汽車涂裝節能減排工藝

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，而且物流運輸車輛規模也與日俱增。汽車的生產已經進入了快速發展階段，生產規模逐漸擴大，生產過程中的污染和能源消耗已經嚴重限制了汽車行業的發展。本文從汽車生產環節中耗能較高、污染較重的涂裝工序進行研究，從污染排放產生的機理分析入手，對其節能減排工藝進行介紹，并提出了部分改進建議。

關鍵詞：汽車;涂裝;節能減排;工藝

1 引言

隨著社會的不斷發展，特別是工業時代的到來，在獲得極大便利和物質滿足的同時，過度消耗礦石能源，大量產生污染排放，已經對環境和可持續發展帶來了巨大的挑戰，為人們的身體健康和生活舒適的環境帶來極大破壞。介于此，國際社會和我國國內已經陸續出臺相關清潔生產標準政策，從及節能和環保的方面對工業生產提出嚴格要求。汽車工業作為規模較大、能源消耗較高、污染排放嚴重的工業企業，節能減排的任務十分艱巨。汽車工業生產流程中，汽車噴涂環節是消耗能源較高而且污染排放較重的工序，自然也是汽車工業進行節能減排的重要著手點。當前，無論是寶馬公司還是我國奇瑞，無論是德國歐寶公司還是美國通用公司，均在汽車噴涂環節展開了各種節能減排工作的研發，特別是立足汽車噴涂節能減排工藝流程，通過分析污染產生的機理，有針對性的開展節能減排工藝優化和改進工作。汽車噴涂工藝流程如下：

2 汽車噴涂三廢產生機理

汽車工業的污染排放方式根據物理性質分為廢氣、廢水和廢物（即三廢），其在汽車噴涂生產過程中的產生機理分別為：（1）汽車噴涂過程中廢水的產生機理。汽車噴涂過程中的廢水產生主要包括三個方面，第一是在噴涂之前的清洗過程中產生的，受到噴涂作業面油脂、氧化膜等的作用，只有經過清洗達到脫脂和鈍化的作用，才能進行噴涂作業。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成分，不但會造成河流、湖泊的生物死亡，還將污染河床和周邊環境，對水流和水生生物造成破壞。（2）汽車噴涂車間的廢氣產生機理。汽車噴涂車間的廢氣排放主要是油漆成分的揮發物質和氣化物質，對人的健康影響巨大，不能直接排放，且需要采取保護措施后才能進入施工現場。而且，排放后的廢氣可能在強光和高溫下進行化學反應，產生臭氧、苯類等刺激性氣體，傷害人的呼吸道的同時，還對環境產生惡劣影響。（3）汽車噴涂工藝廢渣的產生機理。汽車噴涂廢渣的產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，但隨著汽車噴涂規模的不斷擴大，特別是垃圾分類和回收政策越來越嚴，汽車噴涂廢渣應得到更多的重視。汽車噴涂廢渣主要是磷化的結果，還包括漆物固體垃圾，其在環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，需要重視進行減排工藝的研發和改進。廢水排放之前，需要進行分類處理，不得直接排放到環境中。本著優先進行回收循環利用的原則，對高濃度溶液進行提取和提純。對于濃度較低，不具備循環利用價值的廢水，可以通過進行中和化處理或者溫和化處理，使廢水對環境的危害和影響降低到國家標準允許的范圍內，然后可以進行排放。有些廢水含有鉻金屬，可以通過電解或化學方法進行還原處理，然后達到排放標準。對于汽車噴涂車間，含有油漆的廢水是最大體量的污染源，對于漆渣的處理方式主要是進行自然沉淀和過濾，對于溶解性較強，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行處理。對于廢氣的排放，主要是通過在設計階段進行排放處理后再排放，處理方式包括很多種，也是根據種類不同分別進行。對于可燃污染氣體，可以通過先引燃后排放;對于可以進行吸附的氣體，可以先通過活性炭或其他溶液進行吸附，達到排放標準，降低濃度后再進行排放;當然，不可能所有污染氣體都能進行處理，也不是所有處理都能進行完全，為了平衡處理經濟成本和排放環境污染程度之間的關系，國家出臺了詳細的排放管理辦法，對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定。國家規定的煙囪高度是十五米并需要較二百米范圍內的建筑都高出五米以上，汽車工業公司為了保證滿足當前標準和后續標準，一般都需要超出標準執行，比如奇瑞汽車噴涂第二車間的廢氣排放煙囪的高度是規范要求的三倍。汽車噴涂廢渣應當以集中處理或者集中回收為主要處理方式，不得進行直接混合傾倒，減少對環境的毒害范圍和程度。

4 汽車噴涂節能減排工藝

為了降低汽車噴涂過程中的污染同時降低能源消耗，應采取多種優化和改進，特別是通過對汽車噴涂工藝的節能減排改造。隨著技術的進步，可以逐步對高污染和高能耗工藝進行改進，比如類似使用不含磷的洗衣粉以降低環境影響，使用不含氟利昂的制冷劑以降低對臭氧層的破壞類似，使用不含磷的處理工藝，例如氧化鋯轉化膜進行簡化和優化磷化工藝，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。通過優化工藝，可以進行適當合并，進而降低能源消耗和污染。比如通過工序優化，可以實現PVC密封后直接噴中涂，將兩次烘干工藝合并到一起進行，不僅節約了設備投資還降低了能源消耗，同時減少了廢氣的排放，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，可以通過廢水濃縮后返回UF液槽，降低純水用量的同時減少污水排放，在此改造完成后，投資將可以通過降低噴涂涂料用量和污水處理費用很快回收成本。隨著汽車行業的不斷發展，汽車的價格和定位也逐漸放低，在汽車噴涂環節，原始的上中下三層噴涂，在電泳施工工藝的優化和提質后，完全可以取消中噴涂工藝，由上層電泳膜的材料改良來實現原來兩層的作用。在從工藝進行改良的同時，可以考慮從材料替換方面進行節能減排改進，特別是使用無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性都較高的芳香型溶劑型涂料。目前，歐洲的標準已經要求汽車噴涂行業使用水溶性取代溶劑型，日本也應開始了推廣工作，雖然在我國還沒有強制要求，也應盡快著手相關工藝和材料的研發工作。有時候，很難做到節能的同時進行減排，比如涂料固化技術便是如此，隨著節能型粉末涂料的研發成功，可以實現比傳統溶劑涂料更少的污染排放，但是卻需要更高的能源施工進行涂料固化工序，而且外觀不如溶劑型均勻，還需要繼續改良。當前汽車噴涂節能減排工藝的改進工作，都是圍繞著對汽車噴涂工序進行優化、合并或取消部分可有可無的工序來進行研究，部分工序優化隨著材料的節能環保性改良和調整實現大的突破，將來還應在汽車噴涂的簡化和功能弱化方面開展宣傳。隨著汽車壽命的普遍降低，在現有汽車噴涂工藝的低污染、低能耗的基礎上，推廣簡噴涂車輛，減少不必要的造型和光澤度要求，形成簡約、經濟、環保、節能的新風尚。

5 結束語

汽車噴涂作為汽車行業的節能減排重要環節，仍然具有較大的節能減排空間，需要我們在實際工作中根據切身體會進行不斷的優化和創新，為企業帶來新的經濟增長點的同時，為環境優化和能源節約貢獻力量。

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