一种车辆喷涂工艺中废气废液处理系统的制作方法

1.本发明涉及车辆喷涂后处理技术领域，特别是涉及一种车辆喷涂工艺中废气废液处理系统。


背景技术：

2.目前，车辆喷涂涂料水性化的趋势越发明显。目前车辆后市场中大部分使用的是油性涂料，而油性涂料的废气和废液处理与水性涂料有着本质的区别，因此需要额外的处理方式。由于水性涂料可溶于水，目前来说对于该水溶性的涂料的肥料处理大多采用水溶解后进行危废处理。而这种方式常常需要很高的成本，并且也无法做到节能。此外，在车辆喷涂的过程中，调漆、喷漆、清洗、干磨等步骤都需要使用大量的水，若将该水体全部直接浪费，会浪费大量的水，进而使得经济性差。


技术实现要素：

3.本发明的第一方面的一个目的是要提供一种车辆喷涂工艺中废气废液处理系统，解决现有技术中污染物无法内部处理和资源重复利用的问题。
4.本发明的第一方面的另一个目的是要解决现有技术中对于环境保护和节约资源同时解决的问题。
5.特别地，本发明提供一种车辆喷涂工艺中废气废液处理系统，其中，所述车辆喷涂用的油漆为水性涂料，所述废气废液处理系统包括：
6.废气废液产出室，用于在车辆喷涂的过程中产生废气和废液；
7.废液处理装置，用于将所述废液进行处理得到含有有机物的目标废液；和
8.废气废液循环处理系统，用于将所述废气废液产出室内产生的所述废气和所述目标废液进行进一步循环处理，从而使得所述废气和所述目标废液可以无污染的排放在大气中，同时循环利用所述目标废液内部所含的水。
9.可选地，所述废液处理装置包括：
10.沉降池，其与所述废气废液产出室连通，用于将所述废液进行沉淀；
11.压滤机，与所述沉降池连接，用于将所述沉降池沉淀后的液体进行过滤，得到含有有机物的目标废液。
12.可选地，所述废气废液产出室包括喷烤房、调漆室和干磨房，其中，所述喷烤房与所述调漆室内产生有废气，所述废气均为喷烤所述车辆的油漆的漆雾及挥发性有机物；
13.所述调漆室和所述干磨房内产生有废液，所述废液包括在所述调漆室内调漆和洗枪时产生的包含有油漆的废水，以及所述干磨房内抛光和清洁时产生的废水。
14.可选地，所述废气废液循环处理系统包括：
15.喷淋塔，与所述废气废液产出室连接，用于将所述废气与水相容形成第一混合液，并将所述第一混合液排出；和
16.污水处理循环系统，与所述喷淋塔连接，用于将从所述喷淋塔内的所述第一混合
液和所述目标废液混合后形成的第二混合液进行处理得到处理后的中水，同时将所述中水排出，流通至所述喷淋塔内重复利用。
17.可选地，所述污水处理循环系统包括：
18.第一过滤装置，通过管道与所述喷淋塔连接，用于过滤所述第二混合物，并排出滤渣和污水；
19.污水处理系统，通过管道与所述第一过滤装置连接，用于将所述第一过滤装置内的污水进行处理以排出含有废渣的中水；和
20.第二过滤装置，通过管道与所述污水处理系统和所述喷淋塔连接，用于将所述污水处理系统内处理后的含有废渣的中水进行过滤得到中水后循环至所述喷淋塔内进行再利用。
21.可选地，所述污水处理系统包括：
22.污水处理装置，用于作为所述污水和氧化剂在预设温度和预设压力条件下反应除去污水中的水溶性有机物的装置；
23.至少一个换热装置，其与所述污水处理装置串联，用于将所述污水进行预热后再通入到所述污水处理装置内部，并且将所述污水处理装置内部反应后的产物通过所述换热装置进行冷却；
24.其中，所述污水处理装置和所述换热装置均为管式反应器。
25.可选地，还包括振荡器，其通过真空拉拔、机械往复、机械震动、超声震荡的模式，为所述管式反应器内的液体提供震动式混合，以防止所述管式反应器内的液体层流的出现。
26.可选地，所述氧化剂为氧气；
27.所述预设温度为210℃～300℃，所述预设压力为50atm～150atm；
28.所述污水与所述氧气在所述污水处理装置内，在温度为210℃～300℃，压力为50atm～150atm的条件下进行反应，从而除去所述污水中的水溶性有机物。
