อุตสาหกรรมการชุบโลหะด้วยไฟฟ้า มีข้อกำหนดที่เข้มงวดอย่างยิ่งเกี่ยวกับคุณภาพน้ำ ต่างจากน้ำอุตสาหกรรมทั่วไป น้ำที่ใช้ในสารละลายการชุบโลหะและน้ำที่ใช้ทำความสะอาดชิ้นส่วนที่ชุบต้องผ่านมาตรฐานความบริสุทธิ์สูงมาก: แม้แต่สิ่งเจือปนเพียงเล็กน้อยก็สามารถนำไปสู่ปัญหาคุณภาพหลายประการ เช่น การยึดเกาะของชั้นชุบที่ลดลง จุดบนพื้นผิว และความต้านทานการกัดกร่อนที่ลดลงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าที่มีความแม่นยำสูงในปัจจุบัน ความเข้มข้นของไอออนตกค้างในน้ำต้องได้รับการควบคุมให้อยู่ในระดับ ppb (ส่วนในพันล้านส่วน) ซึ่งกระบวนการแลกเปลี่ยนไอออนแบบดั้งเดิมหรือกระบวนการออสโมซิสย้อนกลับแบบขั้นตอนเดียวไม่เพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการได้.
โครงการโรงงานชุบโลหะด้วยไฟฟ้าแห่งนี้ตั้งอยู่ในเขตอุตสาหกรรม โดยให้บริการหลักแก่สายการผลิตการตกแต่งพื้นผิวชิ้นส่วนยานยนต์ ตั้งแต่เริ่มต้นการออกแบบโครงการ ได้มีการกำหนดวัตถุประสงค์หลักสามประการ ได้แก่ ประการแรก การจัดหาน้ำบริสุทธิ์สูงพิเศษอย่างต่อเนื่องในปริมาณ 8 ตันต่อชั่วโมง โดยมีค่าความต้านทานไฟฟ้า ≥15 เมกะโอห์มต่อลูกบาศก์เซนติเมตรประการที่สอง เพื่อแก้ไขปัญหาน้ำดิบที่มีค่าความเค็มปานกลางโดยมีค่า TDS อยู่ที่ 230 เพื่อให้อัตราการแยกเกลือออกจากน้ำของระบบยังคงสูงกว่า 98% ในระยะยาว และประการที่สาม เพื่อตอบสนองข้อกำหนดด้านคุณภาพน้ำที่เข้มงวด พร้อมทั้งควบคุมการใช้พลังงานและต้นทุนการดำเนินงานอย่างเข้มงวด.
หลังจากการประเมินอย่างครอบคลุม เราได้นำกระบวนการรีเวิร์สออสโมซิสแบบสองขั้นตอนมาใช้เป็นแนวทางทางเทคนิคหลัก ขั้นตอนแรกของ RO จะกำจัดเกลือที่ละลายอยู่ส่วนใหญ่ ในขณะที่ขั้นตอนที่สองของ RO จะทำการฟอกอย่างลึก การออกแบบการฟอกแบบลำดับนี้ช่วยให้มั่นใจในคุณภาพน้ำสุดท้ายในขณะที่ยืดอายุการใช้งานของส่วนประกอบเมมเบรนหลักผ่านการประมวลผลแบบเป็นขั้นตอน.
แหล่งน้ำของโครงการคือน้ำประปาที่มีค่า TDS คงที่ประมาณ 230 มิลลิกรัมต่อลิตร ซึ่งอยู่ในช่วงความเค็มปานกลางรายงานการวิเคราะห์คุณภาพน้ำระบุว่า ไอออนความกระด้างของแคลเซียมและแมกนีเซียมคิดเป็นมากกว่า 40% ของปริมาณทั้งหมด โดยตรวจพบธาตุเหล็ก แมงกานีส และสารมลพิษอินทรีย์ในปริมาณน้อย คุณลักษณะของน้ำเหล่านี้ก่อให้เกิดความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นในการบำบัดด้วยวิธีรีเวิร์สออสโมซิส: ไอออนความกระด้างมีแนวโน้มที่จะก่อตัวเป็นคราบตะกรันบนพื้นผิวของเมมเบรน สารอินทรีย์คอลลอยด์สามารถทำให้รูพรุนของเมมเบรนอุดตันได้ และคลอรีนตกค้างสามารถออกซิไดซ์และทำลายชั้นที่ใช้งานของเมมเบรน RO ที่ทำจากโพลีเอไมด์ได้.
กระบวนการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าต้องการข้อกำหนดที่เข้มงวดอย่างยิ่งต่อพารามิเตอร์คุณภาพน้ำที่สำคัญ: นอกเหนือจากการควบคุมค่าการนำไฟฟ้าอย่างเคร่งครัด (≤5 μS/cm) แล้ว ความเข้มข้นของไอออนที่มีผลต่อคุณภาพของชั้นเคลือบต้องลดลงถึงระดับ ppb ตัวอย่างเช่น:
เพื่อแก้ไขปัญหาท้าทายนี้ การออกแบบระบบไม่เพียงแต่ต้องทำให้การแยกเกลือออกจากน้ำมีประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังต้องจัดตั้งระบบป้องกันหลายชั้นไว้ด้วย: การสกัดกั้นอนุภาคคอลลอยด์ที่แหล่งกำเนิด การทำลายภัยคุกคามจากคลอรีนที่เหลืออยู่ และการยับยั้งการเกิดตะกรัน ซึ่งจะทำให้ระบบ RO แบบสองขั้นตอนสามารถทำงานได้อย่างเสถียรในระยะยาว.
ตัวกรองมัลติมีเดีย (MMF) ทำหน้าที่เป็น “ผู้พิทักษ์แนวหน้า” ของระบบ บรรจุด้วยวัสดุกรองทรายควอตซ์สองชั้น (ชั้นบน 0.6–1.2 มม. ชั้นล่าง 2–4 มม.) เพื่อสร้างโครงสร้างการกรองแบบไล่ระดับเมื่อน้ำไหลผ่านชั้นกรองลงมา อนุภาคที่แขวนลอยจะถูกกักเก็บไว้อย่างต่อเนื่อง โดยควบคุมความขุ่นให้อยู่ในระดับไม่เกิน 1 NTU อย่างสม่ำเสมอ เมื่อความดันต่างเกิน 0.05 MPa ระบบจะเริ่มการล้างย้อนด้วยอากาศผสมน้ำโดยอัตโนมัติ โดยน้ำแรงดันสูงจะไหลขึ้นเพื่อชะล้างชั้นกรอง ทำให้ประสิทธิภาพการกรองกลับคืนมา.
ตัวกรองคาร์บอนที่เปิดใช้งานแล้ว (MCF) ที่ตามมา จะบรรจุด้วยวัสดุกรองคาร์บอนจากเปลือกมะพร้าวที่เปิดใช้งานแล้ว ซึ่งสามารถดูดซับคลอรีนที่เหลืออยู่, สารอินทรีย์, และโลหะหนักบางชนิดผ่านโครงสร้างไมโครพอร์ที่พัฒนาอย่างสูงที่นี่ ใช้ถ่านกัมมันต์ที่มีค่าการดูดซับสูงซึ่งมีค่าไอโอดีน ≥950 มก./ก. เพื่อให้แน่ใจว่าความเข้มข้นของคลอรีนที่เหลืออยู่ในน้ำทิ้ง ≤0.1 ppm ซึ่งกำจัดภัยคุกคามจากสารออกซิไดซ์ต่อเมมเบรน RO ที่ตามมาได้อย่างสมบูรณ์ ชั้นถ่านกัมมันต์ยังช่วยกำจัดสีและกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์ ปรับปรุงตัวบ่งชี้ทางประสาทสัมผัสของคุณภาพน้ำ และสร้างสภาวะน้ำป้อนที่เหมาะสมสำหรับระบบรีเวิร์สออสโมซิส.
