Ուլտրաֆիլտրացիոն համակարգի (UF) կիրառումը էլեկտրոֆորետիկ ծածկույթների արդյունաբերության մեջ
Էլեկտրաֆորետիկ ծածկույթը ծածկույթի մեթոդ է, որի դեպքում աշխատանքային մասը և համապատասխան էլեկտրոդը տեղադրվում են ջրում լուծվող ծածկույթի մեջ, միացվում են էլեկտրամատակարարմանը, և ծածկույթի մեջ պարունակվող խեժը, գունանյութը և լցանյութը հավասարաչափ նստվածք են տալիս և նստեցվում ծածկույթի մակերեսին էլեկտրոդի տեսքով՝ առաջացնելով ջրում չլուծվող ծածկույթային թաղանթ՝ հիմնվելով էլեկտրական դաշտի կողմից առաջացող ֆիզիկական և քիմիական ազդեցության վրա: Ուլտրաֆիլտրացիան և ուլտրաֆիլտրը կարևոր դեր են խաղում էլեկտրոֆորետիկ ծածկույթի գործընթացում: ED-RO տեխնոլոգիայի ավելի լավ օգտագործումը և առաջխաղացումը կարող են էլ ավելի բարելավել էլեկտրոֆորետիկ ծածկույթի և ջրային ռեսուրսների օգտագործման մակարդակը, ինչպես նաև զգալիորեն նվազեցնել էլեկտրոֆորետիկ կեղտաջրերի արտանետումը: Ուլտրաֆիլտրացիոն սարքավորումների ճիշտ և արդյունավետ օգտագործումը և պահպանումը բարելավում են ուլտրաֆիլտրացիոն համակարգի օգտագործման մակարդակը: Էլեկտրոֆորեզից հետո ուլտրաֆիլտրացիոն մաքրման (ՈՒՄ) նպատակն է հեռացնել էլեկտրոֆորետիկ ծածկույթի մակերեսին ամրացված լողացող ներկը, բարելավել ծածկույթի տեսքի որակը և վերականգնել էլեկտրոֆորետիկ ծածկույթը:
Ուլտրաֆիլտրացիոն համակարգի համառոտ նկարագրությունը
Ուլտրաֆիլտրացիան (ՈՒՖ) թաղանթային բաժանման տեխնոլոգիա է: Այն լուծույթի բաժանման գործընթաց է, որը հիմնված է մեխանիկական զտման սկզբունքի վրա, որը պայմանավորված է ՈւՖ թաղանթի երկու կողմերի միջև ճնշման տարբերությամբ: Օգտագործման ճնշումը սովորաբար (0.1 ~ 0.6) ՄՊա է, բաժանման անցքերի տրամագիծը՝ 1 նմ ~ 0.1 մկմ, իսկ պահպանման մոլեկուլային քաշը՝ մոտ 500 ~ 1000000: Էլեկտրաֆորետիկ ներկի ՈւՖ արտադրության գործընթացում, երբ էլեկտրոֆորետիկ ներկը շփվում է ՈւՖ թաղանթի հետ, լուծույթը և անօրգանական աղերը կարող են անցնել ՈւՖ թաղանթով, մինչդեռ խեժի և գունանյութի չափին նման մոլեկուլները չեն կարող անցնել ՈւՖ թաղանթով և պահպանվում են ներկի լուծույթում և տեղափոխվում էլեկտրոֆորեզի բաք:
Ուլտրաֆիլտրի կիրառումը էլեկտրոֆորետիկ ծածկույթում Ուլտրաֆիլտրը էլեկտրոֆորեզի ծածկույթների գծի հիմնական սարքավորումն է: Ուլտրաֆիլտրի հիմնական նպատակն է էլեկտրոֆորեզի բաքից ստանալ ապաիոնացված ջուր և ներկի լուծիչ UF սարքի միջոցով, ապահովել էլեկտրոֆորեզի մասերի լվացման ջուրը, ինչպես նաև մաքրել էլեկտրոֆորեզի աշխատանքային մասի վրա ամրացված ավելցուկային էլեկտրոֆորետիկ ներկը և այն վերադարձնել էլեկտրոֆորեզի բաք: Այս