淺談汽車行業(yè)涂裝干式噴漆工藝中污染物的處理

鮑俊，劉江濤

淺談汽車行業(yè)涂裝干式噴漆工藝中污染物的處理

鮑俊，劉江濤

（吉利長興新能源汽車有限公司，浙江 湖州 313000）

論文簡述了干式噴漆室的結(jié)構(gòu)及其特性，通過舉例分析，闡述了干式噴漆室的產(chǎn)污情況，也分析了其產(chǎn)污特性、單車產(chǎn)生量及排放量。最后在上述分析的基礎(chǔ)上，介紹了干式噴漆室產(chǎn)污后的處理措施，及其達到的處理效果情況。

干式；噴漆；危廢；VOCs

前言

十二五以來，隨著我國工業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護之間矛盾的加劇，各行業(yè)的污染治理已經(jīng)成為企業(yè)生存和發(fā)展的重要舉措。汽車制造行業(yè)的涂裝車間，是整個行業(yè)內(nèi)最大也是最重要的產(chǎn)污大戶。隨著汽車涂裝工藝的不斷發(fā)展，其污染防治也取得了重大的發(fā)展與突破。涂裝噴漆噴漆室工藝分為干式和濕式噴漆工藝。近些年，普遍運用干式噴漆室用紙箱吸收噴漆過程中產(chǎn)生的漆霧，相對于傳統(tǒng)濕式噴漆室，干式噴漆減少了產(chǎn)污量，特別是在水性漆工藝中，具有較高的環(huán)保性，下面我們簡要敘述其工藝、產(chǎn)污特性及其處理處置方式。

1 干式噴漆室簡述

1.1 干式噴漆室結(jié)構(gòu)

作為噴漆室的一種類型，干式噴漆工藝中漆霧分離裝置是不使用水而分離漆霧的，是使用的是干式的方式分離漆霧。干式噴漆室包含動靜壓室、分離漆霧室、作業(yè)噴漆室、通風系統(tǒng)，分離漆霧室中設(shè)置有分離漆霧裝置。干式噴漆室分離漆霧的原理也有多類型，有靜電分離式、過濾式、慣性力、離心力等分離方式分離漆霧的。

1.2 干式噴漆室的漆霧過濾

設(shè)噴漆、流平室，室體內(nèi)為上送風下吸風形式，干式噴漆房一般采用紙箱式、石灰等漆霧過濾，漆霧凈化率一般能達到95%以上。下面我們將重點分析紙箱式干式噴漆室的產(chǎn)排污情況。

1.3 干式噴漆室作業(yè)及通排風方式

噴漆均采用機器人自動噴漆+人工檢查、人工點補的方式。主流均采用靜電噴涂，保證涂裝穩(wěn)定高質(zhì)量。面涂噴漆前設(shè)離子化空氣幕，保證涂裝基層的高潔凈度。室內(nèi)保持恒溫恒濕。

2 干式噴漆室的產(chǎn)污特性分析

干式噴漆較濕式噴漆，具有無污水排放的特性。吸附漆霧會產(chǎn)生的廢紙箱、石灰等固廢。在噴漆過程中，也會產(chǎn)生有機廢氣。下面我們進行逐一分析。

2.1 廢氣的產(chǎn)污特性分析

干式噴漆室的廢氣基本與濕式噴漆室一致，廢氣特性一致，有濃度低、風量大的特點。產(chǎn)生的主要污染因子有：乙酸丁酯、二甲苯、NMHC、其他VOC。

噴漆工序采用水性漆涂料，噴漆采用高速旋杯式自動靜電噴涂工藝，涂料利用率可達70%以上。噴漆室廢氣產(chǎn)排情況如下：

表1 油漆廢氣單車產(chǎn)排情況

2.2 固廢的產(chǎn)污特性分析

干式噴漆房采用紙箱式漆霧過濾，漆霧經(jīng)紙箱過濾，再經(jīng)過過濾棉過濾后，進入廢氣處理裝置。故有廢紙箱、漆渣、廢過濾材料產(chǎn)生，涂裝油漆用量9.18kg/輛（含塑料件），噴漆率為70%~75%，固含量為50%~58%，則紙箱吸附油漆量約為2.3kg/輛。預(yù)計紙箱的廢棄量約為0.28kg/輛。即計算出廢紙箱、漆渣的產(chǎn)生量約為2.58kg/輛，廢過濾材料約每個月更換一次。廢紙箱、漆渣、廢過濾材料產(chǎn)生量為2.98 kg/輛。

清漆噴漆、流平廢氣經(jīng)沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+RTO焚燒裝置處理。沸石轉(zhuǎn)輪吸附裝置采用線上自動脫附，通過RTO焚燒系統(tǒng)啟動頻次調(diào)整沸石轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速，即可保證有機廢氣的吸附效率，又可避免因沸石吸附污染物過少而增加天然氣燃燒量，浪費能源。

3 干式噴漆室產(chǎn)污處理分析

3.1 廢氣處理分析

3.1.1 廢氣收集

涂裝噴漆室均為干式噴漆房，進口設(shè)氣封裝置，出口與流平室密閉銜接，流平室出口與烘干室密閉銜接，室內(nèi)采用上送風、下吸風集氣，廢氣收集效率預(yù)計可達90%以上。由于噴漆室機器人噴涂段設(shè)有循環(huán)風機，因此室體總的排氣量相對不大。