29.可选地，每一所述换热装置包括污水流通管道和净水流通管道，所述污水流通管道和所述净水流通管道集成为一个换热装置，以通过所述污水管道内的低温为已经反应后的产物进行冷却，同时通过反应后的产物流经所述净水流通管道以为所述污水进行预热。
30.可选地，还包括减压分离装置，其设置在所述换热装置后，并位于所述喷淋塔之前，所述减压分离装置与所述换热装置的所述净水流通管道的出液口连接，以为已经冷却过的所述污水处理装置处理后的产物进行减压和气液分离，排出所述中水后给所述喷淋塔循环使用。
31.本方案通过废液处理装置和废气废液循环处理系统对废气废液产出室内产出的废气和废液进行处理，并将内部使用的水进行循环利用，进一步用来处理废气和废液，实现了车辆喷涂工艺中废气和废液内部处理，降低成本的同时大幅度削减水电气的消耗。
32.此外，本方案中因处理后的废气和废液几乎没有任何污染的排出在环境中，到环保的目标，同时在车辆喷涂中使用的水和废气废液处理的过程中使用的水资源最近均重复循环被利用，实现了零排放和中水回用，降低对环境污染的同时也节约了水资源，进而大幅度降低成本。
33.本方案中，将废气废液产出室(具体可以是喷烤房和调漆室)收集的废气经过滤棉
过滤后，由鼓风机吹入喷淋塔。通过喷淋塔将废气溶解于水，再与废液一起进入到污水处理循环系统内部进行处理，处理完成后的中水(被循环利用的水)再进一步的循环返回到喷淋塔中重复利用，使得本方案的废气废液的循环处理系统既可以有效的除去废气和废液内的污染物，又可以实现水的循环利用，从而实现节能环保的同时，节约水资源，降低成本。本方案的废气废液循环处理系统实现了废气废液的联动处理，可有效提升处理效率，并大幅度降低废气与废液的处理成本。
34.根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
35.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
36.图1是根据本发明的一个具体的实施例的车辆喷涂工艺中废气废液处理系统的示意性结构图；
37.图2是根据本发明的另一个具体的实施例的车辆喷涂工艺中废气废液处理系统的示意性结构图；
38.图3是根据本发明的一个具体的实施例的废气废液循环处理系统的示意性结构图；
39.图4是根据本发明的另一个具体的实施例的废气废液循环处理系统的示意性结构图；
40.图5是根据本发明的一个具体的实施例的污水处理系统的示意性结构图；
41.图6是根据本发明的另一个具体的实施例的污水处理系统的示意性结构图。
具体实施方式
42.作为本发明一个具体的实施例，本实施例的车辆喷涂工艺中废气废液处理系统适用于车辆后市场中对于车辆的喷涂的油漆为水性涂料的场合。在该场合中，车辆后市场的污水中包含有水溶性有机物。
43.图1是根据本发明的一个具体的实施例的车辆喷涂工艺中废气废液处理系统的示意性结构图；作为本发明一个具体的实施例，本实施例的车辆喷涂工艺中废气废液处理系统100可以包括废气废液产出室110、废液处理装置120、废气废液循环处理系统130。其中，废气废液产出室110用于在车辆喷涂的过程中产生含有水性涂料的废气和废液。废液处理装置120用于将废液进行处理得到含有有机物的目标废液。
44.废气废液循环处理系统130用于将废气废液产出室110内产生的废气和目标废液进行进一步循环处理，从而使得废气和目标废液可以无污染的排放在大气中，同时循环利用目标废液内部所含的水。
45.本实施例通过废液处理装置120和废气废液循环处理系统130对废气废液产出室110内产出的废气和废液进行处理，并将内部使用的水进行循环利用，进一步用来处理废气和废液，实现了车辆喷涂工艺中废气和废液内部处理，降低成本的同时大幅度削减水电气
的消耗。
46.此外，本实施例中因处理后的废气和废液几乎没有任何污染的排出在环境中，到环保的目标，同时在车辆喷涂中使用的水和废气废液处理的过程中使用的水资源最近均重复循环被利用，实现了零排放和中水回用，降低对环境污染的同时也节约了水资源，进而大幅度降低成本。
