涂装环保及“三废”处理

涂装环保及“三废”处理的知识一、汽车涂装危害的防护与安全技术对于汽车涂装危害的防护与安全技术问题，部分公司对此进行了积极的探索，有不少实例，现对部分汽车有限公司的措施进行总结。1、汽车涂装作业场所综合安全技术汽车涂装主要起到保证车身防腐机能、靓化外观的作用。然而，在为顾客提供舒适美观、经久耐用车身的同时，涂装生产过程因大量使用溶剂等危险化学品，设备本身的复杂性和危险性，以及高温、高压工艺条件，也存在各种危害因素。如何在涂装生产中预防和控制危害发生，对劳动者实施有效的保护，是汽车行业面临的十分重要的课题之一。2、汽车涂装防毒安全技术在降低涂装材料毒害方面，采取多项措施，取得了较好成效。目前，在涂装领域全部采用无铅电泳涂料，中涂、面涂油漆、稀释剂中不含苯。涂装生产线在中涂和面漆工序采用水性漆喷涂，更加安全和环保。现有的车底防砾石涂料挥发性有机气体(VOC)含量已降到行业最低标准，低VOC含量的密封胶正在测试中，部分公司在19世纪末已投入使用。毒物危害作业人员的途径主要有呼吸和皮肤接触两种。所有的涂装工位均设置全新通风空调，人均送气量达到1600m3/h。在油漆喷涂、内腔防锈等有毒化学品使用工位，为员工配备了防毒口罩，以及专门设计的作业帽和专用防护眼镜，并定期委托职业病防治院职业卫生检测中心进行现场空气采样和检测，一旦毒害物浓度超过标准值，立刻实施整改。此外，组织员工到职业病防治医院进行身体健康状况检查，对涂装员工的WBC(白细胞)等指标做重点监督，从事喷漆作业的员工还会享受定期的脱产疗养待遇。3、汽车涂装防火防爆安全技术油漆是汽车涂装过程中使用的最主要的材料。由于油漆本身含有的树脂和溶剂都属于易燃、易爆化学品，而且在调漆过程中需要添加闪点更低的各种稀释剂，在储存、调合、输送和喷涂过程中，一旦控制不好，很容易发生火灾爆炸事故。图3－1工作人员身着防护套装在喷漆图3－2压缩空气干燥机隔音降噪间为了消除火灾爆炸事故隐患，车身的油漆喷涂作业在专用的文丘里式喷漆室中进行，喷漆室内部设置七氟丙烷灭火系统。工艺设计上采用上送风、下排风系统，送排风风量可保证喷漆室内的各种有机气体浓度在爆炸极限的10%以下。此外，送排风系统、涂装机器人、油漆输送系统均与消防主机连锁，任何一个环节出现火警，消防主机将会输出指令，在指示人员疏散的同时，中断喷涂设备动作、关停风机、切断油漆供应。在可能产生有机气体积聚的部位，设置有机气体浓度检测报警装置，一旦有机气体浓度超过爆炸极限的10%，将发出报警信号，24小时值班人员在接收到报警信号后，将按照程序文件规定进行应急处理。很多火灾爆炸事故都是由静电火花引起的。涂装生产中车身的移动输送、作业者衣服摩擦、油漆输送以及静电喷枪在喷涂过程中都可能产生并积聚大量静电。为消除静电危害，部分公司采取了如下措施：在喷漆室前安装接地检测和除静电吹扫装置来消除车体带电；喷涂作业人员只有在穿戴防静电服、防静电鞋和静电喷枪专用手套，通过人体静电检测仪检测后，方可进入喷漆室作业；所有的油漆储存、输送和喷涂设备均设置有效的接地线，其接地情况和接地电阻由车间安全员每天检查、检测和记录。4、汽车涂装防尘安全技术涂装粉尘主要来自涂装漆面缺陷的修补过程，集中在电泳漆打磨、中涂漆打磨和面漆抛光3道工序。电泳漆和中涂漆表面小缺陷的手工打磨以及面漆抛光产生粉尘量较少，而利用研磨机对较大的缺陷进行打磨时，产生的粉尘量较多。部分公司在打磨工序安装了大功率的吸尘设备，研磨机用软管连接到吸尘设备上。在机磨作业时，产生的粉尘绝大部分通过软管吸入吸尘设备中进行集中处理。另外，打磨和抛光工序的作业室体下部设有水槽，水槽侧边装有排气风机抽风口，生产过程中扬起的少量粉尘会被排风系统迅速带走或落入水中。所有可能接触到粉尘的作业人员均佩戴防尘口罩，班组长对口罩的佩戴情况进行管理，专职安全员每天进行巡视监督。5、汽车涂装防噪声安全技术作业人员长期接触高强度噪声，会对听觉系统造成严重损伤，甚至导致噪声性耳聋。涂装生产中的噪音主要来自压缩空气干燥机、气动涂料输送泵、大功率风机和水泵以及气动手工工具等。