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  • 如何降低汽车涂装造成的污染

    发布时间:2016-12-12 9:11:03 发布者:兆明环保 阅读:

      汽车涂装过程中使用的大量化学材料以及排放的废气、废水、废渣(有的含重金属盐等有害物质)会对环境(特别是对水及大气)造成严重污染。随着人类环保意识不断加强和环保法律、法规逐步完善,减少“三废”排放已经成为涂装发展的一个方向。因此可从减少、杜绝使用有害物质和回收处理排出的废弃物两个方面来防治涂装给环境带来的污染。

      1、涂装材料

      1.1脱脂剂

      为了形成均匀致密的磷化膜、增强涂层间的结合力和提高涂层的耐腐蚀性,在磷化前彻底去除白车身内、外表面附着油污的脱脂是前处理线必不可少的工序。脱脂剂根据板材材质、油污的种类与性质选择,通常由硅酸盐、磷酸盐及表面活性剂等组成,这些材料在一定程度上会对环境产生污染,环保成为新型脱脂剂的主要研究方向。奇瑞涂装二车间使用的脱脂剂中的表面活性剂为生物可降解材料,该种脱脂剂去油能力强、化学需氧量(COD)低,对环境的污染较传统脱脂剂小。

      1.2表调剂

      现在普遍使用的固体表调剂存在热稳定性差、使用周期短的问题。为了保证槽液的稳定性,通常需经常补充新鲜水和表调剂,并定期更换槽液。奇瑞涂装二车间通过使用新一代活性周期长的液体表调剂,大大延长了槽液的使用寿命,可减少溢流或倒槽的废水排放量。

      1.3钝化

      目前普遍使用的是含铬钝化材料,Cr6+是剧毒物质,并且有致癌作用,工业废水中允许的最高排放浓度为0.5mg/L,使用含铬钝化材料无疑会增加废水处理成本。奇瑞涂装二车间通过使用无铬钝化材料,不仅达到含铬钝化材料的钝化效果,还降低了有害物质的排放量,减轻了废水处理的负担。

      1.4电泳漆

      一般阴极电泳漆中含有铅和锡,可以起到防腐、催化、钝化、加速交联等作用。但铅为毒性很强的物质,锡也为重金属元素,它们都会对水产生污染。奇瑞涂装二车间使用无铅、无锡电泳漆,在达到电泳底漆所需各种性能的同时,也减少了电泳废水中的重金属含量,降低了对环境的污染。

      2工艺及设备

      2.1输送设备

      常见的电泳前处理输送设备有自行葫芦机、普通悬链、推杆链和摆杆链等,这些设备多利用悬挂式输送链,有部分输送系统不可避免地位于槽体上方,因滴油或滴冷凝水会给槽液和车身带来污染。同时,这些输送设备都存在出、入槽角度小的问题,出槽时不能完全排尽车身内腔里的槽液,增加了后清洗的难度,同时也会引起槽体间的串液、相互污染。奇瑞涂装二车间采用德国杜尔公司的Rodip-3系统(全旋反向浸渍输送系统),由于该设备的输送链和导向设备位于槽体外侧,消除了滴油或滴冷凝水的问题。另外,该设备可以使车身翻转出槽,最大限度地避免了兜液现象,防止了槽液的相互污染。因此Rodip-3系统延长了槽液的使用寿命,减少了槽液更新及槽体清洗的频次,从而减轻了环境的污染。Rodip-3垂直翻转入槽、出槽,可相对降低车身在槽体中的深度,使得槽体体积较其他运输方式减小许多,降低了材料使用量及能耗,也减少了定期清理时废水的排放量,从而减轻了环境的污染。

      2.2除铁屑系统

      经过冲压、焊装成形的白车身还粘附有一定量的铁屑,这些铁屑在预脱脂和脱脂过程中被脱脂液冲洗带入到槽体中,如果不清除沉积的铁屑,会增加槽体中的沉渣量,从而对泵等设备和车身电泳质量产生影响。奇瑞涂装二车间在预脱脂和脱脂的循环管路中增设了除铁屑(lakas)系统,通过磁性分离器的吸附与分离,可以有效除去槽液中的铁屑,避免了由于铁屑沉积或悬浮而对槽体进行的清理,在降低日常维护工作量的同时减少了脱脂废水排放量。