47.图2是根据本发明的另一个具体的实施例的车辆喷涂工艺中废气废液处理系统的示意性结构图；作为本发明一个具体的实施例，本实施例的废气废液产出室110可以包括喷烤房111、调漆室112和干磨房113，其中，喷烤房与调漆室112内产生有废气，废气均为喷烤车辆的油漆的漆雾及挥发性有机物。调漆室112和干磨房113内产生有废液，废液可以包括在调漆室112内调漆和洗枪时产生的包含有油漆的废水，以及干磨房113内抛光和清洁时产生的废水。具体，废液中排出的污染物主要有色粉、有机溶剂、粉尘和树脂。本实施例中的废气废液产出是几乎包含了车辆喷涂工艺中所有能够产生废气和废液的地方，从而使得整个车辆喷涂工艺中能够污染环境的废气和废液被收集处理，避免了车辆喷涂工艺中的废气废液污染环境。
48.作为本发明一个具体的实施例，本实施例的废液处理装置120可以包括沉降池121和压滤机122。沉降池121与废气废液产出室110连通，用于将废液进行沉淀。压滤机122与沉降池121连接，用于将沉降池121沉淀后的液体进行过滤，得到含有有机物的目标废液。
49.在实际的车辆喷涂工艺中，即便喷涂所采用的油漆为水性涂料，但是喷涂工艺中还包含有调漆、洗枪、干磨和清洁等工艺中难免会出现除油漆以外的其它的杂质。具体污染物主要有色粉、溶剂、粉尘和树脂。其中树脂、粉尘和色粉可以通过絮凝过滤简单去除。因此，本实施例中在废液排出的地方增加沉降池121和压滤机122，将从废气废液产出室110内排出的废液进行絮凝和沉淀过滤除去。如此使得污水中仅包含有一些有机物的污水进一步除去。图3是根据本发明的一个具体的实施例的废气废液循环处理系统的示意性结构图；作为本发明一个具体的实施例，本实施例的废气废液循环处理系统130可以包括喷淋塔200和污水处理循环系统300。其中，喷淋塔200用于将从废气废液产出室110排出的废气与水相容形成第一混合液，并将第一混合液排出。污水处理循环系统300与喷淋塔200连接，用于将从喷淋塔200内的第一混合液和废气废液产出室110内排出的废液混合后形成的第二混合液进行处理得到处理后的中水，同时将中水排出，流通至喷淋塔200内重复利用。
50.本实施例中，将废气废液产出室110(具体可以是喷烤房111和调漆室112)收集的废气经过滤棉过滤后，由鼓风机吹入喷淋塔200。通过喷淋塔200将废气溶解于水，再与废液一起进入到污水处理循环系统300内部进行处理，处理完成后的中水(被循环利用的水)再进一步的循环返回到喷淋塔200中重复利用，使得本实施例的废气废液的循环处理系统既可以有效的除去废气和废液内的污染物，又可以实现水的循环利用，从而实现节能环保的同时，节约水资源，降低成本。本实施例的废气废液的循环处理系统实现了废气废液的联动处理，可有效提升处理效率，并大幅度降低废气与废液的处理成本。
51.图4是根据本发明的另一个具体的实施例的废气废液循环处理系统的示意性结构图；作为本发明一个具体的实施例，本实施例的污水处理循环系统300可以包括第一过滤装置310、污水处理系统400和第二过滤装置320。第一过滤装置310通过管道与喷淋塔200连接，用于过滤第二混合物，并排出滤渣和污水。污水处理系统400通过管道与第一过滤装置
310连接，用于将第一过滤装置310内的污水进行处理以排出含有废渣的中水。第二过滤装置320通过管道与污水处理系统400和喷淋塔200连接，用于将污水处理系统400内处理后的含有废渣的中水进行过滤得到中水后循环至喷淋塔200内进行再利用。
52.本实施例中的污水处理循环系统300通过第一过滤装置310对第二混合物进行过滤处理，如此可以有效去除废第二混合物中的废渣，从而形成可以被污水处理系统400处理的污水，并在污水处理系统400处理完成后再利用第二过滤装置320将后续沉淀下来的废渣出去，从而得到可以被喷淋塔200循环利用的中水，实现废气废液的零排放及中水的回收利用。