կերպ, աշխատանքային մասի մակերեսից էլեկտրոֆորետիկ ներկը կարող է վերամշակվել, և կարող է իրականացվել փակ շրջանառություն, ինչը խնայում է ձեռնարկությունների համար էլեկտրոֆորետիկ ներկի գնման արժեքի 30%-ը: Երկրորդ, UF հեղուկի մի մասը կարող է դուրս մղվել՝ ներկման գործընթացի ընթացքում էլեկտրոֆորեզի բաք մտցված խառնուրդային իոնները վերացնելու համար, որպեսզի էլեկտրոֆորեզի բաքի աշխատանքային հեղուկի խառնուրդների պարունակությունը պահպանվի գործընթացում նշված հաղորդունակության և pH արժեքի սահմաններում, և UF հեղուկը կարող է վերամշակվել ապաիոնացված ջրի փոխարեն՝ որպես աշխատանքային մասի լվացման ջուր էլեկտրոֆորեզից հետո, և էլեկտրոֆորեզի ներկը գործնականում չի դուրս մղվում: Այն խուսափում է կեղտաջրերի մաքրման բեռից, որը դուրս է մղվում ապաիոնացված ջրով ուղղակի մաքրման միջոցով, և նվազեցնում է շրջակա միջավայրի աղտոտումը:
Ուլտրաֆիլտրացիոն համակարգի աշխատանքի սկզբունքը Ուլտրաֆիլտրացիան օգտագործվում է էլեկտրոֆորետիկ ներկարար հեղուկում առկա խառնուրդային իոնները հեռացնելու և կատիոնների ու անիոնների աղտոտման աղբյուրը արդյունավետորեն փակելու համար՝ ներկի լուծույթի կայունությունը և ներկի թաղանթի ամբողջականությունը ապահովելու համար: Ուլտրաֆիլտրացիան (ՈՒՖ) թաղանթային թափանցելիության բաժանման տեխնոլոգիա է, որը կարող է մաքրել, առանձնացնել կամ կենտրոնացնել լուծույթները: Ուլտրաֆիլտրացիայի գործընթացը կարելի է հասկանալ որպես թաղանթի ծակոտիների չափի հետ կապված զտման գործընթաց: Թաղանթի երկու կողմերում ճնշումը որպես շարժիչ ուժ է, իսկ ուլտրաֆիլտրացիոն թաղանթը որպես ֆիլտրի միջավայր, որոշակի ճնշման տակ, երբ լուծույթը հոսում է թաղանթի մակերեսով, միայն ջուրը, անօրգանական աղերը և փոքր մոլեկուլներն են թույլատրվում անցնել թաղանթով, մինչդեռ հյուսվածքի մեջ գտնվող կախված պինդ նյութերը, կոլոիդները, սպիտակուցները, միկրոօրգանիզմները և այլ մակրոմոլեկուլները՝ ջուրը, թույլատրվում է անցնել լուծույթի մաքրման, առանձնացման և կենտրոնացման նպատակին հասնելու համար: Ուլտրաֆիլտրացիան անընդհատ, ցածր ճնշման գործողություն է:
Էլեկտրաֆորեզի ներկի բաքի հեղուկը զտվում է ուլտրաֆիլտրացիոն ֆիլտրի և կողային ուլտրաֆիլտրացիոն թաղանթի միջով՝ ճնշման տարբերության տակ, և հեղուկի միջով հոսում է դեպի ուլտրաֆիլտրացիոն բաք։ Ուլտրաֆիլտրացիոն հեղուկի շրջանառության մոտ 30%-ը կատարվում է էլեկտրոֆորեզի օժանդակ բաքից, ապա վերադառնում է էլեկտրոֆորեզի բաք։ Ուլտրաֆիլտրացիոն համակարգ մտնող ներկի նվազագույն քանակը նախատեսված ջրի ելքի 10-ապատիկն է, իսկ ներկի օպտիմալ քանակը՝ նախատեսված ջրի ելքի 20-ապատիկը։
