换的换向倒极直流电源。

上述的涂装前处理脱脂清洗水封闭回收设备，其中，所述封闭回收设备呈中空的圆柱形，包括阳极和阴极的所述电极分别位于封闭回收设备所呈的圆柱形的内壁和中轴上，所述离子交换膜呈圆柱形，并呈中轴设置，相邻的阳离子交换膜和阴离子交换膜之间的间距相等。

上述的涂装前处理脱脂清洗水封闭回收设备，其中，当位于封闭回收设备内壁上的电极为阳极、位于封闭回收设备中轴上的电极为阴极时，所述水室自内向外依次为第一极水室、浓水室、淡水室、浓水室···淡水室、浓水室、淡水室、第二极水室。

上述的涂装前处理脱脂清洗水封闭回收设备，其中，当位于封闭回收设备内壁上的电极为阴极、位于封闭回收设备中轴上的电极为阳极时，所述水室自内向外依次为第二极水室、浓水室、淡水室、浓水室···淡水室、浓水室、淡水室、第一极水室。

上述的涂装前处理脱脂清洗水封闭回收设备，其中，所述第一管道和第三管道之间设有第一倒极管道和第三倒极管道，所述第一倒极管道的两端通过第一三通阀和第二三通阀分别与第一管道和第三管道连接，所述第三倒极管道的两端通过第三三通阀和第四三通阀分别与第一管道和第三管道连接；

所述第二管道和第四管道之间设有第二倒极管道和第四倒极管道，所述第二倒极管道的两端通过第五三通阀和第六三通阀分别与第二管道和第四管道连接，所述第四倒极管道的两端通过第七三通阀和第八三通阀分别与第二管道和第四管道连接。

上述的涂装前处理脱脂清洗水封闭回收设备，其中，所述第七管道和第八管道上设有阀门。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出的涂装前处理脱脂清洗水封闭回收设备，包括封闭回收设备、水洗池、浓水池、预脱脂池、脱脂池和极水池，封闭回收设备包括电极和离子交换膜，水洗池、浓水池通过管路与封闭回收设备循环连通，并可控切换，本实用新型结构简答，设计合理，以电势差为驱动力，通过交换膜将清洗水和脱脂剂进行分离，对清洗液进行纯化的同时，回收脱脂剂，封闭回收设备采用圆柱形设置，可提高离子交换效率，本实用新型自身运行成本低，不仅大幅度降低了废水排放，而且大幅度降低了纯水生产成本，脱脂剂回收率高，可重复使用，避免了纯水和脱脂剂的浪费，同时也解决了后续污水处理的负荷压力，节约了废水处理成本，也保护了环境。

附图说明

图1为本实用新型示意图。

图2为封闭回收设备截面图之一。

图3为封闭回收设备截面图之二。

图4为实施例二中，电源倒极时，本实用新型示意图。

图5为实施例二中，本实用新型示意图(去除未连通管路)。

图6为实施例二中，封闭回收设备截面图。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案更加清晰明确，下面结合实施例对本实用新型进行进一步描述，任何对本实用新型技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本实用新型保护范围。

实施例一

涂装前处理脱脂清洗水封闭回收设备，其特征在于，包括用于清洗水纯化、脱脂剂回收的封闭回收设备1、用于存放清洗水的水洗池9、用于存放脱脂剂的浓水池2、用于工件预脱脂的预脱脂池3、用于工件脱脂的脱脂池4和盛放有电解液的极水池5；

所述封闭回收设备1包括电极6和离子交换膜7，所述电极6包括阳极61和阴极62，所述离子交换膜7位于阳极61和阴极62之间，包括阳离子交换膜71和阴离子交换膜72，所述阳离子交换膜71和阴离子交换膜72间隔设置于阳极61和阴极62之间，且靠近阳极61和阴极62的离子交换膜7均为阳离子交换膜71；

所述阴极62、阳极61与离子交换膜7之间以及阳离子交换膜71与阴离子交换膜72之间的空间为水室，按阴极62到阳极61为方向，进行水室的划分，可分为阴极62与阳离子交换膜71之间的第一极水室81、阳离子交换膜71与阴离子交换膜72之间的浓水室82、阴离子交换膜72与阳离子交换膜71之间的淡水室83和阳离子交换膜71与阳极61之间的第二极水室84；

所述浓水池2通过第一管道91和第二管道92与浓水室82的两端连通，所述水洗池9通过第三管道93和第四管道94与淡水室83的两端连通，所述极水池5通过第五管道95和第六管道96与第一极水室81和第二极水室84的两端连通；

所述浓水池2通过第七管道97和第八管道98分别与预脱脂池3和脱脂池4连通；

其中，所述第一管道91、第三管道93和第五管道95上均设有循环泵10和精密过滤器11，所述电极6与直流电源连接，所述水洗池9由多个溢流堰12分隔成多个清洗工位，多个所述清洗工位之间溢流式流通。