ระบบจ่ายสารสองระบบถูกติดตั้งในส่วนหลังการบำบัด เพื่อฉีดสารช่วยการตกตะกอนและสารยับยั้งการเกิดตะกรันโดยเฉพาะ สารช่วยการตกตะกอนใช้สูตร PAC (โพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์) ซึ่งทำปฏิกิริยาการตกตะกอนขนาดไมโครในบริเวณผสมของท่อ ส่งผลให้อนุภาคคอลลอยด์ขนาดเล็กในน้ำรวมตัวกันเป็นก้อนตะกอนขนาดใหญ่ขึ้น ทำให้สามารถดักจับได้ง่ายในขั้นตอนถัดไป กระบวนการนี้ช่วยลดค่าดัชนี SDI ให้เหลือ ≤3 ซึ่งช่วยลดภาระมลพิษต่อเยื่อกรอง RO ได้อย่างมีนัยสำคัญ.
กระบวนการให้สารยับยั้งการเกิดตะกรันใช้สูตรโพลิเมอร์อินทรีย์ประสิทธิภาพสูงที่มีโครงสร้างโมเลกุลซึ่งประกอบด้วยกลุ่มคีเลตหลายกลุ่ม ทำให้สามารถสร้างสารประกอบเชิงซ้อนที่ละลายน้ำได้กับไอออนของแคลเซียมและแมกนีเซียมได้ แม้ในกรณีที่น้ำป้อนมีความเข้มข้นเพิ่มขึ้นถึงสี่เท่า สารยับยั้งการเกิดตะกรันก็สามารถยับยั้งการตกตะกอนของผลึกแคลเซียมคาร์บอเนตและแคลเซียมซัลเฟตได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยเพิ่มอัตราการฟื้นตัวของระบบให้สูงกว่า 65% ซึ่งสูงกว่าขีดจำกัดบนของกระบวนการทำให้น้ำอ่อนแบบดั้งเดิมที่ 50% อย่างมาก.
ก่อนเข้าสู่เยื่อ RO น้ำจะไหลผ่านไส้กรองความปลอดภัยความแม่นยำ 5 ไมครอน ขั้นตอนนี้ใช้ไส้กรองโพลีโพรพีลีนแบบเมเบิล-บลอนด์เพื่อกักเก็บอนุภาคหรือเศษคาร์บอนที่ถูกกำจัดไม่หมดจากกระบวนการเตรียมน้ำล่วงหน้าอย่างสมบูรณ์ ในฐานะที่เป็นตัวกรองเชิงกลขั้นสุดท้าย ไส้กรองความปลอดภัยช่วยปกป้องปั๊มแรงดันสูงและเยื่อ RO จากความเสียหายของอนุภาคแข็ง และการเปลี่ยนแปลงของความต่างศักย์แรงดันของไส้กรองนี้ยังเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของประสิทธิภาพของกระบวนการเตรียมน้ำล่วงหน้า.
ระบบ RO ระยะแรกติดตั้งเมมเบรนคอมโพสิตประสิทธิภาพสูงที่ป้องกันการปนเปื้อน ทำงานที่ความดัน 1.0–1.5 MPa โดยมีอัตราการแยกเกลือที่มากกว่า 97% อย่างต่อเนื่อง ปั๊มความดันสูงมีอุปกรณ์ฟื้นฟูพลังงาน PX ที่ถ่ายโอนแรงดันน้ำเข้มข้นไปยังน้ำที่เข้ามาโดยตรง ช่วยลดการใช้พลังงานได้อย่างมีนัยสำคัญค่าการนำไฟฟ้าของน้ำในขั้นตอนแรกสามารถลดลงได้ต่ำกว่า 10 μS/cm ซึ่งตรงตามข้อกำหนดสำหรับน้ำทำความสะอาดทั่วไป.