针对以上问题，部分公司在提供员工听力保护用品的同时，力图通过源头控制，降低设备本身产生的噪音强度。如对压缩空气干燥机和涂料泵设置隔音降噪间，避免噪音外泄；购买使用低噪音型风机、水泵，并将其安装在远离员工日常作业的区域；对于高噪音的气动工具，则在保证安全的前提下尽量用电动工具取代。6、其他危害的防护涂装漆面检查及打磨工位，需要借助强光进行缺陷检查，职工长期处于强光环境下，会对眼睛造成伤害。因此，部分公司对强光区域的照明进行改造，使光照度分布更加合理，并实现不同颜色的车体检查，选用不同照度的灯光。在高温设备区域，如烘房附近，虽然没有员工作业，但是遇到设备故障，也需要保全人员进行检修。为此，部分公司专门购买了移动式空调器，可以随时放置在检修现场进行局部降温。二、废水治理方法涂装车间生产过程中产生的各种废水可划分为:脱脂废水、磷化废水、钝化废水(包括钝化液、换槽液及浸洗废水)、电泳废水等。(1)脱脂废液的处理。对脱脂废液采用酸化法进行破乳处理,向脱脂废液中投加无机酸将pH调至2～3,使乳化剂中的高级脂肪酸皂析出脂肪酸,这些高级脂肪酸不溶于水而溶于油,从而使脱脂废液破乳析油。另外,加酸后使脱脂废液中的阴离子表面活性剂在酸性溶液中易分解而失去稳定性,失去了原有的亲油和亲水的平衡,从而达到破乳。(2)废酸液的处理。废酸的处理包括两个方面,即回收和净化处理。对于酸的含量在3%～4%,且废水量较多时,采用回收综合利用。若酸的含量低于3%～4%,且废水量较少时,则采用中和方法进行净化处理,将废水中的PH值降到6～9后,再将其排放。(3)电泳废液的处理。在阴极电泳废水中含有大量高分子有机物及大量电泳漆渣,这些物质在水中呈细小悬浮物或呈负电性的胶体状。处理中加入适当的阳离子型聚丙烯酰胺(PAM)和聚合氯化铝(PAC)作混凝剂,利用其吸附架桥作用来快速去除废水中的污染物。电泳废液在预处理时要求pH值在11～12之间,有较好的沉淀效果。(4)喷漆废水。对喷漆废水先采用Fenton试剂(H2O2、FeSO4)对其进行预处理,使其中的有机物氧化分解,有机物去除效率约在30%左右,再加入PAC和PAM对其进行混凝沉淀。Fenton试剂具有很强的氧化能力,当pH值较低时(控制在3左右),H2O2被Fe2+催化分解生成羟基自由基(-OH),并引发更多的其他自由基,从而引发一系列的链反应。通过具有极强的氧化能力的(-OH)与有机物的反应,使废水中的难降解有机物发生部分氧化，使有机物C-C键断裂,最终分解成H2O、CO2等。或者发生偶合或氧化,改变其电子云密度和结构,形成分子量不太大的中间产物,从而改变它们的溶解性和混凝沉淀性。同时,Fe2+被氧化生成Fe(OH)3在一定酸度下以胶体形态存在,具有凝聚、吸附性能,还可除去水中部分悬浮物和杂质。再通过后续的混凝沉淀进一步去除污染物,达到净化的目的。（一）、对排放的废水进行治理1．凝集沉淀法浑浊的废水一般都具有胶体溶液的性质，并且都带有负电荷，胶体粒子表面扩散双电层的存在，使粒子间具有同性电荷的排斥作用而稳定地漂浮在水液中。凝集沉淀法的原理就是向废水中加入絮凝剂，降低胶粒表面电位，使扩散层变薄，使胶粒的布朗运动足以克服表面双电层电位的束缚，从而使胶粒之间易于碰撞凝集成大尺寸的团絮物。团絮物还具有强烈的吸附性，故能同时除去水中的无机物、有机质、细菌、微生物等污染物。絮凝剂种类分酸性絮凝剂(硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸铝、明矾等)，碱性絮凝剂(熟石灰、生石灰、皂土、碳酸钠等)，高分子絮凝剂(聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、马来酸共聚物等)。对于高价金属离子絮凝剂(Al3+、Fe3+等)，通过水解作用，自身能形成胶团以吸附废水中杂质。使用高分子絮凝剂时，用量必须很好地把握，太少不起作用；太多则起分散作用，絮凝剂效果反而下降。凝集沉降法不适宜短时间内大废水量的处理。