而且，所述直流电源为可进行阴极62和阳极61互换的换向倒极直流电源，所述封闭回收设备1呈中空的圆柱形，包括阳极61和阴极62的所述电极6分别位于封闭回收设备1所呈的圆柱形的内壁和中轴上，所述离子交换膜7呈圆柱形，并呈中轴设置，相邻的阳离子交换膜71和阴离子交换膜72之间的间距相等。

由于，本实施例直流电源为可进行阴极62和阳极61互换的换向倒极直流电源，因此，本实施例的封闭回收设备内的直流电场是具备倒极功能的，即直流电场的方向可以切换；

同时，本实施例中封闭回收设备采用圆柱形设置，其内的离子交换膜也采用圆柱形设置，可增大离子交换的面积，提高离子交换效率，进而提高清洗水的纯化效率和脱脂剂的回收效率；

本实施例中，位于封闭回收设备1内壁上的电极6为阳极61、位于封闭回收设备1中轴上的电极6为阴极62时，所述水室自内向外依次为第一极水室81、浓水室82、淡水室83、浓水室82···淡水室83、浓水室82、淡水室83、第二极水室84(如图3所示，为便于叙述，图3中设置的离子交换膜数量较少)；

本实施例工作时，工件在经过脱脂处理后，送至水洗池的多个清洗工位上，逐工件清洗，在清洗时，其表面附着的脱脂剂进入清洗水中，并通过第三管道进入淡水室中，清洗水中的离子作定向迁移，此时，阳离子穿过阳离子交换膜，向阳极迁移，阴离子穿过阴离子交换膜，向阴极迁移，在直流电场作用下，以电势差为驱动力，将带电离子与非带电离子进行物质分离；

由于脱脂剂携带阴离子，因此，脱脂剂会透过阴离子交换膜，进入浓水中，而淡水室中的清洗水失去脱脂剂，从而被纯化，也因此其导电率大幅度降低，符合水洗标准，可再次通过第四管道进入水洗池中，重复对工件进行清洗；

同时，通过第一管道进入浓水室中的浓水，接收了携带阴离子的脱脂剂，并通过第二管道回到浓水池中，随后通过第七管道和第八管道向预脱脂池和脱脂池输送脱脂剂，重复用于工件的预脱脂和脱脂处理。

实施例二

为防止和消除电极的极化反应，直流电源需定时进行倒极，阳极和阴极变换，使直流电场反向，此时，为保证清洗水持续纯化、脱脂剂持续回收，需改变淡水和浓水的流通，原实施例一的淡水室变为流通浓水的浓水室，原实施例一的浓水室变为流通淡水的淡水室(如图6所示)；

为此，本实施例对管路进行扩展，以适应电源倒极，如图4和5所示，具体改进如下：

当位于封闭回收设备1内壁上的电极6为阴极62、位于封闭回收设备1中轴上的电极6为阳极61时，所述水室自内向外依次为第二极水室84、浓水室82、淡水室83、浓水室82···淡水室83、浓水室82、淡水室83、第一极水室81。

其中，所述第一管道91和第三管道93之间设有第一倒极管道101和第三倒极管道103，所述第一倒极管道101的两端通过第一三通阀111和第二三通阀112分别与第一管道91和第三管道93连接，所述第三倒极管道103的两端通过第三三通阀113和第四三通阀114分别与第一管道91和第三管道93连接；

所述第二管道92和第四管道94之间设有第二倒极管道102和第四倒极管道104，所述第二倒极管道102的两端通过第五三通阀115和第六三通阀116分别与第二管道92和第四管道94连接，所述第四倒极管道104的两端通过第七三通阀117和第八三通阀118分别与第二管道92和第四管道94连接。

此时，第一倒极管道通过第一三通阀、第二三通阀与第一管道和第三管道连通，所述第一倒极管道通过第一三通阀、第二三通阀与第一管道和第三管道连通，第二倒极管道通过第五三通阀、第六三通阀与第二管道和第四管道连通，第四倒极管道通过第七三通阀、第八三通阀与第二管道和第四管道连通；

清洗水的流动管路以及方向如下：水洗池→第三管道→第三倒极管道→第一管道→淡水室(实施例一的浓水室)→第二管道→第四倒极管道→第四管道→水洗池，进行清洗水的纯化循环；

脱脂剂的流动管路以及方向如下：浓水池→第一管道→第一倒极管道→第三管道→浓水室(实施例一的淡水室)→第四管道→第二倒极管道→第二管道→浓水室，进行脱脂剂的回收循环；

为方便理解，图5为图4在倒极时，流通管路的示意图，去除了在倒极时，图4中的未连通的管路。

本实施例，为消除电极的极化反应进行设计，并保证了清洗水纯化循环和脱脂剂回收循环的持续进行。

综上述实施例所述，本实用新型结构简答，设计合理，以电势差为驱动力，通过交换膜将清洗水和脱脂剂进行分离，对清洗液进行纯化的同时，回收脱脂剂，本实用新型自身运行成本低，不仅大幅度降低了废水排放，而且大幅度降低了纯水生产成本，脱脂剂回收率高，可重复使用，避免了纯水和脱脂剂的浪费，同时也解决了后续污水处理的负荷压力，节约了废水处理成本，也保护了环境。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。