Ուլտրաֆիլտրացիոն համակարգի շահագործման ընթացակարգերը
1) Համոզվեք, որ ելքային խողովակաշարի վրա ճնշում չկա, փակեք ներկի մատակարարման փականը, մաքրման մուտքի փականը, մաքրման ելքի փականը, հեղուկի միջով դեպի պահեստային բաք և մաքրման բաքի փականը։ 2) Բացեք ներկի շրջանառության փականը, հեղուկի արտանետման փականի միջով, բոլոր ճնշման չափիչի մեկուսացման փականները։ 3) Բացեք ուլտրաֆիլտրացիոն պոմպի լիսեռի կնիքի սառեցնող նյութի մուտքի և ելքի փականները (ճնշումը 0.2 ՄՊա է)։ 4) Միացրեք ներկի մատակարարման պոմպը։ 5) Թեթևակի բացեք ներկի մուտքը՝ ներկը դանդաղորեն ներարկելու Ուլտրա ֆիլտրման համակարգի մեջ։ 6) Դանդաղ բացեք ներկի մուտքի փականը, մինչև բազային գծի վրա ճնշումը հասնի 0.15 ՄՊա-ի, ապա բացեք պոմպը։ 7) Դանդաղ կարգավորեք մուտքի և ելքի փականները, մինչև ճնշման տարբերությունը հասնի 0.2 ՄՊա-ի, իսկ մուտքի և ելքի ճնշումները համապատասխանաբար 0.35 ՄՊա և 0.15 ՄՊա լինեն։ 8) Ստուգեք, թե արդյոք Ուլտրա ֆիլտրման թաղանթը արտահոսում է։ Եթե արտահոսքը դեռևս կա, O-օղակը և թաղանթի խումբը պետք է ժամանակին փոխարինվեն։ 9) Թափանցիկ հեղուկի արտանետման ժամանակը պետք է լինի առնվազն 10 րոպե։ 10) Բացեք հեղուկի պահեստավորման սարքի միջով անցնող փականը, ապա փակեք բաժանիչ հեղուկի արտանետման փականը։
Ուլտրաֆիլտրացիոն կայանի օգտագործման նախազգուշական միջոցներ1) Ուլտրաֆիլտրացիայի բաղադրիչները, պատյանները և պարագաները պետք է մեղմ վարվեն՝ վնասը կանխելու համար։ 2) Հանկարծակի էլեկտրաէներգիայի անջատման կամ այլ անսպասելի անջատման ժամանակը չպետք է գերազանցի 2 ժամը։ Եթե անջատման ժամանակը չափազանց երկար է, ուլտրաֆիլտրացիայի թաղանթի տարրը պետք է անմիջապես մաքրվի՝ ուլտրաֆիլտրացիայի թաղանթի տարրը խցանող ներկի նստվածքից խուսափելու համար։ 3) Մաքրման համակարգի և էլեկտրոֆորեզի համակարգի պարամետրերը մանրամասն գրանցեք՝ խնդիրները կանխելու և լուծելու համար։ 4) Ֆիլտրի մուտքի և ելքի միջև ճնշման տարբերությունը պետք է լինի 0.08 ՄՊա, ուլտրաֆիլտրացիայի ֆիլտրի պարկը պետք է ժամանակին փոխարինվի, և ֆիլտրացիայի ճշգրտությունը փոքր կամ հավասար լինի 25 մկմ-ի։ 5) Մի՛ աշխատեցրեք ուլտրաֆիլտրացիայի համակարգը, երբ հեղուկի փականը փակ է։ 6) Մի՛ միացրեք պոմպը, երբ արտանետման փականը բաց է՝ ուլտրաֆիլտրացիայի թաղանթի ճնշման վնասը կանխելու համար։ 7) Արգելվում է մեծ քանակությամբ ֆիլտրատ, և բացման փականը պետք է կարգավորվի ֆիլտրատի նշված քանակի տակ։ 8) Մետաղի նախնական մշակման գործընթացում նվազագույնի հասցնել քիմիական նյութերի ներմուծումը, իսկ էլեկտրոֆորեզի բաք մտնելուց առաջ վերջին լվացման կաթիլային հաղորդականությունը պետք է լինի 10 մկս/սմ-ից ցածր։