53.作为本发明一个具体的实施例，本实施例的污水处理循环系统300还可以包括蓄水池330和中水池340。其中，蓄水池330设置在喷淋塔200和第一过滤装置310之间与喷淋塔200通过管道连通，用于存储第二混合物。中水池340设置在第二过滤装置320与喷淋塔200之间，用于存储从第二过滤装置320排出的中水以待喷淋塔200使用。
54.本实施例在喷淋塔200后设置蓄水池330可以将第一混合物在蓄水池330处与废液混合形成第二混合物，再将第二混合物诉讼至第一过滤装置310进行过滤，如此可以使得喷淋塔200和过滤装置之间形成动态平衡。在污水处理装置和喷淋塔200之间设置中水池340也同样的可以将污水处理循环系统300内处理的污水经过中水池340进行存储后备用，同样可以使得污水处理循环系统300和喷淋塔200之间形成动态平衡。
55.图5是根据本发明的一个具体的实施例的污水处理系统的示意性结构图；作为本发明一个具体的实施例，本实施例的污水处理系统400可以包括污水处理装置410和至少一个换热装置420。具体地，污水处理装置410用于作为污水和氧化剂在预设温度和预设压力条件下反应除去污水中的水溶性有机物的装置。至少一个换热装置420与污水处理装置410串联，用于将污水进行预热后再通入到污水处理装置410内部，并且将污水处理装置410内部反应后的产物通过换热装置420进行冷却。其中，污水处理装置410和换热装置420集成于同一个管式反应器中。
56.具体地，本实施例的污水处理系统400可以包括污水处理装置410和换热装置420，通过换热装置420对污水进行加热，使得污水可以在污水处理装置410内部与氧化剂在一定条件下进行反应，从而除去污水中的水溶性有机物，使得车辆后市场中，在喷涂涂料为水溶性涂料时可以及时除去，从而避免涂料中有害有机物污染环境。同时该污水处理系统400可以将污水处理完毕后的中水进行回收至喷淋塔200内重复利用，降低了水的消耗，降低成本。
57.此外，由于本实施例中处理污水需要的温度和压力均较高，本实施例的污水处理装置410和换热装置420均为管式反应器，使得除去污水所采用的高温高压条件容易达到，并且非常安全。当然也可以将污水处理装置410和换热装置420集成在同一个管式反应器内。此外，管式反应器的体积小，成本低，处理速度高且可控可靠，设备可以通过管道数量的变化简单实现处理速度的倍增。精确设计管道直径可以在水体处理效率、传质与传热效率等多方面获得最佳平衡，可有效防止层流的出现。
58.图6是根据本发明的另一个具体的实施例的污水处理系统的示意性结构图。作为本发明一个具体的实施例，本实施例的污水处理系统400还可以包括振荡器430，其通过真空拉拔、机械往复、机械震动、超声震荡的模式，为所述管式反应器内的液体提供震动式混
合，以防止所述管式反应器内的液体层流的出现。
59.本实施例中，通过振荡器430来不断的推动整个物料进料的同时还会按照一定的频率来回振荡，避免了物料在管式反应器内混合不均或者出现层流的情况。通过振荡器430使得反应器内部的物料混合更均匀，使得反应更均匀彻底。
60.本实施例的振荡器430可以是活塞式振荡器430，通过活塞的按照一定的频率来回运动从而推动管式反应器内的液体来回运动。
61.作为本发明一个具体的实施例，本实施例的氧化剂为氧气。本实施例中，污水与氧化剂在污水处理中装置内的反应仅仅是将氧气与污水进行混合后反应即可有效的除去污水中的有机物。本实施例以氧气作为氧化剂进行反应，无需增加其它任何物料，节约成本的同时，也有效避免了二次污染的出现。
62.作为本发明一个具体的实施例，本实施例的预设温度可以为210℃～300℃，预设压力为50atm～150atm。污水与氧气在污水处理装置410内，在温度为210℃～300℃，压力为50atm～150atm的条件下进行反应，从而除去污水中的水溶性有机物。具体地，本实施例的预设温度可以为210℃、240℃、280℃或300℃。预设压力可以为50atm、60atm、80atm、120atm或150atm。
