关键词：汽车涂装工艺；环境；污染；治理措施
引言
虽然很多先进的节能减排技术都开始在涂装车间得到了应用，但是有些新技术还存在一些质量、使用维护、使用成本等方面的难题需要去解决。同时还有一些可预见的节能减排的技术有待开发。在今后的涂装生产线改扩建、新建项目中，有责任和义务采用涂装技术领域出现的低能耗、低污染、低排放的先进材料和设备。
1汽车制造业面临的环境问题
从20世纪90年代开始，我国的汽车产量和销售量一直呈明显增高的趋势，直到2009年我国汽车的产销量都超过了1200万台，目前我国已经成为世界第一汽车生产国。虽然我国汽车的生产和销售势头都非常好，但是在汽车制造过程中产生的废水、废气、粉尘等都会严重影响周围的环境，与发达国家相比，我国在汽车制造过程中产生的废弃物明显要高于其他国家，在废弃物的处理方面，也与发达国家有着一定的差距。目前全国各地都出现了不同程度的废水、废气以及粉尘问题，因为没有得到有效解决，导致周围的环境越来越恶劣。因此，在汽车制造过程中产生的环境污染问题，已经成为目前汽车生产过程中首要解决的问题，急需采取合理的措施进行治理和规划。在汽车生产制造环节中，涂装工艺应用在汽车的零配件生产以及整车等多个环节，所以在汽车制造过程中涂装环节是技术最为复杂且流程最长的一个环节，也是在汽车制造过程中产生废弃物最多的环节，是解决环境污染问题首要关注的重点。本文针对汽车涂装环节，对周围环境产生的污染以及治理措施进行了详细的分析，希望可以通过本文的分析为汽车制造行业的可持续发展提供一定的信息，减少涂装环节给业排污系数研究中的重点。
2汽车喷涂工艺中废气的产生
汽车喷涂工艺制造过程产生的废气主要来源于喷涂过程中散发的漆雾和溶剂挥发的蒸气。尤其溶剂蒸气是一种毒性很大的气体物质，一般液态涂料中溶剂含量占50%～60%(硝基涂料甚至高达80%)，这些溶剂在涂装过程中全部都能挥发成气体，从而对工作人员和周围环境产生极大的危害。涂装废气在汽车制造过程中主要产生于3个环节中:(1)喷漆室的排气中。为了维持喷漆室内的作业环境，喷漆室内的换气风速一般都控制在0.25～1.0m/s。因此喷漆过程中产生的废气主要集中喷漆室的排气中。(2)晾干室的排气中。晾干室的作用是使被涂物在涂装后，烘干或强制干燥前，使涂膜中的一部分溶剂挥发而形成良好的涂膜。因此这种废气中仅含有溶剂蒸气，几乎不含有漆雾。(3)烘干室的排气中。烘干室的作用就是是使被涂物表面的涂层，经过烘干或者干燥，能够快速形成良好的涂层。因此从烘干室排出的废气中，一般含有涂料系统排出的和燃料系统排出的废气。
3优化措施分析
3.1喷涂室节能技术
涂装车间喷涂室能耗约占整个涂装车间的40%，因此削减喷涂室的能耗是涂装车间乃至整个汽车维修厂节能减排最重要的环节。为了节省能源，可尽量缩短喷涂室的长度和宽度；可考虑喷涂室空调风循环再利用、空调热泵技术应用、干式喷涂室应用等许多新技术。
1.采用壁挂式机器人
为了节能，我们通常会想方设法减小喷涂室的送风截面积，以前通常会考虑采用将喷涂机器人外置等技术。自从德国EISENMANN公司开发出壁挂式机器人之后，喷涂室采用壁挂式机器人已成为一种趋势。采用壁挂式机器人可以缩小喷涂室的宽度，最终能够减少喷涂室15%的送风量即减少15%的能耗。
2.循环使用喷涂室空调风
喷涂室的送排风量都很大，以前这些空调风经喷涂室及水处理系统后都直接排到了大气中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前，越来越多的涂装车间开始循环再利用喷涂室的空调风，尤其是水性涂料喷涂室的排气经过漆雾净化后，VOC含量较少，因此可以将人工作业区的排气循环利用至机器人喷涂区和流平室等，这样减少了新鲜空气的使用量，从而达到节能减排的目的。