ระบบ RO ขั้นที่สองใช้เมมเบรนชนิดพิเศษที่เลือกดูดซับโบรอนโดยเฉพาะ เพื่อกำจัดสารที่มีไอออนอ่อน เช่น โบรอนและซิลิคอน ซึ่งยากต่อการกำจัดในขั้นแรกขั้นตอนนี้ทำงานที่ความดันประมาณ 1.0 MPa โดยใช้น้ำบริสุทธิ์จากขั้นตอนแรกเป็นน้ำป้อนเพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงในการปนเปื้อน ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของเมมเบรนได้มากกว่า 30% ค่าการนำไฟฟ้าของน้ำผลิตภัณฑ์ RO ขั้นที่สองถูกทำให้คงที่ต่ำกว่า 2 μS/cm (ค่าความต้านทาน ≥ 5 MΩ·cm) โดยมีตัวชี้วัดหลักที่เป็นไปตามมาตรฐานสำหรับการเตรียมสารละลายในถังชุบโลหะ.
ตารางเปรียบเทียบตัวชี้วัดประสิทธิภาพหลักสำหรับระบบน้ำบริสุทธิ์สำหรับการชุบโลหะ
| พารามิเตอร์ | น้ำดิบ | หนึ่งผ่าน | สองผ่าน | มาตรฐานการชุบโลหะด้วยไฟฟ้า |
|---|---|---|---|---|
| TDS (มิลลิกรัมต่อลิตร) | 230 | ≤10 | ≤1 | ≤5 |
| ค่าการนำไฟฟ้า (ไมโครซีเมนส์ต่อเซนติเมตร) | 480 | ≤10 | ≤2 | ≤5 |
| คลอรีนตกค้าง (มิลลิกรัมต่อลิตร) | 0.5 | น้อยกว่า 0.01 | น้อยกว่า 0.01 | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.1 |
| ซิลิกอนไดออกไซด์ (ส่วนในพันล้าน) | 1200 | ≤100 | ≤20 | ≤50 |
| ความแข็ง (มิลลิกรัมต่อลิตร) | 95 | ≤2 | ≤0.1 | ≤0.5 |
ถังน้ำ PE ชนิดอาหารขนาด 8 ลูกบาศก์เมตร ทำหน้าที่เป็นหน่วยเก็บน้ำผลิตภัณฑ์ พร้อมระบบป้องกันไนโตรเจนเพื่อป้องกันก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศละลายและทำให้ค่าการนำไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ระดับน้ำในถังน้ำเชื่อมต่อกับระบบ RO เพื่อควบคุมการทำงาน; ระดับน้ำสูงจะปิดระบบโดยอัตโนมัติ และระดับน้ำต่ำจะกระตุ้นให้ระบบเติมน้ำ.
ระบบ급น้ำใช้การควบคุมความถี่แปรผันแบบแรงดันคงที่เพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันน้ำที่จุดปลายทางในโรงงานมีค่าคงที่ที่ 0.3 MPa ± 0.02 การออกแบบท่อเป็นวงจรปิดเพื่อป้องกันการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ในจุดที่น้ำไหลไม่ผ่านสถานีนี้มีระบบฆ่าเชื้อด้วยรังสี UV พร้อมตัวกรองความละเอียด 0.2 μm ที่ช่วยให้แน่ใจว่าน้ำทุกหยดมีคุณภาพตามมาตรฐานจุลินทรีย์สำหรับน้ำสำหรับการฉีดยาทางเภสัชกรรมตามที่ระบุไว้ในเภสัชตำรับ.
ระบบนี้รวมอุปกรณ์ทำความสะอาดในตำแหน่ง (CIP) ซึ่งประกอบด้วยถังทำความสะอาด, เครื่องทำความร้อน, ปั๊มหมุนเวียน, และท่อเฉพาะ เมื่อความแตกต่างของความดันของเยื่อ RO เพิ่มขึ้น 15% หรือปริมาณการผลิตน้ำมาตรฐานลดลง 10% ระบบจะแจ้งเตือนความจำเป็นในการทำความสะอาดโดยอัตโนมัติ มีการนำสารทำความสะอาดที่ปรับแต่งตามประเภทของสิ่งปนเปื้อนมาใช้:
หลังการทำความสะอาด อัตราการฟื้นฟูฟลักซ์เมมเบรน ≥90% ช่วยยืดอายุการใช้งานของเมมเบรนได้นานกว่าห้าปี.