例如，0.1～0.001Pm胶体粒子，每米沉降时间需2年以上；0.01～0.1mm泥砂，每米沉降时间需20min～18h；1～10mm的砂粒，每米沉降时间为1～10s。因此粒子靠自然沉降不适宜于大量快速地处理废水。有些絮凝物易于漂浮，则可用上浮分离法治理。2．上浮分离法对于凝集物密度比水轻的场合适合于采用上浮分离法。上浮分离法又有两种情况：一是靠自身密度差上浮，称之为重力式上浮分离；二是通过加压，在凝集物上附着大量气泡而上浮，称之为加压上浮分离。(1)重力式上浮分离该方法适合于含油废水的油、水分离。分离槽容量依油的上浮速度和废水处理量所确定，通过浮油捕集装置，将油排入废油贮槽。(2)加压上浮分离对于待分离物密度与水密度相差较小的废水，则往往采用加压上浮来加快污染物的上浮速度。以294～490kPa的压力，将空气充入废水中至饱和，然后将其释放至常压，使溶解的空气以气泡析出并附着在废水中的团粒上而上浮，分离速度比沉降速度增加几倍，并且分离槽的有效面积较小。3．离子交换法离子交换法就是采用离子交换树脂，对废水中的阴、阳离子污染物进行分离的方法。离子交换处理废水，其离子交换树脂容易受废水中的沉淀、胶质和有机物吸附、沉积而劣化。因此在处理程序上，必须先经过滤塔和活性炭吸附塔进行预处理、澄清，然后用串联的阴、阳离子交换塔脱除离子污染物。譬如涂装作业过程中的六价铬就可以采用该流程完全除去。另外，离子交换也是涂装生产所需纯水的主要制取方法。4．膜分离法(1)超滤超滤就是利用微孔状高分子膜，对溶液加压来实现膜分离的技术。该半透膜可截流胶体、悬浮物、蛋白质及相对分子质量在5000以上的高聚物，或粒径在1～104nm的颗粒。在涂装生产中主要用于电泳槽液的分离，以实现电泳后冲洗水的闭路循环。电泳涂装的超滤装置由膜组件、泵、管路和仪表组成，另配置预滤和膜冲洗系统，以保证超滤装置的长期正常运行。膜组件主要采用管式和中空纤维两种，超滤液流量在20～50L/(m2．h)范围，压力294～588kPa(一般441kPa)。超滤器的容量按每平方米涂漆面积需1.2～1.5L并乘以3％～4％系数确定，超滤液贮槽容积则按满足3h流量来确定。超滤器在运行过程中，当超滤量降到设计流量的70％时，就应进行冲洗。因此超滤装置应有一套备用，以便在超滤器清洗时，仍能进行超滤工作。(2)反渗透反渗透就是利用半透膜，对浓度较高的溶液施加压力(大于膜渗透压)使浓溶液中的水向低浓度溶液渗透。如果膜的一侧是纯水，则通过反渗透使溶液中水不断地渗透到纯水中，故反渗透主要用于纯水制备。反渗透膜孔径远比超滤膜小，才能阻挡离子性盐的透过。因此工作压力很高(1.96MPa以上)，并且透过速率也较小。在涂装行业，采用反渗透技术可替代离子交换法制纯水，并且免除了离子交换树脂的大量酸、碱再生处理。用反渗透制纯水，脱盐率可达98％以上，并且膜性能长期稳定，膜的清洗频率每年只需2～3次，对于水质较好的自来水一次得到的纯水电导率小于10μs/cm，可满足电泳涂装要求。因此，用反渗透制纯水具有设备占地面积小、投资少、操作维护方便等优点。反渗透也可用在超滤后末级冲洗用纯水的制备。超滤液用反渗透处理，浓缩后的溶液送入超滤液，实现末级冲洗的闭合循环，避免了纯水冲洗液排放的漆液污染。(3)电渗析就是在电场作用下，通过离子交换膜对溶液中阴、阳离子选择性透过，使溶质和溶剂分离。电渗析主要用于海水淡化、产品脱盐提纯。它具有高浓缩率的特点，因而用于浓缩回收手段多于分离目的。（二）、漆前废水治理金属表面处理工序主要有酸洗、碱洗、表调、磷化及钝化封闭后处理。在使用过程中，各处理液的功能将不断下降(或者失效)，为了维持正常生产，保证产品质量，必须定期更换槽液。槽液可能整槽倒掉，也可能是排出一部分，并补入新液。除这些废液之外，还有各道工序后的冲洗废水，它们的污染物浓度要比相应废液低得多，但冲洗水的消耗量和排放量却很大。1．碱性脱脂废液碱性脱脂废液含氢氧化钠、硅酸钠、碳酸钠、三聚磷酸钠等碱性物质，以及表面活性剂和少量有机溶剂，另外还含有机械油、防