63.本实施例中，在温度为210℃左右，压力为50atm～80atm时，该污水会进入到亚临界状态，此时污水与氧气进行氧化反应，可以除去污水中的有机物，降低污水中的cod。当温度为300℃左右，压力为150atm左右时，此时污水进入超临界状态，此时污水中的有机物与氧气反应的效率更高，除污能力更强。本实施例中，通过上述方式处理后的污水的cod可以由20000mg/l～30000mg/l可降低至1000mg/l左右。
64.本实施例中，污水通过与氧气在污水处理装置410中加热和加压到超临界状态或亚临界状态进行反应，从而有效的降低污水中的cod，实现污水净化的功能，不引入任何的杂质，反应后也不存在污染物，可以实现零排放。同时，由于本实施例的污水处理系统400因无需额外投药，其回收的中水内部也不会包含有其它额外的杂质，放置药剂对喷淋塔200造成结构或腐蚀的情况，降低设备损耗，进而降低运营成本。
65.具体地，本实施例中，在将污水和氧气输送至换热装置420之前，控制通过高压空气进入到管式反应器中，而污水则通过柱塞泵输入到管式反应器中，将其进行预混后进一步输送至换热装置420内。在管式反应器内部，其压力始终保持在预设压力状态下。
66.作为本发明一个具体的实施例，本实施例的每一换热装置420可以包括污水流通管道和净水流通管道，污水流通管道和净水流通管道集成为一个换热装置420，以通过污水管道内的低温为已经反应后的产物进行冷却，同时通过反应后的产物流经净水流通管道以为污水进行预热。
67.本实施例中，通过换热装置420内设置污水流通管道和净水流通管道，让污水和净水相互进行热交换，为污水加热的同时也给净水进行冷却，从而增加热量的利用率，减少热损耗，降低能耗。
68.作为本发明一个具体的实施例，本实施例的换热装置420的数量为多个，多个换热装置420可以包括多个污水流通管道和多个净水流通管道，多个污水管道依次串联在污水处理装置410前，依次对污水进行预热，多个净水流通管道依次连接在污水处理装置410后，依次为污水处理装置410后的产物进行冷却；振荡器430设置在距离污水处理装置410最远
处的换热装置420的污水流通管道的进液端和净水流通管道的出液端之间。
69.本实施例的换热装置420数量为多个，可以将换热装置420进行串联，多次对污水进行加热，也多次对净水进行冷却，以达到对污水处理的温度的目的，同时提高热量回收的能力。
70.作为本发明一个具体的实施例，本实施例的换热装置420数量为两个，分别是第一换热装置421和第二换热装置422，第一换热装置421可以包括第一污水流通管道423和第一净水流通管道424，第二换热装置422可以包括第二污水流通管道425和第二净水流通管道426。污水依次流经第一污水流通管道423和第二污水流通管道425后进入污水处理装置410内，反应后的产物依次流经第二净水流通管道426和第一净水流通管道424后流出。
71.本实施例中，换热装置420设置为两个，分别可以是第一换热装置421和第二换热装置422，两个换热装置420内的污水和净水都可以相互进行热交换。一般情况而言，从污水处理装置410内出来的产物此时温度还较高，若只采用一个换热装置420对该产物进行降温，一般达不到100℃以下，而达不到100℃以下的时候，内部的水仍然是气体的形式存在，则无法做到回收利用的目的。因此本实施例的换热装置420的设置两个，尽可能将污水处理装置410后的产物的温度下降到100度以下。
72.在实际的生产过程中，由于在第一换热装置421处对于净水的冷却需要达到将净水的温度降低至小于100℃，而第一换热装置421达不到该要求，因此需要在第一换热装置421的第一净水流通管道424外部还设置冷却机构450以为第一净水流通管道424内的净水降温。具体地，该冷却机构450可以是风冷也可以是其它可以冷却的设备。
