[发明专利]磷化清洗废水的回收处理方法以及相应的回收装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对磷化生产工艺的改进，具体涉及一种对磷化后水洗工序产生的清洗废水进行回收处理，得到可回用的清洁水及磷化药剂的方法以及相应的回收装置。

背景技术

磷化工艺是指将钢铁等工件在含磷酸盐的溶液中进行处理，从而利用化学方法在其表面形成磷酸盐转化膜，对基体材料起到增加涂层附着力和提高抗腐蚀能力的作用。磷化处理工艺的应用非常广泛，其涵盖汽车、军工、电气、机械等诸多领域，起到了防锈、耐磨、减摩、润滑及作为涂装底层等作用。

目前，通用的表面磷化工艺包括磷化、水洗及封闭等三个过程。首先，将除油除锈的钢铁工件与磷化液接触（一般使用浸泡或喷淋等方法），使钢铁表面与磷化药剂发生化学反应形成磷化膜。磷化膜形成后钢铁工件表面仍带有一层磷化药剂液膜，对后续工序会有影响，因此在封闭钝化之前必须对该钢铁工件进行水洗操作。这样一来，磷化药剂的消耗主要就有两个途径：一是与钢铁表面的化学反应，二是水洗过程中的带出损失。一般来说，水洗过程中的磷化药剂损失占有相当大的比例，特别是在生成的磷化膜厚度较薄的情况下，水洗操作造成药剂的损失甚至会高于化学反应的消耗（达到总消耗的60-70%），从而造成磷化药剂的大量消耗，大大增加了企业药剂购买的成本。同时，由于生产时磷化药剂随着钢铁工件的不断带出，后续的水洗池中的药剂浓度会越来越高，为了达到清洗的工艺要求，需要不断加入新鲜洗水来稀释水洗池中污染物的浓度，这样就带来洗水的大量消耗，同时产生了大量的溢流废水排放，进一步增加了操作成本。排放的清洗废水中的磷化药剂富含磷元素，会造成自然水体的严重富营养化，产生严重的水污染。因此，无论是从经济还是环境方面考虑，上述水洗（又可称为磷洗）产生的废水排放都必须得到控制和有效处理。

通常使用的磷化药剂主要是含有酸式磷酸根的盐溶液，而磷化后的清洗废水也就是这种药剂的稀溶液。近年来，随着膜分离技术的不断发展，可实现将水溶液中的盐溶质与溶剂分离开来，并且具有无相变、无化学变化、能耗低、适应性强等诸多优点。因此，如果能够将膜分离技术与磷化生产工艺偶联起来，利用膜分离技术将磷化清洗废水中的水资源与药剂分离开来，就可实现水资源及药剂的重复利用，从而达到资源循环利用，并从源头上减少污染物排放的目的。

发明内容

鉴于背景技术存在的问题，本发明要解决的技术问题是提供一种磷化清洗过程中产生的废水进行回收处理，对其中的磷化药剂和清洗水进行重复利用的磷化清洗废水的回收处理方法以及相应的磷化回收装置。

为此，本发明是采用如下技术方案来实现的：一种磷化清洗废水的回收处理方法，其特征在于包括如下步骤：

（a）、利用旁路循环方式，将清洗槽中的槽液部分泵出，同时进行在线过滤和/或吸附预处理，去除其中的固体颗粒物杂质及油污；

（b）、将过滤和/或吸附预处理的槽液注入膜分离装置，进行分离；

（c）、将分离得到的清洁净水送回至清洗槽进行利用；

（d）、将分离得到的浓缩液送回到磷化处理槽进行利用；

（e）、调整磷化处理槽中的pH值，使得磷化处理槽中化学组分保持稳定。

所述膜分离装置的脱盐率控制在大于20%而小于100%。

本发明还提供了一种用于磷化清洗废水的回收处理方法的磷化回收装置，包括磷化处理槽、清洗槽、预处理装置和膜分离装置，其特征在于所述清洗槽设置在磷化处理槽的一侧，所述清洗槽与所述预处理装置通过第一管道相连，所述预处理装置通过第二管道与所述膜分离装置相连，所述膜分离装置分别通过第三管道、第四管道与所述的清洗槽、磷化处理槽连通。

所述磷化处理槽还连通磷化液添加管和pH值调整液管。

所述清洗槽接通新鲜水管。

所述预处理装置为介质过滤器、袋式过滤器、活性炭吸附器或超级滤清器中的一种或一种以上的组合。

所述膜分离装置为反渗透或电渗析膜分离装置。

本发明中，可在现有的磷化生产线中加入反渗透或电渗析膜分离装置，在线处理磷化线产生的磷洗废水，将其还原为清洁净水及浓缩的磷化药剂并分别回收利用，达到整个磷化过程中磷化药剂和清洗水的内循环，使得整个磷化系统中清洗废水的排放大大减少甚至完全消除，并减少了磷化工艺对环境的影响；由于回收的清洗水可重复利用，减少了水资源的利用，故而，本发明的这种方法和装置，对于环境保护、节约水资源具有重要的作用。

附图说明

下面再结合附图进一步描述本发明的有关细节。