汽車涂裝節(jié)能減排工藝

封瑾

摘 要：隨著人們生活水平的不斷提高，汽車人均占有量逐年提高，而且物流運(yùn)輸車輛規(guī)模也與日俱增。汽車的生產(chǎn)已經(jīng)進(jìn)入了快速發(fā)展階段，生產(chǎn)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，生產(chǎn)過(guò)程中的污染和能源消耗已經(jīng)嚴(yán)重限制了汽車行業(yè)的發(fā)展。本文從汽車生產(chǎn)環(huán)節(jié)中耗能較高、污染較重的涂裝工序進(jìn)行研究，從污染排放產(chǎn)生的機(jī)理分析入手，對(duì)其節(jié)能減排工藝進(jìn)行介紹，并提出了部分改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：汽車;涂裝;節(jié)能減排;工藝

1 引言

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，特別是工業(yè)時(shí)代的到來(lái)，在獲得極大便利和物質(zhì)滿足的同時(shí)，過(guò)度消耗礦石能源，大量產(chǎn)生污染排放，已經(jīng)對(duì)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)，為人們的身體健康和生活舒適的環(huán)境帶來(lái)極大破壞。介于此，國(guó)際社會(huì)和我國(guó)國(guó)內(nèi)已經(jīng)陸續(xù)出臺(tái)相關(guān)清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)政策，從及節(jié)能和環(huán)保的方面對(duì)工業(yè)生產(chǎn)提出嚴(yán)格要求。汽車工業(yè)作為規(guī)模較大、能源消耗較高、污染排放嚴(yán)重的工業(yè)企業(yè)，節(jié)能減排的任務(wù)十分艱巨。汽車工業(yè)生產(chǎn)流程中，汽車噴涂環(huán)節(jié)是消耗能源較高而且污染排放較重的工序，自然也是汽車工業(yè)進(jìn)行節(jié)能減排的重要著手點(diǎn)。當(dāng)前，無(wú)論是寶馬公司還是我國(guó)奇瑞，無(wú)論是德國(guó)歐寶公司還是美國(guó)通用公司，均在汽車噴涂環(huán)節(jié)展開了各種節(jié)能減排工作的研發(fā)，特別是立足汽車噴涂節(jié)能減排工藝流程，通過(guò)分析污染產(chǎn)生的機(jī)理，有針對(duì)性的開展節(jié)能減排工藝優(yōu)化和改進(jìn)工作。汽車噴涂工藝流程如下：

2 汽車噴涂三廢產(chǎn)生機(jī)理

汽車工業(yè)的污染排放方式根據(jù)物理性質(zhì)分為廢氣、廢水和廢物（即三廢），其在汽車噴涂生產(chǎn)過(guò)程中的產(chǎn)生機(jī)理分別為：（1）汽車噴涂過(guò)程中廢水的產(chǎn)生機(jī)理。汽車噴涂過(guò)程中的廢水產(chǎn)生主要包括三個(gè)方面，第一是在噴涂之前的清洗過(guò)程中產(chǎn)生的，受到噴涂作業(yè)面油脂、氧化膜等的作用，只有經(jīng)過(guò)清洗達(dá)到脫脂和鈍化的作用，才能進(jìn)行噴涂作業(yè)。第二是噴漆車間的排水污染，含漆較多的污染液體。第三是清洗循環(huán)淘汰的廢液，比如脫脂、磷化等廢液。上述液體含有較多的金屬成分和化學(xué)成分，不但會(huì)造成河流、湖泊的生物死亡，還將污染河床和周邊環(huán)境，對(duì)水流和水生生物造成破壞。（2）汽車噴涂車間的廢氣產(chǎn)生機(jī)理。汽車噴涂車間的廢氣排放主要是油漆成分的揮發(fā)物質(zhì)和氣化物質(zhì)，對(duì)人的健康影響巨大，不能直接排放，且需要采取保護(hù)措施后才能進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。而且，排放后的廢氣可能在強(qiáng)光和高溫下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生臭氧、苯類等刺激性氣體，傷害人的呼吸道的同時(shí)，還對(duì)環(huán)境產(chǎn)生惡劣影響。（3）汽車噴涂工藝廢渣的產(chǎn)生機(jī)理。汽車噴涂廢渣的產(chǎn)生較前兩種都較為單一，而且污染范圍較為容易控制，往往不太受到重視，但隨著汽車噴涂規(guī)模的不斷擴(kuò)大，特別是垃圾分類和回收政策越來(lái)越嚴(yán)，汽車噴涂廢渣應(yīng)得到更多的重視。汽車噴涂廢渣主要是磷化的結(jié)果，還包括漆物固體垃圾，其在環(huán)境中的污染也不容小覷。