73.具体地，由于第二换热装置422后连接污水处理装置410，而污水处理装置410内污水与氧气的反应需要较高的温度，因此需要在第二换热装置422处将污水加热到一定的温度，而第二换热装置422往往无法达到要求，因此本实施例在第二换热装置422的第二污水流通管道425处还设置第一加热装置440，以为第二污水流通管道425内的污水进行加热，第一加热装置440的热量来自污水处理装置410。本实施例将第一加热装置440可以利用导热油进行加热，而该导热油的热量来自污水处理装置410。由于污水处理装置410内部污水与氧气的反应本质是燃烧，其自身在燃烧时会放出大量的热量，该热量可以被利用来加热第二换热装置422的第二污水流通管道425，从而降低外界能量的消耗。
74.当然，在实际使用过程中，因为污水与氧气最终会在污水处理装置410内部进行反应，在污水进入到污水处理装置410之前其温度并未达到反应温度，因此在污水处理装置410处还会设置以第二加热装置460，以为污水处理装置410进行加热是的污水处理装置410内部的温度能够达到210℃～300℃，即达到反应温度。
75.作为本发明一个具体的实施例，本实施例的污水处理系统400还可以包括减压分离装置470，其设置在换热装置420后，减压分离装置470与换热装置420的净水流通管道的出液口连通，以为净水进行减压和气液分离。
76.由于通过两个换热装置420对污水处理装置410后的产物进行降温后，该产物温度已经降低至100℃以下，此时内部的水以液体的形式纯在，而其中还包含的一些气体则仍然为气体，换热装置420内部的压力仍然很大，因此需要对其进行减压，减压后，气体被释放到控制器，液体(主要是水)则可以进一步被回收利用。
77.目前来说，利用上述装置和方法对车辆后处理的污水进行净化后的工艺参数如
下：
[0078][0079]
由上表可知，通过上述实施例中的装置和方法对污水进行处理后，污水的cod大大下降，并且空气进入越多，效率越高，污水处理效率越高，反之污水进料越多，效率越低。
[0080]
具体地，本实施例的车辆喷涂工艺中废气废液处理系统中包含废气废液产出室110(喷烤房111、调漆室112和干磨房113)、沉降池121、压滤机122、废气废液循环处理系统130。从废气废液产出室110产生的废气直接输送到废气废液循环处理系统130中，从废气废液产出室110产生的废液则经过沉降池121和压滤机122的沉淀和过滤后输入到废气废液循环处理系统130中。废气废液循环处理系统130对废气和废液进行处理，并且循环利用喷涂及处理所使用的水。本实施例通过对车辆喷涂工艺中的产生的废气和废液进行处理及水资源的循环回收利用，使得本实施例的系统可以实现污染物内部处理的目的，同时节约资源。
[0081]
具体地，废气废液循环处理系统130的整体结构依次包括喷淋塔200、蓄水池330、第一过滤装置310、污水处理系统400、第二过滤装置320、中水池340。废气经过喷淋塔200内的水和/或中水进行喷淋后形成第一混合液进入到蓄水池330内部，废液则直接进入蓄水池330内部，第一混合液与废液在储水池内形成第二混合液，并经过第一过滤装置310进行过滤，过滤后的污水经过污水处理系统400处理后形成中水，再经过第二过滤装置320过滤后进入中水池340待喷淋塔200循环使用。该过程将废气和废液同时进行处理可有效提升处理效率，并大幅度降低废气与废液的处理成本。由于本实施例的污水处理系统400可以将污水内的大部分有机物出去，形成cod含量较低的中水，并且该中水还可以进一步的重复利用，从而实现了废水的中水回用和污水的零排放。
[0082]
具体地，本实施例的污水处理系统400包括污水处理装置410和换热装置420，使得污水被换热装置420加热到一定温度，并且在污水处理装置410内采用湿法燃烧技术，将污水与氧气在预设温度和预设压力条件下(亚临界或超临界状态)进反应，最终将水体内的大部分的有机物出去，完成水体的无机物的净化，并且水体排出循环利用。
[0083]
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接
确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。