涂装工艺对环境的污染及其治理措施
摘要:当前汽车行业迅速发展,但在汽车制造过程中却存在严重的环境污染问题,它严重影响了汽车行业的整体健康可持续发展。在众多汽车制造生产工艺环节中,喷涂工艺环节的污染问题最为突出,所以本文中首先探讨了汽车涂装工艺的基本价值作用、工艺材料选择以及汽车涂装工艺选择。并深入讨论了汽车涂装工艺对环境所造成的污染问题以及有效治理措施。
关键词:汽车涂装工艺;环境污染;价值作用;废气;废水;治理措施
中图分类号:U473
文献标识码:A
引言
近年来,国内汽车涂装工艺已经获得较大进步,它主要是突破了固有生产设备与技术局限性,就外在技术而言发展较快。结合长期实践情况建立汽车涂装工艺技术体系。就目前看来,汽车涂装工艺在国内已经相当成熟,所以它希望有效弥补传统工艺生产与周围附加环境所呈现出的割裂状态,建立一个完整的工艺应用实践整体,如此才能创造生产出高水平的汽车涂装作品。
1国内汽车制造行业的汽车涂装工艺污染问题
1.1废水污染问题
第一类是脱脂废水,它主要源自于预处理环节,当进行碱洗去油操作时,汽车在涂装之前需要将表面油污杂质直接清理干净,一般比较常用的清洗液就包括了表面活性剂,即碱性脱脂剂。在预处理工艺实施过程中,要结合连续排放含污染物浓度进行分析,特别是分析其中的漂洗废水成分,因为这部分废水中含有极高浓度的污染物,属于典型的清槽废水,其中的污染物成分就包括了COD、pH、石油类污染物等等。
第二类是磷化废水,它主要来源于前处理磷化清洗工艺过程,在磷化液转化为酸式磷酸盐、氧化剂过程中,需要实施定期排放共欧操作,此时所产生的污染物浓度普遍偏高,而废水中的主要成分就包含了金属离子以及磷酸根。
汽车膜第三类是电泳超滤废水,它主要来源于电泳超滤工艺环节。在电泳工序中应该采用阴阳离子树脂涂料配合中和剂。而排放的废水成分中则包含了高浓度的电泳倒槽液、清洗液以及超滤液。这一污染物中的主要成分为各种高分子有机化合物,其表面活性成分表现较高,且包含了大量的低分子溶剂成分,需要进行及时处理。
第四类是喷涂循环水,它主要来源于喷漆室喷雾捕捉装置之中。在这一处理工序中主要利用循环水吸附大量的喷雾空气,如此能达到净化空气的效果。在排放废水中是包含了大量的低分子有机溶剂的,需要及时进行相应处理。
1.2废气污染问题
汽车喷涂工艺制造过程中必然会产生大量废气,这些废气主要源自于喷涂过程中所散发的喷雾与溶剂所挥发的蒸汽,这其中溶剂蒸汽的毒性最大,而液态涂料溶剂中溶剂蒸汽含量则要占到60%以上,其中硝基涂料溶剂蒸气更高达80%以上。因此说上述溶剂在涂装过程中所挥发的气体毒性极大,必然对周围环境产生极大危害。在涂装废气过程中需要分析3点技术环节:首先在喷漆室排气过程中,为有效维持喷漆室内部作业环境,需要确保喷漆室内换气风扇速率控制在0.25~1.25m/s范围内。而喷漆过程中所产生的废气则主要集中在喷漆室排气中;其次是晾干室的排气部分,它主要作用于被涂汽车表面涂装后,在烘干与强制干燥工艺实施之前,汽车涂膜中的一部分溶剂会挥发直接形成一层优质涂膜,所说该废气中溶剂蒸汽含量较大,几乎不含有漆雾成分;再次是在烘干室的排气中,被涂物表面涂层在经过烘干干燥后能够快速形成一层优质涂层,此时会从烘干室内排出大量废气,这些废气一般出自于燃料系统。
1.3固体废弃物污染问题
第一类是涂料废渣,涂料废渣一般呈现固态或半固态状态,其中腻子成分含量最高,所以其流动性表现也最差。第二类是水性沉渣,比如说磷化沉渣、报废的水性涂料等等。第三类是报废的油布、手套、涂料桶等等,在修补涂装过程中消耗的纸类也会转化为固体废弃物直接污染生态环境。
