表面精加工工艺中的实用水循环技术
迄今为止，水是表面处理中使用的最重要的化学品。
电镀和表面处理中使用的几乎所有工艺都是水基工艺，这意味着化学系统的主要溶剂是水。因此，在进入下一个工艺阶段之前，需要用水冲洗部件表面的浓缩工艺化学物质。这可确保下游化学工艺不会受到前一工艺阶段化学物质的污染。因此，水是迄今为止表面精加工中用量最大的化学品。如今，人们越来越重视提高环境标准，与此同时，与水处理相关的成本也在不可避免地增加，因此，采取措施优化用水可以带来显著的经济和竞争优势。
表面处理水质标准
工艺用水的最低质量标准并非总是有据可查。一些化学品供应商会为特定工艺提供去离子水、去矿物质水或蒸馏水。除此之外，很少能找到更详细的水质要求信息。事实上，这是因为大多数表面处理工艺对水质变化的容忍度较高。事实上，许多表面处理工艺所使用的原材料所含的潜在污染物水平要高于一般的市政水源。不过，有些工艺对水源中的溶解盐和矿物质比较敏感。在采取水循环措施之前，最好先与化学品供应商联系，了解敏感工艺对水质的要求。
什么是实用水循环？
简单地说，这是一种确定最有利的水循环计划编制方法。虽然有可能对表面处理用水进行 100% 的回收利用，但这样做的投资和能源成本在技术上具有挑战性，在经济上并不经济，在环境上也不可持续。如果要对典型的表面处理废水进行 100% 的回收利用，仅能源消耗一项就会远远超过回收水的价值。ZLD（零液体排放）是通常用来描述 100% 水循环利用的术语，听起来像是一个令人钦佩的目标；然而，实现这一目标的全部影响并不能带来更可持续的结果。地球水循环的自然过程远比任何人造解决方案更有效。因此，通过将经过适当处理的水回流到环境中，我们可以自然而然地保持有效和可持续的水循环。只要规划和执行得当，用于表面处理的实际水循环利用就能带来显著优势。
表面处理水循环利用
在考虑水循环利用时，最好的方法是绘制详细的工艺路线图，包括每条工艺线的所有用水点。水量、流速、倾倒计划、拖出率、污染程度和级联布局都需要进行评估，以确定循环利用的最佳水流。第一个目标是 优化水流和冲洗效率。令人难以置信的是，许多表面处理操作并未优化冲洗率，而是简单地认为冲洗次数越多越好。事实上，设置不当的高流速冲洗站的效率可能远低于配置合理的低流速冲洗站。合理利用排水时间、洒水器、分配器或搅拌器可以显著提高漂洗效率，并大幅减少用水量。拖出槽是另一个应根据工艺和处理需求来决定是否使用的领域，而不是简单地认为浓缩化学漂洗会带来一些额外的处理效益。最理想的是使用拖出槽来帮助有用的化学品回收和再利用。
注重回收最干净的冲洗水是实用水循环的核心。从相对干净的冲洗水中回收水回用要容易得多。级联冲洗是一种方法，但同样需要正确确定和控制流量。漂洗分离也是一个关键步骤。收集相容的漂洗水并将其输送到一个回收点，对于最大限度地降低投资成本、优化回收量和回收质量至关重要。
最后，确定回收水的最佳回用水点也很重要。如果在回收过程中积累了钙、镁和钠等盐分，那么选择水的再利用点就很重要，要避免可能对这些盐分敏感的工艺。
工艺化学知识至关重要
许多表面处理操作都很复杂，使用多种不同的化学工艺，这些工艺对冲洗水水质和冲洗水量要求的敏感性可能有很大不同。了解每种化学工艺的详细情况，对于寻找水回收和再利用的最佳方案大有裨益。
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作者：Terry Clarke，MacDermid Envio Solutions