Էլեկտրաֆորեզից հետո օգտագործվող ուլտրաֆիլտրացիոն մաքրման համակարգը (ՈՒՄ) նախատեսված է էլեկտրոֆորետիկ ծածկույթի մակերեսին կպած լողացող ներկը հեռացնելու, ծածկույթի տեսքը բարելավելու և էլեկտրոֆորետիկ ներկը վերականգնելու համար: Օգտագործվող սարքավորումները նույնն են, ինչ նախնական ֆոսֆատացումից հետո ջրով լվացման սարքավորումները: Մաքուր ջրով վերջնական լվացման նպատակը կեղտաջրերի իոնների հեռացումն է և աղտոտող նյութերի բծերի և թաղանթային ծածկույթի առաջացումը կանխելը: Անբավարար մաքրումից հետո ճեղքում երկրորդային հոսքի հետքի առաջացումը կանխելու համար անհրաժեշտ է ունենալ լիարժեք ընկղմամբ լվացման գործընթաց: Ուլտրաֆիլտրացիոն լվացումը սովորաբար կատարվում է 2-3 անգամ՝ հեռացվող ներկի քանակը նվազեցնելու համար, օրինակ՝ մեքենայի թափքի մակերեսը 80-100 քառակուսի մետր է, և յուրաքանչյուր մեքենայի թափքը հեռացնում է 7-10 լիտր 20% պինդ հեղուկ: Երբ առաջին ջրով լվացման պինդ նյութերի պարունակությունը 4%-5% է, երկրորդ ջրով լվացումը կարող է հասնել 1%-ից պակասի: Թարմ ուլտրաֆիլտրացիոն հեղուկի պինդ նյութերի պարունակությունը սովորաբար 0.5%-ից պակաս է: (Խառնուրդների իոնների և պինդ նյութերի հեռացման դեպքում) մաքուր ջրի փոխարեն օգտագործվում է UE-RO հեղուկ՝ վերջնական մաքուր ջրով լվացման համար, որպեսզի իրականացվի իրական լիովին փակ էլեկտրոֆորեզ հետմաքրման գործընթաց, որը կարող է զգալիորեն նվազեցնել էլեկտրոֆորեզի կեղտաջրերի արտանետումը և զգալիորեն բարելավել էլեկտրոֆորեզի ծածկույթի օգտագործման մակարդակը: Հեռացրեք էլեկտրոֆորետիկ ներկի աշխատանքային լուծույթում առկա խառնուրդների իոնները և կատիոնների ու անիոնների աղտոտման աղբյուրը, որը բերվում է արդյունավետ փակ շղթայի միջոցով՝ ներկի լուծույթի կայունությունը և ներկի թաղանթի ամբողջականությունը ապահովելու համար: Էլեկտրոֆորետիկ ներկի համակարգում ուլտրաֆիլտրացիայի միջոցով ստացված թափանցելի լուծույթը պարունակում է ջուր և ներկի լուծվող նյութ: Այս օղակաձև շրջանառության համակարգը կարող է փոխհատուցել ներկի կորուստը, երբ հեղուկը օգտագործվում է ներկի լվացման գործընթացում: Հեղուկի միջոցով կարող է նվազել ներկի հաղորդունակությունը:
Էլեկտրաֆորետիկ ուլտրաֆիլտրացիոն սարքավորումների մաքրման գործընթացը և քայլերը Մաքրող լուծույթի և մաքուր ջրի կոնցենտրացված հարաբերակցությունը՝ 1:99, ջերմաստիճանը կարգավորել 38~43℃ սահմաններում, pH=2~2.2, քանի որ մաքրող լուծույթը կպչուն է, ուստի մաքրման բաքում օգտագործել մաքրող պոմպը՝ մաքուր ջուրը 32℃-ից բարձր ջերմաստիճանի շրջանառելու համար, այնուհետև ավելացնել մաքրող լուծույթը՝ մինչև 35℃ շրջանառություն ապահովելու համար, ավելացնել աղաթթու՝ pH արժեքը pH=2 կարգավորելու համար, այնուհետև բացել մաքրող փականը թաղանթի միջուկը մաքրելու համար: Մաքրման ընթացքում pH-ը պահել առնվազն 2.2: Ուլտրաֆիլտրացիոն համակարգը պետք է աշխատի գործընթացի պահանջներին խստորեն համապատասխան: Ուլտրաֆիլտրացիոն համակարգում ուլտրաֆիլտրացիոն թաղանթը որոշ ժամանակով փոխարինելուց հետո առաջանում է խափանում. ֆիլտրի պարկը խցանված է, և ուլտրաֆիլտրացիոն թաղանթի հոսքի ճնշման տարբերությունը չի կարող բավարարել գործընթացի պահանջները: Հետևաբար, վերը նշված խնդիրները հաշվի առնելով, օպերատորը պետք է վերահսկվի մաքրման գործընթացում՝ շահագործման պահանջներին և գործընթացի պարամետրերին խստորեն համապատասխան, որպեսզի գտնվի պատճառը և վերացվի թերությունը: Գործընթացը օպտիմալացնելու, գործընթացը բարելավելու և արտադրանքի որակը բարելավելու համար անհրաժեշտ է վերահսկել օպերատորին մաքրման գործընթացում՝ շահագործման պահանջներին և գործընթացի պարամետրերին խստորեն համապատասխան, որպեսզի պարզվի պատճառը և վերացվի: Գործընթացը օպտիմալացնելու, գործընթացը բարելավելու և արտադրանքի որակը բարելավելու համար: Նշումներ՝ 1) Երբ ուլտրաֆիլտրացիոն թաղանթի բաղադրիչի թափանցելիությունը նվազում է մինչև նորմալ արժեքի 70%-ը, այն պետք է մաքրվի։ Եթե մաքրումը ուշանա, դա կհանգեցնի խցանման, և լուրջ դեպքերում դժվար կլինի վերականգնել սկզբնական հոսքը։ 2) Ուլտրաֆիլտրացիոն համակարգը հագեցած է ճշգրիտ ֆիլտրով՝ թաղանթի տարրերի խցանումը կանխելու համար, 25 մկմ ճշգրտությամբ։ Ֆիլտրի պարկը պետք է փոխարինվի խստորեն՝ համաձայն գործընթացի պահանջների, իսկ ֆիլտրը և խողովակաշարը պետք է պարբերաբար մաքրվեն։ 3) Խափանման պատճառով անսպասելի անջատման դեպքում մաքրումը պետք է իրականացվի ժամանակին համաձայն կանոնակարգերի՝ թաղանթի մասերի խցանումը կանխելու համար։ 4) Աշխատեք շահագործման կանոններին խստորեն համապատասխան և մանրամասն գրանցեք UF ուլտրաֆիլտրացիոն համակարգի աշխատանքային պարամետրերը՝ հղման համար։
Մաքրման քայլեր1) Փակեք մաքրվող ուլտրաֆիլտրացիոն թաղանթի հավաքածուի ներկի մուտքի և ելքի փականները։ 2) Մանրակրկիտ թափեք մաքրվող ուլտրաֆիլտրացիոն թաղանթի հավաքածուի ներկը։ 3) Բացեք մաքրող պոմպի մուտքի և ելքի փականները։ 4) Բացեք մաքրող խողովակի մաքրող մուտքի և ելքի փականները թաղանթային խողովակի մեջ։ 5) Բացեք անհրաժեշտ ուլտրաֆիլտրացիոն թաղանթի հավաքածուի մաքրող մուտքի և ելքի փականները։ 6) Միացրեք մաքրող պոմպը։ 7) Մաքրեք ուլտրաֆիլտրացիոն թաղանթի ներկը հոսող