一、前言
隨著汽車產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，汽車涂裝技術不斷提高，涂裝相關法律法規(guī)持續(xù)完善，將汽車涂裝的重點由原來的單純重視產(chǎn)品質量擴展到節(jié)能、環(huán)保等方面。目前涂裝環(huán)境污染的主要來源是廢水、廢氣、廢棄物以及噪音等幾個方面，因此在涂裝規(guī)劃設計中如何降低污染物的產(chǎn)生量以及排放量成為當前的一個方向。前處理電泳作為涂裝綜合污染**重的工序，降低其污染強度有著非常重要的意義。要減少污染物就必須從源頭抓起，通過改變生產(chǎn)工藝與材料、循環(huán)利用以及統(tǒng)一管理等方面入手。
二、廢水
廢水是涂裝車間一個非常重要的污染源，前處理電泳生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水處理量約占整個涂裝車間的95%。前處理電泳廢水成份復雜、排放量大的特點，給廢水處理帶來了很大的困難。同時廢水中含有的大量污染物質，如鋅、鉻、鎳、磷、氮、亞硝酸鹽等，對水體水質造成巨大污染，危害人類健康。為了保證環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，必須從工藝材料及設備等方面降低污染。 1.工藝與材料
前處理電泳工藝的發(fā)展方向為低能耗、低成本、低污染，生產(chǎn)工藝的趨勢必定帶動生產(chǎn)材料的發(fā)展，目前新工藝新材料已在環(huán)保方面取得了巨大的進步。
1.1 車身瀝水工藝孔和每個工藝段的瀝水時間的合理設計，以及采用RODIP、Varioshuttle
等翻轉機械化輸送系統(tǒng)，減少工件帶液量減少后清洗工序的清洗壓力，減少廢水排放量。 1.2逆向補水工藝在節(jié)水減少廢水排放方面已取得明顯效果。
1.3 無P、無N且可生物降解的環(huán)保型脫脂劑，其采用硅酸鹽取代了對環(huán)境污染較大的磷酸鹽，
采用可生物降解的表面活性劑。
1.4 新型液體表調劑主要成分為磷酸鋅鐵，槽液在50℃時依然穩(wěn)定，其使用周期可達1個月以上，有效減少表調液的排放量。
1.5 低溫低渣型磷化液及采用過氧化氫、羥氨基化合物以及CN4有機促進劑等替代了致癌的
亞硝酸鹽。
1.6 六氟化鋯鈍化液替代有鉻鈍化液，其鈍化效果好，廢水處理容易，在歐美合資企業(yè)得到
了廣泛的應用。同時隨著磷化材料性能的提高，無鈍化工藝已能滿足汽車防腐要求，在國內汽車企業(yè)以及日韓等汽車企業(yè)基本為無鈍化工藝。
1.7 凱密特爾推出的前處理硅烷技術替代傳統(tǒng)的表調、磷化和鈍化工藝，作為低溫低渣的新
材料，是前處理技術的**新發(fā)展方向。硅烷技術已在歐美的家電、汽車零部件等企業(yè)得到應用，替代傳統(tǒng)的磷化工藝。同時與電泳材料廠家聯(lián)合進行配套性實驗，已經(jīng)取得可喜的進展，如若能夠證明可滿足整車防腐要求，其在汽車涂裝環(huán)保上將是歷史性的突破。 1.8 第6代陰極電泳涂料較以往電泳涂料相比，其有溶劑含量低、無鉛、無錫、顏基比低以
及泳透力高等特點，目前在汽車涂裝上已廣泛應用。 2.設備
廢水的循環(huán)利用主要是提高水的利用效率，延長槽液的使用周期。目前在設備上采取的措施主要有：采用高效的除油、除渣設備、樹脂交換再生技術及膜分離廢水再生技術等。 2.1油水分離設備
常用的油水分離方式有吸附法、加熱破乳法、超濾除油法等，這些方法中尤以超濾除油法效果**為明顯，其與旋液分離系統(tǒng)配合使用，通過陶瓷膜將脫脂劑、表面活性劑等小分子物質與油污等高分子物質分離，達到很好的除油效果。超濾除油可以對槽液進行全循環(huán)除油，提高除油效率70％，延長槽液使用周期30％，減少污水排放30％。 2.2磷化除渣設備