圖1 噴漆、流平廢氣治理

3.1.2 漆霧凈化原理及工藝

車身內(nèi)外表面噴涂采用水性漆，清漆為溶劑型。噴漆廢氣中的污染物主要為漆霧和少量VOCs。干式噴漆房采用紙箱式漆霧過濾器，排風漆霧凈化率達95%。

在噴漆過程中未附著在車身表面的油漆形成漆霧，噴漆室新風從噴漆室上方進入，夾帶著漆霧進入噴漆室下方的紙箱內(nèi)。

3.1.3 噴涂廢氣處理

含VOC的廢氣先與RTO排放潔凈尾氣混合除濕，通過過濾裝置去除廢氣中的雜質(zhì)，以保證后續(xù)處理工藝的正常穩(wěn)定運行。過濾處理之后的含VOC有機廢氣通過裝置進入沸石轉(zhuǎn)輪吸附裝置，廢氣中的VOC及其他污染物處理完成后的氣體高空排放。

圖2 沸石轉(zhuǎn)輪吸附+RTO焚燒系統(tǒng)處理工藝示意圖

吸附飽和的沸石轉(zhuǎn)輪經(jīng)脫附后，脫附廢氣再進入RTO焚燒處理，之后產(chǎn)生的廢氣進行熱量交換，換熱溫度宜保持在150~200℃，沸石中的VOCs受到熱氣加熱后從沸石中揮發(fā)出來。脫附出的廢氣具有濃度和溫度高、風量較小的特性，此時有機物可以利用自身燃燒釋放出的熱量維持自燃，如脫附廢氣濃度足夠高，RTO正常使用需要很少的天然氣甚至不需要天然氣加熱，具備較好的節(jié)能效果。

3.1.4 廢氣處理效果及可行性分析

（1）烘干廢氣

根據(jù)采用國內(nèi)各乘用車和零部件生產(chǎn)企業(yè)竣工環(huán)保驗收監(jiān)測結(jié)果，采用RTO工藝處理烘干廢氣后的主要污染物類比結(jié)果如下：

表2 烘干廢氣RTO處理后排放情況

由上表可知，采用RTO處理后，二甲苯、非甲烷總烴排放量很少，完全可達到設(shè)計的97%的去除效率。因此采用此措施可行。

（2）噴漆廢氣長期穩(wěn)定達標可行性分析

沸石轉(zhuǎn)輪濃縮+焚燒處理系統(tǒng)目前已在多家主流整車制造基地得到應(yīng)用，2016年4月，機械工業(yè)第四設(shè)計研究院有限公司在申報《2016年先進揮發(fā)性有機物污染防治技術(shù)》時，委托廣州廣電計量檢測技術(shù)股份有限公司對某汽車廠沸石轉(zhuǎn)輪吸附系統(tǒng)進行監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果見下表3：

表3 沸石轉(zhuǎn)輪吸附系統(tǒng)運行監(jiān)測結(jié)果

當各道噴涂、流平廢氣收集效率達到90%，油漆廢氣凈化效率達到90%時，各類揮發(fā)性有機物的排放濃度能夠滿足主流地方VOCs排放標準要求。

3.2 固廢處理分析

干式噴漆的漆霧經(jīng)紙箱過濾，再通過過濾棉過濾后，進入廢氣處理裝置。故有廢紙箱、漆渣、廢過濾材料產(chǎn)生。其中：水性廢紙箱、漆渣、廢過濾材料為1.66 kg/輛，作為一般固廢可由環(huán)衛(wèi)清運處置。依據(jù)《危險廢物管理名錄》（2016版）“900-252-12 使用油漆（不包括水性漆）、有機溶劑噴漆、上漆過程中產(chǎn)生的廢物”[2]，水性漆噴漆過程產(chǎn)生的廢紙盒（水性漆）、油漆桶（水性漆）有作為一般固廢處置的可能性。

溶劑型（清漆）廢紙箱、漆渣、廢過濾材料1.32 kg/輛，為危險固廢，需委托資質(zhì)單位無害化處置。

清漆噴漆、流平廢氣經(jīng)沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+RTO焚燒裝置處理。根據(jù)設(shè)計單位提供參數(shù)，沸石轉(zhuǎn)輪7-8年需更換一次，到期后做為危險固廢，由有資質(zhì)單位統(tǒng)一處理。

3.3 廢水處理分析

涂裝車間噴漆工序采用干式噴漆室，采用紙箱吸收漆霧后，避免了噴漆廢水的排放，實現(xiàn)了本工段的廢水零排放。

[1] DB33/2146-2018《工業(yè)涂裝工序大氣污染物排放標準》.

[2]《危險廢物管理名錄》（2016版）.

[3]《催化燃燒法工業(yè)有機廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ2027-2013）.

[4]《污染源源強核算技術(shù)指南準則》（HJ884-2018）.

[5]《揮發(fā)性有機物(VOCs)污染防治技術(shù)政策》,環(huán)境保護部,公告2013年第31號,2013.5.24.

Discussion on the Treatment of Pollutants in the Dry Painting Process ofAutomobile Industry

Bao Jun, Liu Jiangtao

（ChangXing project command of GEELY auto, Zhejiang Huzhou 313000）

This paper briefly describes the structure and characteristics of dry spray paint chamber, through the analysis of examples, describes the dry spray paint chamber pollution production, also analyzed its pollution production characteristics, the production volume and emissions. Finally, on the basis of the above analysis, this paper introduces the treatment measures and the achieved treatment effect of dry spray paint room.

Dry; Paint spraying; Hazardous waste; VOCs

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鮑俊，就職于吉利長興新能源汽車有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.21.060

CLC NO.: U445