涂装中产生的三废及治理方法

2023-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：各汽车厂的油漆车间在涂装过程中造成对大气、水源的污染等，目前已越来越引起人们的重视。目前已用于涂装废气处理的催化剂有镍丝与钯经过处理后组成的小球，或由陶瓷、氧化铝、氧化钯组成的催化剂。1994年7月欧洲提出了汽车涂装中的VOC排放限制法令，限定现有的涂装车间于10年内降到最低的许可量。为提高涂装效率，减少VOC的排放量，中涂、面漆喷涂将普遍采用高转速杯式自动静电涂装工艺和机械手补喷涂工艺。

各汽车厂的油漆车间在涂装过程中造成对大气、水源的污染等，目前已越来越引起人们的重视。为了解决这些问题，目前在涂料的选用方面努力研制无溶剂涂料及粉末涂料；在漆前处理方面正在努力使用磷酸、有机酸或低毒至无毒的磷化液；在工艺改革防害方面，已逐渐采用电泳涂料、静电涂料漆、静电粉末涂料等，以减少对大气的污染。

但在汽车修理厂的油漆车间中，由于待修理轿车的车型各异及条件的限制，目前仍在使用溶剂型涂料及相应的工艺。这样油漆车间在生产过程中有三大污染源，即表面漆前处理的废气、废水及在干燥过程中挥发的大量有机溶剂蒸气。所以这些污染源的治理，对防止公害是很有必要的。

1.废水的处理

漆前处理过程要用大量水进行清洗，在清洗的水中有较多的油类和酸性物质。为了除去这些物质，就要选用综合污水处理设备。该设备由污水蓄水池、浮油吸收机、水泵、溶气塔、射流自动液体调整器进行药剂破乳。

污水首先在较大的蓄水池中静态分离，并进行酸碱中和，调整pH值，而后通过浮油吸收机，将初步分离出来的油吸出来，再通过水泵把污水吸进溶气塔。在此过程中，有射流器将调整药剂自动混入水中，以除去水中的有机物和各种金属离子。经过刮油，再次将水中残留油类取出，最后通过吸附塔过滤，将污水治理达到环保规定的排放标准后进行排放。如果处理的效果较好，还可回收重用以节省水资源。水磨腻子的废水也可一并放入蓄水池处理。

2.废气的治理

漆前处理在除锈过程中会有含酸性的气体排出。为了解决这个问题，目前有如下方式：静电防止法对汽车修理厂是不适用的；湿式脱酸要消耗较多的水，而且有二次污染问题；干式脱酸不用水，又无二次污染。干式脱酸的工作原理：用排风机将含酸的气体排入到含有化学药品颗粒物质吸附层的脱酸塔中，吸附层将气体中的酸性气体吸附成稳定的化合物（该化合物无毒，无二次污染），而把净化后的空气还给大气。这是目前新研制的效果较好的方法，特别适合北方使用，冬季不会出现冻结问题。

3.烘烤房废气的处理

（1）活性炭吸附法

这个方法是利用具有大量毛细孔的活性炭，它的表面积超大，且具有大量孔径适宜的细孔，依靠毛细孔的凝聚作用和分子间的吸引力，使涂料蒸气通过其毛细孔时，被吸附在它的表面，这样就达到了净化的目的。利用活性炭吸附的溶剂蒸气量，除了与被吸附气体的含量成正比外，还与温度成反比，所以在加热情况下，又可使被吸附的有机溶剂从活性炭上解析出来，以达到回收的目的。这种方法既可净化低浓度废气，又可以回收溶剂。但在油漆喷涂时，要先把漆尘除净，否则会把活性炭的小孔封闭。该设备比较简单，但整个设备比较庞大，占地较多，再生时要消耗较多的热蒸汽。

（2）催化燃烧法

催化燃烧法是使废气中的溶剂蒸气在一定温度（一般为100～400℃）及相应的催化剂作用下，使溶剂的分子极性活化，转化成其他无害的化合物或触媒燃烧掉的方法。此法的关键是选用高效的催化剂及确定相应的温度。目前已用于涂装废气处理的催化剂有镍丝与钯经过处理后组成的小球，或由陶瓷、氧化铝、氧化钯组成的催化剂。

催化燃烧法的优点是效率高、预热能源消耗少，装置紧凑，但催化剂昂贵，废气需要进行预处理才能进行燃烧。燃烧后耗能下降，同时余热还可以回到烘箱中利用，节省烘烤房中的电能。用该设备需要装置自动化控制系统及显示器等操作仪器。

（3）直接燃烧法

涂料中的溶剂大多由碳氢化合物及氧元素所组成，均是可燃物质。直接燃烧法就是将溶剂废蒸气送入燃烧器或加热炉中当做燃料烧掉，一般在500～600℃燃烧。这个方法的优点是简单、效率高、废气不需预热处理，对高浓度废气净化有利。但能源消耗浪费太大，废气利用差，且需要较好的耐热材料和燃烧设备，燃烧后会产生较多的氮氧化合物。

（4）液体吸附法

主要是以0号柴油、7号机油及洗油，加入一些复合材料混合使用。吸附法是通过吸附塔来完成的，液体由塔顶部用泵打入，含苯系物的气体逆行而上。气体从塔顶排出，苯系物被液体吸附，吸收率可达99%。此种方法可用于烘房，也可以用于喷漆间。它的特点是风量的使用幅度较大，由每小时几千立方米到几万立方米，耗电省，经配套设备液体可循环使用，苯系物脱出可以回收。对甲苯、二甲苯，使用柴油吸附效果最好，采用洗油较为经济但效果稍差。

为控制汽车涂装生产带来的环境污染，美国和欧洲的环保法规对挥发物（VOC）都有明确规定。德国的法规自1993年3月以来限制VOC的排放量：本色漆涂层60g/m²；金属闪光漆涂层120g/m²。1994年7月欧洲提出了汽车涂装中的VOC排放限制法令，限定现有的涂装车间于10年内降到最低的许可量。为减少VOC的排放量，汽车涂料向水性化、高固体化和粉末涂料方向发展。为提高涂装效率，减少VOC的排放量，中涂、面漆喷涂将普遍采用高转速杯式自动静电涂装工艺和机械手补喷涂工艺。

总之，将来汽车涂装领域发展的方向是减少对环境的污染，减少对人体的伤害，使涂装对环境的污染及对人体的伤害降到零。

涂装中产生的三废及治理方法

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