目前磷化除渣方式可分為濃縮式和全過濾式兩種，濃縮式多采用斜板沉降槽+壓濾機（板框壓濾機、FK壓濾機、紙帶過濾機），此方式設備中斜板沉降槽+FK壓濾機處理效果好，渣含水量低，但投資成本較高。濃縮式除渣設備處理量有限，多用于中小規(guī)模涂裝線。全過濾方式有板框壓濾機全過濾、逆向（PS）過濾系統(tǒng)和ALSI全過濾壓濾機。板框壓濾機全過濾系統(tǒng)設備簡單、成本低，可用于各種規(guī)模的涂裝線。逆向（PS）過濾系統(tǒng)和ALSI全過濾壓濾機由于投資成本較高，多用于大型涂裝線上。在涂裝線規(guī)劃時選用有效的除渣設備能夠減少磷化的倒槽次數(shù)和清洗廢水的排放。2.3鈍化廢水樹脂交換設備
鈍化后沖洗水回用裝置的原理是采用陰、陽離子交換樹脂處理工藝。通過陰陽離子與水中的離子進行置換的方式，將鈍化沖洗水處理達標后循環(huán)再利用。其排水量降低**7.5%，廢水處理量降低**1%。 2.4膜分離設備
膜分離技術在涂裝前處理電泳廢水重復利用上，目前已廣泛應用的技術有PT-RO、ED-RO、電泳超濾等，這些設備使涂裝質量和環(huán)保等方面取得巨大成功，而目前出現(xiàn)的EUF系統(tǒng)是
電泳系統(tǒng)實現(xiàn)真正零排放的又一次突破。
EUF（電泳清洗水超濾）系統(tǒng)，其原理圖見圖1。傳統(tǒng)的電泳后沖洗工藝是通過溢流后沖洗純水達到控制電導率的工藝要求，清洗水中含有電泳漆固體份約為0.03%，含有電泳漆的廢水排放后，造成巨大的浪費，同時也增加了廢水處理的難度。EUF系統(tǒng)通過將純水槽溢流的污水收集在濃縮槽內，通過濃縮泵將槽液輸送**超濾膜組進行分離，其中水及部分溶劑分子透過超濾膜，電泳漆及助劑等大分子被截留，返回濃縮槽內。透過液可作為純水原水和前處理等工序使用，也可與新鮮純水混合作為新鮮噴淋使用，由于透過液電導率約150μs/cm，所以混合液中透過液含量不應超過20%；濃縮槽內槽液不斷的循環(huán)濃縮，濃縮槽設有濃度檢測裝置，當濃縮槽固體份達到設定值后通過轉移泵輸送回
電泳槽。EUF系統(tǒng)使電泳漆的回收濾由原來的96%提升**100%。同時EUF系統(tǒng)可將電泳倒槽時殘留槽液及清洗水進行回收濃縮，回收電泳漆。此系統(tǒng)配置有PH值調整系統(tǒng)，能夠精確控制PH在工藝范圍內，且采用的膜組為超濾膜，比RO膜更適合酸性介質，使用壽命更長。采用EUF的
電泳系統(tǒng)較傳統(tǒng)
電泳系統(tǒng)相比有以下優(yōu)點： a. 生產(chǎn)時電泳漆回收率提升**100%，節(jié)約電泳漆使用量4%； b. 濾膜透過液作為工業(yè)水使用，節(jié)約工業(yè)水的用量； #p#分頁標題#e#
c. 減少電泳系統(tǒng)廢水排放量，所排放的水僅為膜組系統(tǒng)的清洗水；
圖1 EUF系統(tǒng)原理圖
三、廢氣
前處理電泳廢氣排放量相對噴漆系統(tǒng)來說少很多，但在設計過程中也不容忽視。特別是前處理排風中含有大量蒸汽、水霧、酸霧等，通過采用送排風系統(tǒng)控制這些氣體不在車間內擴散，在達到此目的同時，如何減少這些氣體的排放量和降低對環(huán)境的污染成為當前課題。
眾所周知，氣體的蒸發(fā)速度與溫度、表面積和時間等有關，在工件處理過程中，通過對以上參數(shù)進行調整，能夠達到減少蒸汽排放的目的。同時對排出的廢氣進行進一步的處理，能夠更好的減少其對環(huán)境的污染，例如采用水汽凝結回收裝置，能夠將排風中帶的槽液蒸汽冷凝回收，極大的減少排風所帶的槽液；磷化酸洗槽上安裝酸霧捕集裝置，能夠減少酸霧揮發(fā)到車間等。
目前處理藥劑低溫化對降低廢氣對環(huán)境的污染起到積極作用，同時在節(jié)能環(huán)保的大前提下，也是必然的發(fā)展方向。RODIP、穿梭機等新型機械化輸送設備在提高瀝水效果的同時，能夠有效的減少槽液的蒸發(fā)表面積，同樣可以減少廢氣的排放量。在工藝處理時，通過自動閥控制，與機械化信號連鎖，有工件時噴淋，無工件時停止的控制方式，在小產(chǎn)能生產(chǎn)線上能夠有效的控制槽液的噴淋時間，減少槽液的蒸發(fā)及水霧的產(chǎn)生。