3.采用空调热泵技术
基于热泵技术可以降低能耗和运行成本，近年来在汽车涂装领域已开始推广应用。涂装循环风空调为湿式再循环空调器，其功能段大致为过滤、冷却除湿、再加热调温，正适合冷温水同时使用的热泵。采用热泵技术后，该空调器CO2排放量较原来方式可削减66%。
4.烘干炉余热利用
采用蓄热式热力焚化炉装置（RTO）可以充分利用废弃物的燃烧热。其原理是将来自烘干炉的废气在760℃以上燃烧，使废气中的VOC转化成CO2和H2O。燃烧产生的高温气体流经特制的陶瓷蓄热体，使陶瓷体升温而“蓄热”。
3.2涂装过程中废水的防治措施
汽车涂装制造过程排放的工业废水在成分、浓度、体积等方面差别很大。因此，基于汽车涂装废水的特点，对汽车涂装过程工业废水的处理，需要根据具体情况进行具体分析。首先，根据要求，磷化清槽废液、电泳清槽废液、超滤浸槽液等危险废物严禁直接进污水处理站。应根据危废减量化的原则，对这些废液进行中和以及混凝沉淀处理。处理后，上清液全部进入污水处理站的相应处理系统;底部污泥则经过压滤得到干化污泥，作为危废送有资质单位处置，不得外排。而压滤过程产生的废液也要送与污水处理站处理。其次，电泳清洗废水、磷化清洗废水均含第一类污染物Pb、Ni，根据GB8978－1996，第一类污染物必须在到达车间排放口时达标。因此。对这两类废水要在车间设预处理设备，采用中和沉淀处理达标后方可进入污水处理总站。当前更多的工厂采用硅烷薄膜技术替代磷化技术，同时节省了表调工序，大大降低了磷化工艺造成的水质污染。最后，对于涂装车间的打磨废水，应在车间打磨工序经沉淀处理后循环再利用，以减少废水的外排量。当然，汽车涂装工艺的废水处理技术随着科学技术的发展也在不断地推陈出新，如高压脉冲电凝法、P2Zero概念法，或者改进絮凝剂等等。
3.3涂装材料的应用
在汽车涂装环节涂装材料也是导致环境污染的重要因素。举例来说，为了改善磷化膜的质量，在进行磷化之前通常都会利用胶体磷酸钛悬浊液对金属表面的状态进行改善，如今我国普遍使用的固体表调剂，其热稳定性都比较差，而且使用周期较短，为了保证槽液的稳定性，能需要经常补充新鲜的水和表调剂，而且还要定期进行槽液的更换。在汽车涂装车间中使用的新一代活性表调剂使用周期比较长，会有效延长槽液的使用寿命，还能够有效减少废水的排放量。在电泳漆中加入铅和锡，能够使电泳漆具备更好的防腐和钝化的能力，但由于铅的毒性很强，而锡也属于重金属，他们都会对水产生很大的污染，因此在汽车涂装过程中，可以使用无铅无锡的电泳漆，在保证底漆所有性能的同时，还能够减少废水中重金属的含量，减少对周围环境产生的污染。
结语
综上所述，涂装工艺是汽车制造过程中产生污染物最多的环节，是汽车行业排污系数研究中的重点。因此，如若汽车涂装作业所产生的废气、废水、固体废弃物不加以控制和治理的话，会对环境和人类的身体健康带来危害，尤其在目前汽车需求量逐年加剧的情况下，这种危害就更应该引起人们和政府的高度重视，因此，就更应系统的研究和分析汽车涂装工艺过程中的污染物产生情况，合理地设计和执行相关污染的治理措施，制定相关的标准和规程，力争将汽车涂装工艺过程中的危害降低到最小程度，确保环境和人类自身的安全。
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论文作者: 张宝晶,王玉,杨勇
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第23期
论文发表时间:2020/1/9
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