涂裝工藝過程中的污染源分析與治理措施

高英武　陳姝暉　毛巨朋

摘要：汽車行業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，汽車產(chǎn)業(yè)在為生活帶來方便的同時，也給生態(tài)環(huán)境帶來了許多污染，汽車的涂裝過程中會產(chǎn)生大量的廢水，這些廢水會嚴(yán)重影響社會環(huán)境，因此，有效地治理汽車工業(yè)涂裝工藝過程中產(chǎn)生的廢水，對和諧社會的建設(shè)有重要意義。

關(guān)鍵詞：涂裝工藝；環(huán)境污染；廢水治理

中圖分類號：TG174 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）12-0054-02

為防止汽車涂裝工藝過程產(chǎn)生的廢水對環(huán)境造成污染，必須對涂裝工藝過程產(chǎn)生的廢水進(jìn)行處理。汽車涂裝過程的廢水含有許多酸、堿、磷酸鹽、油類物質(zhì)、涂料及各種重金屬，廢水有很高的的污染性，并且廢水還有較高的毒性，因此，汽車涂裝工藝產(chǎn)生的廢水是污水處理中一個重要的環(huán)節(jié)。

1 涂裝工藝中污染源分析

1.1 涂裝工藝

涂裝工藝是指汽車涂漆前車表面的處理、漆膜涂蓋、烘干等過程。汽車涂漆前處理有預(yù)清洗—預(yù)脫脂—脫脂—水洗—磷化—二次水洗—鈍化—二次純水洗等多道工序，其中在脫脂過程中，經(jīng)常使用由聚合性堿鹽、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、表面活性劑等組成的熱堿清洗液，在清洗完畢后，帶有這些物質(zhì)的廢水含有很高的污染性和毒性。

1.2 污染源分析

在整個涂裝工藝中，廢水的主要來源于脫脂、磷化鈍化、電泳、噴涂及涂裝車間其他工藝等工序中。

（1）脫脂廢水。汽車在進(jìn)行前處理時，使用熱堿清洗液清洗車身的油脂物質(zhì)，白色的汽車在涂裝前面還要去除表面的油污、鐵屑、灰塵等雜質(zhì)。常用的清洗液具有高效表面活性的復(fù)合型堿性脫脂劑，在進(jìn)行脫脂工藝時，會連續(xù)的排放污染物濃度較低的清洗液，當(dāng)脫脂液使用一段時間后，就會進(jìn)行定期的排放高濃度的廢液，廢液的主要有油類、磷酸鹽、COD、SS等。

（2）磷化鈍化廢水。汽車前處理的磷化鈍化過程中，使用由酸式磷酸鹽、強(qiáng)氧化劑、添加劑等組成的磷化液，汽車進(jìn)行鈍化工藝中，鈍化產(chǎn)生的廢水中含有氟化鋯，磷化鈍化工藝產(chǎn)生的廢水組要成分有酸性物質(zhì)、重金屬、磷酸鹽等。

（3）電泳廢水。電泳廢水主要來源于汽車電泳后清洗、超濾產(chǎn)生的廢水。電泳的涂料大多是由離子水溶樹脂、色漿、有機(jī)中和劑組成，在車身清洗后，排放的高濃度超濾液、電泳槽殘液及電泳過程中排放的低濃度清洗液是廢液的主要來源。廢液中含有大量的電泳漆、顏料、有機(jī)溶劑。

（4）噴漆廢水。汽車噴涂的漆中含有大量的有機(jī)樹脂，噴漆結(jié)束后，用水對空氣中的漆霧進(jìn)行清洗，去除噴房中空氣懸浮的漆霧，排放中的廢水中含有酯類、酮類等低分子有機(jī)溶劑。

（5）其他廢水。涂裝車間其他廢水主要有：熱輪清洗廢水、反滲透清洗酸堿廢水、空調(diào)加濕廢水、化驗(yàn)室廢水等。

1.3 涂裝廢水的特性

（1）種類繁多、成分復(fù)雜，汽車涂裝工藝中程序比較復(fù)雜，在整個過程中產(chǎn)生的廢水來源不同，每種廢水水質(zhì)的含量都會隨材料發(fā)生變化，由于涂裝前處理時使用材料比較多，導(dǎo)致廢水種類繁多，廢水成分很復(fù)雜；（2）生化性差，廢水中有機(jī)物含量比較高，屬于非生化廢水，處理起來比較困難；（3）排放量大，水質(zhì)容易變化，汽車涂裝工藝中，涂裝車間比較多，因此涂裝過程中對廢水排放量比較大，由于廢水組分及濃度差異比較大，導(dǎo)致廢水的水質(zhì)很容易發(fā)生變化，沒有變化規(guī)律；（4）廢水排放沒有規(guī)律性，涂裝工藝產(chǎn)生的廢水在排放時，受工藝的限制，有的廢水會在水洗時連續(xù)排放，有的廢水會根據(jù)工藝情況排放。