คุณค่าหลักของระบบนี้อยู่ที่คุณภาพน้ำที่ยอดเยี่ยม ตามการทดสอบโดยบุคคลที่สาม ค่าความต้านทานไฟฟ้าของน้ำ RO ทุติยภูมิมีความเสถียรที่ 5–8 MΩ·cm (ค่าการนำไฟฟ้า 0.2–0.125 μS/cm) ซึ่งสูงกว่ามาตรฐาน 1 μS/cm ที่อุตสาหกรรมชุบโลหะไฟฟ้าต้องการอย่างมากอัตราการกำจัดไอออนพิเศษ เช่น ซิลิคอนและโบรอน ซึ่งมีผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพของเคลือบผิว สามารถทำได้ถึง 99.5% ซึ่งช่วยกำจัดจุดขาวบนผิวชิ้นงานที่เคลือบได้ทั้งหมด จำนวนเชื้อโรคทั้งหมดในน้ำเสียที่ปล่อยออกมามีค่าต่ำกว่า <1 CFU/ml ซึ่งช่วยกำจัดความเสี่ยงของการเสื่อมสภาพของน้ำยาเคลือบผิวที่เกิดจากการปนเปื้อนทางชีวภาพ.
หลังจากนำระบบนี้มาใช้ สายการผลิตชุบโลหะบางสายสามารถลดอัตราการเกิดข้อบกพร่องของผลิตภัณฑ์จาก 2.3% เหลือต่ำกว่า 0.15% และอัตราการผ่านการทดสอบสเปรย์เกลือสำหรับชิ้นส่วนภายนอกรถยนต์ที่ชุบโครเมียมได้สูงถึง 99.8% ส่งผลให้ได้รับการรับรองระดับ A จากผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม (OEM) หลายรายคุณภาพน้ำที่ดีขึ้นยังช่วยยืดอายุการใช้งานของสารละลายชุบทองด้วยโลหะมีค่า โดยวงจรการเติมสารละลายสำหรับถังชุบทองด้วยไซยาไนด์สามารถยืดจาก 3 สัปดาห์เป็น 8 สัปดาห์ ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายได้ 270,000 หยวนต่อถังต่อปี.
แม้ว่าจะใช้กระบวนการ RO สองขั้นตอน ระบบก็สามารถทำงานด้วยการใช้พลังงานต่ำได้ผ่านการออกแบบที่ประหยัดพลังงานสามประการหลัก:
กำลังไฟฟ้าที่ใช้จริงของระบบทั้งหมดเพียง 17 กิโลวัตต์ โดยมีการใช้ไฟฟ้าต่อน้ำหนึ่งตันลดลงเหลือ 2.125 กิโลวัตต์ชั่วโมง ซึ่งต่ำกว่าค่าเฉลี่ยของอุตสาหกรรมที่ 3 กิโลวัตต์ชั่วโมงอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการแลกเปลี่ยนไอออนแบบดั้งเดิม วิธีนี้ช่วยลดการใช้สารเคมีสำหรับการฟื้นฟูกรด/ด่างต่อปีได้ประมาณ 86 ตัน และลดค่าใช้จ่ายในการบำบัดของเสียอันตรายลง 350,000 หยวน.