2涂装工艺对环境的污染的治理措施
2.1废气污染的有效治理措施
在汽车涂装工艺中所产生大量废气会严重污染大气,因此不能将其直接排放到大气环境中,也不能采用传统中处理废气与废渣的方法进行处理,这种气态污染必须在制造生产厂内就加以有效控制,即建立厂内控制治理机制,避免其扩散[。一般来说,可以采用的治理措施就包括了活性炭吸附法、触媒燃烧法、直接燃烧法、低VOC或无VOC环保型涂料等等。就以直接燃烧法为例,它可以将含有有机溶剂的气体直接加热到800℃以上,通过直接燃烧产生氧化反应,直接分解污染物中的二氧化碳与水成分。整体看来其操作相当简单且养护容易便捷,
不需要进行任何预处理,同时可确保有机物完全燃烧。在燃烧过程中可以利用烘干室作为直接热源,综合利用废气污染物。
目前环保型涂料中不会使用或少量使用有机溶剂涂料,例如比较常见的水性涂料、粉末涂料、光固化涂料等等。其中粉末涂料不排放任何有害废气,近年来发展十分迅速,诸多汽车生产企业已经将粉末涂料成功应用于车厢喷涂生产环节,其生产线也实现了大量量产。而采用粉末涂料可最大减少车厢喷涂过程中的废气排放量,在节约废气治理设备投资与运行成本方面表现突出。不过由于近年来汽车生产环节中环保问题日益凸显,所以新建生产线在环评工作中需要一般会采用到水性漆,水性漆已经全面普及到各个汽车涂装行业中。水性漆的主要成分是水,溶剂含量一般在20~25%左右,远远低于溶剂型涂料,使用水性漆,从根源上减少废气中VOCs的排放量。
另一方面,可采用活性炭材料处理废气污染。活性炭作为涂装车间的废气吸附剂已经有很多年的应用经验。活性炭价格便宜,表面有疏水性,比表面积(500~1200mg)大,因而具有优异的吸附生物功能,可使有机溶剂吸附在其表面,吸附饱和后,采用100℃左右的热空气进行脱附,脱附过程中被吸附的气体解析出来。涂装喷漆废气治理如采用活性炭吸附法,常
规采用活性炭吸附与催化燃烧(脱附)相结合的处理工艺。它是根据高吸附率和催化燃烧节能两大基本原理设计的。
2.2废水污染的有效治理措施
汽车涂装工艺中废水污染浓度极高,在处理工艺选择上还需要做到具体问题具体分析。比如说在处理电泳清洗废水过程中需要首先分析是否达到生产车间的排放口标准,结合这一类废水在车间展开预处理操作,配合中和沉淀处理方法将废水直接排放到废水处理总站并对废水进行打磨。在车间打磨工序中需要最大限度减少废水外排量。在这一过程中可以考虑采用P2Zero概念法、高压脉冲电凝法、絮凝法等等,治理效果均表现突出]。
2.3固体污染物的有效治理措施
在涂装汽车过程中固体污染物常有产生,首先要减少废渣的产生,尽量考虑在回收、再利用涂装工艺过程中有效焚烧处理掉含硫、铅量较低的废渣,并尽量进行回收再利用。另外就是要对固体废弃物进行分类收集处理,参考废渣种类做好适宜处理。最后就是要防止焚烧过程中产生二次污染,比如说要在焚烧涂料过程中有效控制产生含量,配合静电除尘装置与洗涤器处理撸起,避免异常燃烧情况出现。
结束语
综上所述,汽车涂装工艺中所产生的环境污染物种类多且危害大,所以在汽车生产过程中必须有效采用各种方法减少废气、废水、固体污染物的产生,加强治理措施与强度,确保汽车生产行业快速稳定可持续发展。
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