電泳制冷設備目前還是以水冷機組為主，目前水冷機組蒸發(fā)器分滿液式和干式，其中干式的冷媒填充量小，可以減少冷媒的使用量，減少污染的可能。在水冷機組冷媒的選擇上，優(yōu)先選擇對環(huán)境影響小的R134a制冷劑，降低對環(huán)境的污染程度。
四、廢棄物
在廢棄物的控制上，必須從源頭減少廢棄物的產(chǎn)生及對加強對廢棄物的處理。目前涂裝前處理電泳線主要的廢棄物為廢渣、廢棄潤滑油、廢棄濾料等，因此必須對這些方面進行控制，減少對環(huán)境的污染。
磷化渣作為磷化工序的副產(chǎn)品，槽液中含量過多會嚴重影響磷化質量，降低磷化液的使用壽命。因此在材料方面盡量選用低渣設備，同時加強工藝管理，參數(shù)控制在工藝范圍內，減少磷化渣的產(chǎn)生量。在減少磷化渣產(chǎn)生量，但產(chǎn)渣是不可避免，因此必須采用磷化除渣設備，而目前采用的各種磷化除渣方式，其渣餅內部均含有一定的磷化液，只是由于采用的除渣方式的不同而有差別，在設備選擇上盡量選擇渣中含水量小的設備。對除出的磷化渣必須進行處理，目前可將磷化渣變成化學物質或作為其他產(chǎn)品的原材料，如與石材混合后燒成瓷磚。由于汽車廠產(chǎn)生的磷化渣量有限，自行裝備處理設備成本過高，因此可由磷化液供應商回收后再生利用。
目前潤滑油在涂裝設備上使用還比較多，潤滑油的泄漏、潤滑油的更換都會對環(huán)境造成污染。因此在選用設備時，優(yōu)先選用脂潤滑設備，從源頭減少廢棄潤滑油的產(chǎn)生。同時對產(chǎn)生的廢棄潤滑油等盡量通過專業(yè)廠家處理，減少對環(huán)境的污染。
涂裝前處理電泳系統(tǒng)過濾袋的使用量非常大，在大型涂裝車間連續(xù)生產(chǎn)線上，過濾袋的更換周期非常短，因此產(chǎn)生大量的廢棄過濾袋，特別是電泳線過濾袋表面沾附大量的電泳漆，直接作為垃圾處理必然會造成環(huán)境的污染，因此廢棄過濾袋、濾布、保潔紗布等**好由專業(yè)廠家進行統(tǒng)一回收處理，以減少廢棄物對環(huán)境的污染。
五、噪音
噪音污染作為環(huán)境污染的一個比較特殊的方面，在工藝設備設計過程中應予以重視，如何降低設備運行的噪音，給操作人員一個舒適的工作環(huán)境，在強調工藝設備設計人性化的今天尤為重要。涂裝降低噪音的主要途徑可選用低噪設備和采用隔離吸收方式。
噪音產(chǎn)生的根源是設備的震動，因此在設備設計時必須采取措施減少設備的震動，例如對風機要進行動靜平衡和噪音測試，風機底部采用緩沖墊等，對水泵等設備進行同軸度和端跳動調試，保證設備基礎質量和設備的安裝質量等，同時在使用時經(jīng)常對風機葉輪進行清理，保證風機葉輪動平衡，對風機皮帶進行調節(jié)，同時對需要潤滑的設備定期潤滑，盡可能降低設備的震動。氣動設備也是產(chǎn)生噪音的一個重要方面，現(xiàn)場隔膜泵、氣動閥等排氣安裝消聲器，降低排氣產(chǎn)生的噪音。在設備選擇上，可以選用電動設備替代噪音大的氣動設備，以減少噪音的產(chǎn)生。
工藝平面布置時就將噪音大的設備與操作區(qū)隔離，布置在非操作區(qū)或者輔助間內，如工藝要求或空間限制必須布置在現(xiàn)場時，應采取隔音措施，保證噪音不超過85dB（A），改善現(xiàn)場工作環(huán)境。例如電泳制冷機組可布置在輔房內，或采用夾心板房進行圍護，減少現(xiàn)場的噪音。在生產(chǎn)過程中，加強設備的點檢維護，使設備運行在**佳狀態(tài)。
六、小結：
環(huán)保是當今社會永恒的主題，關系著我們及子孫后代的健康。因此在我們涂裝生產(chǎn)中絕不能走先污染后治理的老路，必須從源頭解決環(huán)境污染問題，將污染物的產(chǎn)生量降****低，為保護環(huán)境貢獻出自己的一份力量。