2 涂裝廢水處理方案

由于涂裝工藝產(chǎn)生的廢水對環(huán)境污染很嚴(yán)重，越來越多的人投入涂裝廢水處理中，一般采用物理法、化學(xué)法和生物法進(jìn)行涂裝工藝的處理。物化法、化學(xué)氧化法、生化法、電化學(xué)法等方法，是目前常用的處理涂裝廢水的方法，各車廠根據(jù)車間實(shí)際情況，選擇合理的方法進(jìn)行廢水處理。

2.1 物化法

混凝沉淀法、浮選法是物化法常用的處理手段，混凝劑能破壞廢水中膠體物質(zhì)、油類物質(zhì)的穩(wěn)定性，將這些物質(zhì)聚集成大塊顆粒狀，從廢水中分離沉淀出來，混凝劑可以與廢水中有色分子形成絡(luò)合物，去除廢水中的顏色，混凝沉淀可以去除水中的大分子物質(zhì)和油類物質(zhì)，便于廢水的生化處理?；瘜W(xué)混凝沉淀法可以除去廢水中的磷酸鹽、重金屬和部分有機(jī)物。

（1）磷酸鹽的去除。汽車涂裝工藝中產(chǎn)生廢水的磷以聚磷酸鹽和正磷酸鹽的形式存在，影響磷去除的主要原因是磷的溶解度和磷存在的形態(tài)。將混凝劑投入廢水中，可以與磷反應(yīng)成難溶的磷酸鹽，然后利用氣浮和沉淀原理，將磷從廢水中排除。

（2）重金屬的去除。重金屬對人體的危害很大，因此，在進(jìn)行廢水處理時，廢水中的重金屬要去除干凈。由于重金屬的氫氧化物比較穩(wěn)定，溶解度比較小，向廢水中添加氫氧化鈉，重金屬會同氫氧化跟離子形成相應(yīng)的氫氧化物，經(jīng)過沉淀后，可以將這些氫氧化物從廢水中去除。

（3）有機(jī)物的去除。向廢水中投加高價電解質(zhì)藥劑，電解質(zhì)藥劑會與有機(jī)物發(fā)生凝聚，形成大的絮狀物，經(jīng)沉淀后，將這些絮狀物從水中排除。向電泳廢水中投加氫氧化鈉、石灰乳及高價電解質(zhì)藥劑能有效的去除水中的懸浮物和部分有機(jī)物，使水的顏色變得清澈。

2.2 化學(xué)氧化法

強(qiáng)氧化劑可以將廢水中的有機(jī)物氧化，分解成水和二氧化碳，或者改變水中有機(jī)物的溶解性和混凝沉淀性，通過投加混凝沉淀劑，將有機(jī)物質(zhì)和油類物質(zhì)從廢水中排除。

2.3 生化法

經(jīng)過混凝沉淀后，廢水中的懸浮物、油類、重金屬、磷酸鹽及有機(jī)物都去除了大部分，廢水的可生性也得到改變，但廢水中仍然含有許多污染物，這些物質(zhì)不可能被物化法完全去除，因此，可以使用生化法去除水中的小分子物質(zhì)及一些微生物。生化法具有對有機(jī)物的處理運(yùn)用比較廣泛，處理效果比較好、運(yùn)行成本低等

優(yōu)點(diǎn)。

常用處理廢水的生化法有厭氧生物法和好氧生物法兩種，厭氧生物法是在無氧的條件下，由厭氧細(xì)菌和兼性厭氧細(xì)菌對有機(jī)物進(jìn)行分解，最終分解成二氧化碳和甲烷。好氧生物法是在有氧的條件下，用好氧型微生物降解水中的有機(jī)物，最終分解成水和二氧化碳。

2.4 電化學(xué)法

利用電場對廢水中的污染物進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，然后通過混凝沉淀，將污染物從水中分離，電化學(xué)法能有效的去除水中的磷酸鹽、油類物質(zhì)、COD、SS及部分有機(jī)物。常用的電化學(xué)法有高壓脈沖法和微電解法。高壓脈沖法采用高電壓小電流的方法，將高壓電場反應(yīng)產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，經(jīng)過電凝設(shè)備對廢水中污染物進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，混凝沉淀后，去除水中的污染物。微電解法是利用電解反應(yīng)，將產(chǎn)生的自由分子，對水中的有機(jī)物進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，降解水中的有機(jī)物。

3 結(jié)語

汽車涂裝工藝中產(chǎn)生的廢水對環(huán)境有重要的影響，合理的利用廢水處理方法，將廢水中的污染物處理干凈，在保護(hù)護(hù)環(huán)境的同時增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。發(fā)展經(jīng)濟(jì)應(yīng)該建立在保護(hù)環(huán)境的基礎(chǔ)上，不能因?yàn)樵黾悠嚻髽I(yè)的效益，就將廢水隨意排放。汽車涂裝工藝的廢水是高污染物，一定要在做好廢水的處理工作，打造一個良好的生態(tài)環(huán)境。

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作者簡介：高英武（1968—），男，陜西戶縣人，中聯(lián)西北工程設(shè)計(jì)研究院機(jī)械設(shè)計(jì)工程師，研究方向：涂裝生產(chǎn)線及非標(biāo)設(shè)備、環(huán)保設(shè)備。