      2.3电泳废水处理

      电泳的废水排放量很大,占整个涂装车间废水排放量的75%以上,其中主要是水洗槽排放的废水。在各水洗槽中,钝化后水洗及电泳后冲洗对水质的要求很高,如果一旦超过相关的指标就采取直接排放的方式,势必造成水资源的极大浪费。为节约用水、减少废水排放量及提高电泳漆的利用率,奇瑞涂装二车间在钝化后水洗和电泳最后一道水洗系统中分别设置了PT-RO和ED-RO反渗透浓缩系统,在电泳系统中设置了UF超滤系统。钝化后水洗槽内的冲洗水经过PT-RO反渗透装置后,再生的纯水循环使用,用于水洗槽液位补加及车身前处理最后一道喷淋水洗,通过局部的再生循环,大大减少了用水量。电泳槽液经过UF超滤系统后,电泳漆循环回主槽,UF液则用于电泳后各水洗槽的液位补加及喷淋,同时还作为ED-RO系统的原水。经过ED-RO反渗透系统后,浓水补加到UF3槽,纯水作为最后一道喷淋用水。通过UF超滤系统及ED-RO反渗透系统组成的完全闭式循环,可使电泳漆的利用率高达99%~100%,同时也最大限度地降低了用水量。

      2.4喷涂设备

      目前各种涂装方式都不同程度地存在涂着效率不高的问题。普通的空气喷枪涂着效率只有30%~40%,奇瑞涂装二车间采用BEHR公司的高压静电自动涂装机,涂着效率相对较高,一般为85%~95%,但仍有一定量的剩余涂料飘浮于喷涂区域,不仅有害于操作人员的健康,也影响车身喷涂质量。现在普遍使用溶剂型涂料,其中溶剂含量较高,达80%以上,大量扩散的溶剂若滞留于喷漆室,会影响喷涂环境及喷涂质量,还有引起火灾的危险,因此在中涂、面漆喷漆室及晾干间设置集中供、排风系统是非常必要的。为了减小废漆和有机溶剂的污染,对于经过排风系统收集的废漆及有机溶剂必须进行集中处理。奇瑞涂装二车间采用的是文丘里式漆雾捕集系统,含有漆雾和溶剂的空气被气流压到喷漆室底部喇叭形的抽风罩,从溢流槽中溢流的水在抽风罩表面形成水帘,漆雾和溶剂接触到水帘时被带入到水中,其余的则随空气一起流向抽风罩的间隙,形成高速气流,高速气流经过槽下水面与折流板间狭窄的间隙时,形成文氏管现象,将水面水分吸入的空气雾化为水滴,水滴与漆粒通过碰撞、吸附,凝聚成含漆雾的水滴,当水滴通过折流板后,含有漆雾的水滴及其他的水被分离进入水槽中,含有有机溶剂的空气从排气管排向室外的高空。通过文丘里结构,可使漆雾除去率高达97%~98%,高于一般的水帘、水旋式结构。为了及时除去废漆,还设置了废漆处理系统。奇瑞涂装二车间采用杜尔公司底部刮渣表面吸渣式的ESKA废漆处理装置,也是整套的涂装废水处理设备 ,通过在水槽中加入凝聚剂和絮凝剂,可以让废漆粒凝聚并与水分离,分离后的废漆绝大部分漂浮在水面上,可通过游泳泵收集分离,底部极少量的沉渣通过刮渣系统收集分离。底部刮渣与表面吸渣可以有效地收集、处理废漆,处理后的水无异味,可循环利用,使用周期较长,一般4个月不需倒槽换水。

      2.5烘干

      烘干是汽车涂装不可缺少的工序,随着低污染要求的提出,烘干室除了满足质量、节能方面的要求外,还应考虑对环境的影响。溶剂型涂料在固化过程中排放出大量有机溶剂,即使在电泳和PVC烘干室,随着涂膜和胶的固化,也有苯、二甲苯等有害气体释放。如果烘干室的密封性不好,必然有部分气体溢入车间,造成环境污染。奇瑞涂装二车间采用Ⅱ型烘干室,其保温性能、温度均匀性、热效率等方面明显优于其他类型烘干室。为将烘干室内挥发物浓度控制在一定范围内,必须有一定的换气量,奇瑞涂装二车间的电泳、聚氯乙烯、中涂、面漆烘干室废气排放量均在8000m+3/h以上,如果直接排放,必然对环境造成重大污染。奇瑞涂装二车间采用杜尔公司提供的燃烧器(TAR),将废气引入到温度约为750℃的燃烧器中高温燃烧,然后与新鲜空气热交换后再排放,很大程度降低了有害气体和残热对周围环境的污染。

      溶剂型涂料溶剂含量高、有机废气(VOC)排放量大,欧美汽车厂已开始使用高固体分涂料、水性涂料和粉末涂料。新型低污染涂料、在国内还没得到广泛应用,但奇瑞涂装二车间喷漆室已按水性漆的要求进行设计,并为水性漆烘干室预留了位置,为将来生产线切换创造了便利的条件。

      3、结束语

      随着人类环保意识的增强,汽车涂装“三废”污染问题已经引起汽车制造商及化学品供应商的高度重视,涌现出越来越多的先进涂装材料、涂装工艺和涂装设备,许多汽车制造企业已通过了IS014000国际环境体系认证。通过采用低污染材料、先进的生产设备,优化生产工艺,汽车涂装“三废”造成的污染问题必将得到更为有效的控制。

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