3 三廢減排工藝

為了降低汽車噴涂車間的三廢排放，需要重視進(jìn)行減排工藝的研發(fā)和改進(jìn)。廢水排放之前，需要進(jìn)行分類處理，不得直接排放到環(huán)境中。本著優(yōu)先進(jìn)行回收循環(huán)利用的原則，對(duì)高濃度溶液進(jìn)行提取和提純。對(duì)于濃度較低，不具備循環(huán)利用價(jià)值的廢水，可以通過(guò)進(jìn)行中和化處理或者溫和化處理，使廢水對(duì)環(huán)境的危害和影響降低到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)，然后可以進(jìn)行排放。有些廢水含有鉻金屬，可以通過(guò)電解或化學(xué)方法進(jìn)行還原處理，然后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于汽車噴涂車間，含有油漆的廢水是最大體量的污染源，對(duì)于漆渣的處理方式主要是進(jìn)行自然沉淀和過(guò)濾，對(duì)于溶解性較強(qiáng)，不利于沉淀或是漂浮的油漆，可以采用添加催化劑的方式進(jìn)行處理。對(duì)于廢氣的排放，主要是通過(guò)在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行排放處理后再排放，處理方式包括很多種，也是根據(jù)種類不同分別進(jìn)行。對(duì)于可燃污染氣體，可以通過(guò)先引燃后排放;對(duì)于可以進(jìn)行吸附的氣體，可以先通過(guò)活性炭或其他溶液進(jìn)行吸附，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，降低濃度后再進(jìn)行排放;當(dāng)然，不可能所有污染氣體都能進(jìn)行處理，也不是所有處理都能進(jìn)行完全，為了平衡處理經(jīng)濟(jì)成本和排放環(huán)境污染程度之間的關(guān)系，國(guó)家出臺(tái)了詳細(xì)的排放管理辦法，對(duì)于排放的濃度和排放的方式，特別是煙囪的位置、高度、型式和排放速率都有名氣規(guī)定。國(guó)家規(guī)定的煙囪高度是十五米并需要較二百米范圍內(nèi)的建筑都高出五米以上，汽車工業(yè)公司為了保證滿足當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)和后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)，一般都需要超出標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，比如奇瑞汽車噴涂第二車間的廢氣排放煙囪的高度是規(guī)范要求的三倍。汽車噴涂廢渣應(yīng)當(dāng)以集中處理或者集中回收為主要處理方式，不得進(jìn)行直接混合傾倒，減少對(duì)環(huán)境的毒害范圍和程度。

4 汽車噴涂節(jié)能減排工藝

為了降低汽車噴涂過(guò)程中的污染同時(shí)降低能源消耗，應(yīng)采取多種優(yōu)化和改進(jìn)，特別是通過(guò)對(duì)汽車噴涂工藝的節(jié)能減排改造。隨著技術(shù)的進(jìn)步，可以逐步對(duì)高污染和高能耗工藝進(jìn)行改進(jìn)，比如類似使用不含磷的洗衣粉以降低環(huán)境影響，使用不含氟利昂的制冷劑以降低對(duì)臭氧層的破壞類似，使用不含磷的處理工藝，例如氧化鋯轉(zhuǎn)化膜進(jìn)行簡(jiǎn)化和優(yōu)化磷化工藝，使用不含鉻的鈍化工藝，或者直接取消鈍化工藝，降低鈍化能耗和污染。通過(guò)優(yōu)化工藝，可以進(jìn)行適當(dāng)合并，進(jìn)而降低能源消耗和污染。比如通過(guò)工序優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)PVC密封后直接噴中涂，將兩次烘干工藝合并到一起進(jìn)行，不僅節(jié)約了設(shè)備投資還降低了能源消耗，同時(shí)減少了廢氣的排放，一舉多得。在電泳后的清洗廢水污染的處理工藝具有較高的代表性，可以通過(guò)廢水濃縮后返回UF液槽，降低純水用量的同時(shí)減少污水排放，在此改造完成后，投資將可以通過(guò)降低噴涂涂料用量和污水處理費(fèi)用很快回收成本。隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，汽車的價(jià)格和定位也逐漸放低，在汽車噴涂環(huán)節(jié)，原始的上中下三層噴涂，在電泳施工工藝的優(yōu)化和提質(zhì)后，完全可以取消中噴涂工藝，由上層電泳膜的材料改良來(lái)實(shí)現(xiàn)原來(lái)兩層的作用。在從工藝進(jìn)行改良的同時(shí)，可以考慮從材料替換方面進(jìn)行節(jié)能減排改進(jìn)，特別是使用無(wú)害化或低破壞的材料替代高毒性材料，比如使用水溶性材料替換刺激性危險(xiǎn)性都較高的芳香型溶劑型涂料。目前，歐洲的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)要求汽車噴涂行業(yè)使用水溶性取代溶劑型，日本也應(yīng)開始了推廣工作，雖然在我國(guó)還沒有強(qiáng)制要求，也應(yīng)盡快著手相關(guān)工藝和材料的研發(fā)工作。有時(shí)候，很難做到節(jié)能的同時(shí)進(jìn)行減排，比如涂料固化技術(shù)便是如此，隨著節(jié)能型粉末涂料的研發(fā)成功，可以實(shí)現(xiàn)比傳統(tǒng)溶劑涂料更少的污染排放，但是卻需要更高的能源施工進(jìn)行涂料固化工序，而且外觀不如溶劑型均勻，還需要繼續(xù)改良。當(dāng)前汽車噴涂節(jié)能減排工藝的改進(jìn)工作，都是圍繞著對(duì)汽車噴涂工序進(jìn)行優(yōu)化、合并或取消部分可有可無(wú)的工序來(lái)進(jìn)行研究，部分工序優(yōu)化隨著材料的節(jié)能環(huán)保性改良和調(diào)整實(shí)現(xiàn)大的突破，將來(lái)還應(yīng)在汽車噴涂的簡(jiǎn)化和功能弱化方面開展宣傳。隨著汽車壽命的普遍降低，在現(xiàn)有汽車噴涂工藝的低污染、低能耗的基礎(chǔ)上，推廣簡(jiǎn)噴涂車輛，減少不必要的造型和光澤度要求，形成簡(jiǎn)約、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、節(jié)能的新風(fēng)尚。

5 結(jié)束語(yǔ)

汽車噴涂作為汽車行業(yè)的節(jié)能減排重要環(huán)節(jié)，仍然具有較大的節(jié)能減排空間，需要我們?cè)趯?shí)際工作中根據(jù)切身體會(huì)進(jìn)行不斷的優(yōu)化和創(chuàng)新，為企業(yè)帶來(lái)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)的同時(shí)，為環(huán)境優(yōu)化和能源節(jié)約貢獻(xiàn)力量。

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