ապաիոնացված ջրով (տեսողական զննումը մաքուր ջուր է)։ 8) Պատրաստեք մաքրող լուծույթը մաքրման բանաձևին համապատասխան (pH արժեքը կարգավորեք 2~3-ի, փորձարկման թուղթ), շրջանցեք 2 ժամ~3 ժամ, մաքրեք մինչև ներթափանցումը հասնի 600 լ/ժ-ի և դատարկեք մաքրող լուծույթը։ 9) Մաքրման ընթացքում հեղուկի ջերմաստիճանը չպետք է գերազանցի 45℃-ը։ Եթե ջերմաստիճանը չափազանց բարձր է, մեքենան պետք է կանգնեցվի՝ սառչելու համար, ապա շարունակեք մաքրումը, և մաքրող հեղուկը պետք է դուրս գա։ 10) Մաքրեք հոսող ապաիոնացված ջրով 30 րոպե՝ մաքրող հեղուկը դուրս մղելու համար: Եթե խցանումը լուրջ է, մաքրման ժամանակը կարող է երկարաձգվել: 11) Օգտագործման համար փակեք թաղանթը ապաիոնացված ջրով կամ UF լուծույթով: Ուլտրաֆիլտրացիոն համակարգը վերահսկում է աշխատանքային մասի մեջ մտցվող խառնուրդների իոնների կոնցենտրացիան՝ ծածկույթի որակը ապահովելու համար: Այս համակարգի շահագործման ընթացքում պետք է ուշադրություն դարձնել համակարգի անընդհատ աշխատանքին գործարկվելուց հետո, և ընդհատվող աշխատանքը խստիվ արգելվում է՝ ուլտրաֆիլտրացիոն թաղանթի չորացումը կանխելու համար: Չորացրած խեժը և գունանյութը կպած են ուլտրաֆիլտրացիոն թաղանթին և չեն կարող մանրակրկիտ մաքրվել, ինչը լրջորեն կազդի ուլտրաֆիլտրացիոն թաղանթի ջրաթափանցելիության և ծառայության ժամկետի վրա: Ուլտրաֆիլտրացիոն թաղանթի ջրի արտանետման արագությունը նվազում է աշխատանքի ժամանակի հետ, ուստի այն պետք է մաքրվի մեկ անգամ անընդմեջ 30-40 օր՝ ուլտրաֆիլտրացիոն լվացման և լվացման համար անհրաժեշտ ուլտրաֆիլտրացիոն ջուրն ապահովելու համար:
Եզրափակիչ դիտողություններ Էլեկտրաֆորետիկ ծածկույթը ծածկույթի ձևավորման հատուկ մեթոդ է, որը ջրային ծածկույթների համար ամենաարդյունավետ շինարարական տեխնոլոգիան է: Այն ունի ջրում լուծվող, ոչ թունավոր և հեշտ ավտոմատ կառավարման բնութագրեր, ուստի անհրաժեշտ է վերամշակել էլեկտրոֆորետիկ ներկը և նվազեցնել թափոնները: Էլեկտրաֆորետիկ ծածկույթի վերականգնումը սովորաբար օգտագործում է ուլտրաֆիլտրացիա կամ հակադարձ օսմոս, բայց դրա աշխատանքային սկզբունքը հիմնարարորեն տարբեր է, օգտագործման գործընթացը սովորաբար ունի երկու տեսակ՝ ուլտրաֆիլտրացիա UF: պոլիմերի և էլեկտրոլիտի բաժանում, կարելի է ասել նաև ներկի ջրային բաժանում, աշխատանքային ճնշումը մոտ 1 կգ է, մոտ 3 անգամ մեծ է օսմոտիկ ճնշումից, թաղանթի ծակոտիները մեծ են: Հակադարձ օսմոս RO: լուծույթի մաքրում կամ խտացում, այսինքն՝ օրգանական և անօրգանական նյութերի բաժանում: Աշխատանքային ճնշումը մոտ 25 կգ է, որը մոտ 50 անգամ մեծ է օսմոտիկ ճնշումից, և թաղանթի անցքը փոքր է:
