所屬欄目:車輛論文 發布日期:2010-12-23 08:59 熱度:
摘要:本文主要論述了汽車涂裝工業環境影響評價中的兩個方面的問題;探討了汽車涂裝工程分析和涂裝“三廢”的環境保護措施。
關鍵詞:汽車涂裝工業;工程分析;環境保護措施分析;環境影響評價
前言:
汽車和摩托車是現代化交通工具,其外表面的90%以上是涂裝面。涂層外觀、鮮映性、光澤、顏色等的優劣是人們對汽車質量的直觀評價,因此它將直接影響汽車的市場競爭能力。另外,涂裝也是提高汽車產品的耐蝕性和延長汽車使用壽命的主要措施之一。因此汽車制造行業越來越重視產品的涂裝,尤其是汽車車身的涂裝已成為汽車制造的最主要工藝過程之一。涂裝工業的迅猛發展,帶動了經濟的快速發展,但隨之而來的環境問題也是不容忽視的。本文是作者在實際的環境影響評價工作中對涂裝行業評價工作的體會,下面主要從汽車涂裝工藝的工程分析和環境保護措施兩個方面談一點愚見。
一、汽車涂裝工程分析
涂裝工程的關鍵,是涂裝材料、涂裝工藝和涂裝管理這三個要素。各汽車廠根據各自的特點和需要,所使用的涂料和采用的工藝過程也不盡相同,本文僅針對目前被普遍采用的情況從涂裝材料和工藝兩個方面進行分析。
⑴汽車用涂裝材料
汽車用涂料種類較多,汽車車身用涂料是汽車用涂料的主要代表,所以從狹義上來講,所謂汽車用涂料主要系指車身用涂料。車身涂層一般是由底涂層、中間涂層和面漆涂層等三層構成。
①汽車用底漆
底漆是直接涂飾在經過表面預處理的工件表面上的第一道漆,它是整個涂層的基礎。
②汽車用中間層涂料
所謂中間層涂料是作為介于底漆層與面漆層之間的涂層所用的涂料;中間層涂料主要采用環氧酯、氨基醇酸樹脂、醇酸樹脂和聚酯。
③汽車用面漆
汽車面漆是汽車多曾涂裝中最后涂層用的涂料,它將會直接影響汽車的裝飾性、耐侯性和外觀等。
④粉末涂料
粉末涂料是固態粉末狀的新型涂料。粉末涂料和粉末涂裝的優點是無溶劑、低公害、三廢處理工作量均為溶劑型液態涂料的10%。但因涂料由傳統的液態變成固態粉末,涂裝方法及裝備要徹底更新,不易換色和復雜外形及結構的被涂物的內腔和縫隙間難涂上粉末涂料,烘干溫度較高等原因,粉末涂料還沒有很好地普及。
環評中應注意的問題:在進行環境影響評價前,一定要調查清楚項目所用各涂料的類型,以及相應的有機溶劑類型,這將直接關系到后面產污環節分析的準確性。因此,所使用的涂料和有機溶劑種類的調查和分析是工程分析的基礎。
(2)涂裝工藝
汽車涂裝的工藝步驟分為三步:
涂裝前表面預處理→汽車涂裝→涂膜的干燥和固化
汽車涂裝過程中可能涉及到鋼制件、塑料件和有色金屬件的涂裝,鋼制件的涂裝所占比重較大,因此本文僅對鋼制件的涂裝工藝進行分析。
①涂裝前表面預處理
涂裝前表面預處理工藝為:
脫脂◎→除銹、除氧化皮◎※→磷化◎□
(“◎”—表示有廢水產生,“※”—表示有廢氣產生,“□”—表示有廢渣產生)
②汽車涂裝
涂裝方法系指將涂料(液態或粉末狀)薄而均勻地涂布在被涂物表面上的工藝。現今汽車涂裝常用的涂裝方法除噴涂法外,還有電泳涂裝法、自動靜電涂裝法、粉末靜電涂裝法等。汽車涂裝主要分為三步:底漆→中漆→面漆。目前最常用的為底漆采用電泳涂裝法,中漆和面漆采用噴涂法。本文就對上述兩種方法進行分析。
③涂膜的干燥和固化
固化是工業涂裝工藝的三大基本工序之一,固化的好壞將直接影響涂層質量和涂裝成本。同時,這個過程也是汽車涂裝工藝中大氣污染最嚴重的工序。
產污分析:烘干室涂裝工藝過程中有機廢氣產生的主要場所,其廢氣產生特點為:產生量小、污染物濃度高、廢氣溫度高。產生的廢氣污染物主要成分為二甲苯和其它揮發成分,二甲苯濃度約200~700mg/l。
產污匯總:
從前面的工程分析可知,汽車涂裝生產過程中產生的主要大氣污染物為二甲苯和漆霧,另外還有少量有機溶劑如甲基異丁基酮、異佛爾酮以及放出惡臭的涂料揮發分、熱分解生產物和反應生成物如三乙基胺、丙烯醛、甲醛等。涂裝廢氣主要發生源如圖1所示。
圖1涂裝廢氣的發生源(排氣)
圖2涂裝廢水的發生源
二、環境保護措施分析
⑴廢氣處理
涂裝的廢氣處理主要采用三種方法,直接燃燒法、觸媒氧化法和活性炭或油吸附法。涂裝廢氣的處理主要是針對烘干室和晾干室的廢氣處理,噴漆室由于排氣量大,有機溶劑含量低,暫無有效的處理方法,一般直接排入大氣中。
對三種涂裝廢氣處理方法的比較,見表1。
表1三種涂裝廢氣處理方法的比較
處理方法 原理及主要控制條件 優點 缺點
吸附法 用活性炭吸附,處理氣體流速0.3~0.6m/s,碳層厚度0.8~1.5m 1) 可回收溶劑
2) 可凈化低含量低溫廢氣
3) 不需要加熱 1)需要預處理除去漆霧、粉塵、煙、油等雜質,高溫廢氣需要冷卻
2)僅限于低濃度
直接燃燒法 在600~800℃下燃燒停留時間0.3~0.5s 1)操作簡單,維護容易
2)不需要預處理,有機物可完全燃燒
3)有利于凈化含量高的廢氣
4)燃燒熱可作為烘干室的熱源綜合利用 1)NOx的排氣增大
2)當單獨處理時,燃料費用較大,約為后者的3倍(若烘干室熱能采用燃氣,即可綜合利用)
觸媒氧化法 在200~400℃下靠觸媒催化氧化停留時間0.14~0.24s 與直接燃燒法相比
1)裝置較小
2)燃料費用小
3)NOx生成少 1)需要良好的預處理
2)觸媒中毒和表面異物附著易失效
3)催化劑和設備價較貴,約為前者的3倍
從目前汽車工業的實際情況來看,采用最多的工藝為直接燃燒法;這種直接燃燒裝置一般由烘干室自帶,其原理是將二甲苯廢氣和燃料在焚燒爐內混合焚燒,使有機廢氣最終氧化分解為CO2和H2O,其凈化效率可達98%以上。焚燒爐所用的燃料可以是天然氣、液化氣等。
⑵廢水處理
汽車及其零部件的涂裝是汽車制造過程中產生廢水排放最多的環節之一。涂裝廢水含有樹脂、表面活性劑、重金屬離子、Oil、PO43-、油漆、顏料、有機溶劑等污染物,COD值高,若不妥善處理,會對環境產生嚴重污染。對此類廢水,傳統的方法是直接對混合廢水進行混凝處理,治理效果不理想,出水水質不穩定,較難達到排放標準。特別是其中的噴漆廢水,含大量溶于水的有機溶劑,直接采用混凝法處理效果很差。
根據一些廢水治理工程的實際經驗,結合實驗室小試,針對涂裝廢水的特點,采用分質預處理再進行后續處理的二步處理的方法,并選擇芬頓氧化—混凝沉淀,氣浮物化工藝進行處理,能夠達到很好的處理效果,COD去除率可達80%以上。
⑶固體廢棄物處理
隨著資源的有效利用及二次利用,努力減少了涂裝工場的廢棄物,但仍會有下列廢棄物需處理:
1)廢涂料仍呈液體狀,組成和性能與原涂料無大差別,如僅因各色混合、弄臟或變質的涂料;
2)廢溶劑是洗凈設備和容器等的洗凈溶劑,僅含少量的油、樹脂和顏料等;
3)涂料廢渣(固態或半固態狀),包括:膩子、已膠凝的涂料等沒有或失去流動性的組成、噴漆室的廢漆渣、蒸餾、再生廢溶劑的殘渣;
4)水性沉渣,有:磷化沉渣、水處理后的沉渣、廢水性涂料;
5)廢的涂料桶;
6)其他如廢塑料容器、廢油布、手套等以及修補涂裝遮蔽用的紙類。
上述幾種廢棄物的性質和形態隨所用涂料的種類、排出的場所、收集、保管方法而異。
噴漆室廢漆和廢溶劑可進行再生利用,磷化沉渣也可進行綜合利用。但一般工廠不自行對其進行再生處理,大多數都采取交付給有資質的公司進行回收利用,或直接交付危險廢物處置中心處置的方式。
噴漆室廢漆、廢溶劑和磷化沉渣均屬于危險廢物,在交與回收公司或危險廢物處置中心必須按照國家《危險廢物污染防治技術政策》對其進行妥善收集、貯存和運輸:
1)危險廢物要根據其成分,用符合國家標準的專門容器分類收集。
2)裝運危險廢物的容器應根據危險廢物的不同特性而設計,不易破損、變形、老化,能有效地防止滲漏、擴散。裝有危險廢物的容器必須貼有標簽,在標簽上詳細標明危險廢物的名稱、重量、成分、特性以及發生泄漏、擴散污染事故時的應急措施和補救方法。
3)對已產生的危險廢物,若暫時不能回收利用或進行處理處置的,其產生單位須建設專門的危險廢物貯存設施進行貯存,并設立危險廢物標志,或委托具有專門危險廢物貯存設施的單位進行貯存,貯存期限不得超過國家規定。貯存危險廢物的單位需擁有相應的許可證。禁止將危險廢物以任何形式轉移給無許可證的單位,或轉移到非危險廢物貯存設施中。危險廢物貯存設施應有相應的配套設施并按有關規定進行管理。
4)危險廢物的貯存設施應滿足國家相關標準要求。
5)危險廢物的貯存設施的選址與設計、運行與管理、安全防護、環境監測及應急措施以及關閉等須遵循《危險廢物貯存污染控制標準》的規定。
三、結束語
綜合上述分析結果,由于各汽車廠根據各自的特點和需要,所使用的涂料和采用的工藝過程也不盡相同,因此在汽車涂裝工業的環境影響評價中,首先要弄清其原輔材料的使用情況,為污染物分析奠定堅實的基礎。汽車涂裝過程廢水的來源主要來自表面預處理工序,廢水中主要污染物為pH、COD和SS,目前比較成功的處理方法為分質預處理再進行后續處理的二步處理方法;廢氣主要產生于涂膜的干燥和固化工序,主要污染物為二甲苯,烘干室廢氣由于其溫度高、濃度高的特點,目前應用較多的處理方法為直接燃燒法;危險廢物的產生量較多,遵循能回收利用的盡量回收利用,需要排放的必須嚴格按照國家的相關規定妥善收集、貯存和運輸。
隨著靜電噴涂和粉末噴涂技術的不斷發展和完善,以及環保型涂料的研究和開發,涂裝行業的污染將從源頭得到很好的控制。如高效先進的機器人靜電噴漆可減少油漆在空氣中的散失率,減少油漆的消耗,同時大大降低噴房二甲苯廢氣的排放濃度;油漆噴房采用水溶性油漆,可以基本消除廢氣中的二甲苯等有機物質的排放。在技術和經濟條件允許的情況下,環境影響評價應嚴格把好環境準入關,提出清潔生產要求,從源頭消除或減少污染,為環保事業作出貢獻。
參考文獻
1. 王錫春,等.最新汽車涂裝技術.北京:機械工業出版社,1997
2. 陳安之,宋金鳳,等.油漆作業通風與廢氣治理成果匯編
3. 李海生,等.環境影響評價相關法律法規.北京:中國環境科學出版社,2005
文章標題:汽車涂裝生產過程環境影響評價淺見
轉載請注明來自:http://www.56st48f.cn/fblw/ligong/cheliang/6055.html
攝影藝術領域AHCI期刊推薦《Phot...關注:106
Nature旗下多學科子刊Nature Com...關注:152
中小學教師值得了解,這些教育學...關注:47
2025年寫管理學論文可以用的19個...關注:192
測繪領域科技核心期刊選擇 輕松拿...關注:64
及時開論文檢索證明很重要關注:52
中國水產科學期刊是核心期刊嗎關注:54
國際出書需要了解的問題解答關注:58
合著出書能否評職稱?關注:48
電信學有哪些可投稿的SCI期刊,值...關注:66
通信工程行業論文選題關注:73
SCIE、ESCI、SSCI和AHCI期刊目錄...關注:121
評職稱發論文好還是出書好關注:68
復印報刊資料重要轉載來源期刊(...關注:51
英文期刊審稿常見的論文狀態及其...關注:69
SCI期刊分析
copyright © www.56st48f.cn, All Rights Reserved
搜論文知識網 冀ICP備15021333號-3