การเกิดคราบชีวภาพบนเยื่อเมมเบรนของระบบรีเวิร์สออสโมซิสเป็นความท้าทายสำคัญในอุตสาหกรรม โดยเฉพาะในโรงงานชุบโลหะด้วยไฟฟ้าที่มีอากาศอุดมไปด้วยฝุ่นโลหะ ซึ่งสามารถก่อตัวเป็นไบโอฟิล์มร่วมกับจุลินทรีย์ได้ง่ายโครงการนี้ใช้การป้องกันเชื้อโรคแบบสามชั้นอย่างสร้างสรรค์: ติดตั้งเครื่องฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวีในส่วนก่อนการบำบัดเพื่อทำลายจุลินทรีย์ที่แขวนลอยอยู่; ใส่โซเดียมไบซัลไฟต์ลงในน้ำป้อนระบบ RO เพื่อกำจัดสารออกซิไดซ์ที่เหลืออยู่; และท่อส่งน้ำผลิตภัณฑ์ใช้เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยโอโซนแบบพัลส์สำหรับรอบการฆ่าเชื้ออัตโนมัติรายเดือน ข้อมูลการดำเนินงานแสดงให้เห็นว่าวิธีนี้ช่วยยืดระยะเวลาการเกิดการอุดตันของเยื่อกรองจากค่าเฉลี่ยของอุตสาหกรรมที่ 6 เดือน เป็น 22 เดือน.
น้ำเข้มข้นที่ผลิตโดยระบบ RO สองขั้นตอนมีปริมาณเกลือสูงถึง 3,000 มก./ล. และการปล่อยทิ้งแบบดั้งเดิมนั้นทั้งสิ้นเปลืองและเป็นมลพิษ โครงการนี้ได้พัฒนาเทคโนโลยีการนำน้ำเข้มข้นกลับมาใช้ใหม่: น้ำเข้มข้นจากขั้นตอนแรก (TDS ประมาณ 1,200 มก./ล.) จะถูกทำให้อ่อนตัวในระดับปานกลางและใช้เป็นน้ำเติมหอหล่อเย็นน้ำเข้มข้นทุติยภูมิ (TDS ประมาณ 3,000 มก./ล.) ถูกส่งไปยังส่วนการบำบัดเบื้องต้นของกระบวนการชุบโลหะด้วยไฟฟ้า ซึ่งจะถูกใช้สำหรับการล้างครั้งแรกในขั้นตอนการล้างขั้นตติยภูมิหลังจากการล้างด้วยกรด สารละลายนี้สามารถบรรลุอัตราการใช้วัตถุดิบทางน้ำโดยรวมที่ 85% ซึ่งสูงกว่าค่าเฉลี่ยของอุตสาหกรรมที่ 60% อย่างมาก.
เพื่อแก้ไขปัญหาการเกิดแรงดันไฟฟ้าไม่คงที่ต่อระบบ RO ที่มีความแม่นยำ ได้มีการติดตั้งระบบจ่ายไฟสองระบบพร้อมระบบสำรองไฟฟ้าไม่ขาดตอน (UPS) ที่ได้รับการปรับแต่งเป็นพิเศษเพื่อให้การทำงานของปั๊มความดันสูงมีความเสถียรตัวเรือนเมมเบรนถูกจัดเรียงในรูปแบบสามขั้นตอนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการกระจายการไหลของน้ำและลดการลัดวงจร เพื่อแก้ไขปัญหาอุณหภูมิต่ำในฤดูหนาว ได้มีการเพิ่มเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นในส่วนการบำบัดเบื้องต้นเพื่อรักษาอุณหภูมิน้ำป้อน RO ให้อยู่ที่ ≥20°C เพื่อให้การผลิตน้ำมีเสถียรภาพ.
Kysearo เป็นบริษัทชั้นนำด้านการผลิตระบบบำบัดน้ำที่มีฐานอยู่ในประเทศจีน โดยเชี่ยวชาญในการออกแบบและผลิตระบบบำบัดน้ำประสิทธิภาพสูง.
ด้วยประสบการณ์ในอุตสาหกรรมมากกว่า 20 ปี เรามุ่งมั่นในการฟื้นฟูแหล่งน้ำต่าง ๆ รวมถึงน้ำทะเล น้ำบาดาล น้ำบ่อ น้ำประปา และน้ำใต้ดิน เป็นต้น.
ผลิตภัณฑ์
บริษัท
ติดต่อ
