汽车行业清洁生产技术.doc

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1、【汽车行业清洁生产技术】清洁涂装技术--世界汽车技术发展跟踪研究摘要：为降低汽车涂装过程中的“三废”排放，对国外一些先进国家的涂装技术进行了跟踪考察，从不同角度介绍了降低汽车涂装“三废”排放的技术及应用效果，重点介绍了应用无毒材料，减少废水、废渣及VOC的排放技术，并且结合我国实际情况提出了实现低成本降低涂装“三废”排放的途径。关键词：汽车；涂装；清洁生产汽车及其零部件的涂装是汽车制造过程中产生“三废”排放最多的环节之一，围绕涂装生产“三废”处理及减少排放一直是涂装技术研发的主题之一。20世纪90年代以前，法规以控制有害物质的相对排放量为主。为减少涂装公害，以“三废

2、”处理及循环利用技术的开发应用为主流。90年代以来工业发达国家环保法规逐渐转向对有害物质的绝对排放量的控制，促进了少无公害的清洁涂装生产技术的开发和应用。汽车及零部件涂装使用的材料具有毒性，生产过程中产生大量的废水、废渣及有机挥发物，只有通过少用或不用有毒材料，减少废水、废渣及有机挥发物的产生和排放，才能达到清洁涂装生产的目的。1应用无毒材料，减少废水和废渣排放1.1环保型材料汽车车身及零部件在漆前处理过程中排放大量的废水、废渣，其排放量约占涂装车间总排放量的80%。因而，近几年来，减少排放、降低污染、长寿命的漆前处理材料的开发及应用得到发展。目前已工业化应用或正在

3、开发的表面处理药剂如下。a.适应限制闭塞海域（河、湖）富营养化排放法规的无P、N型生物可降解表面活性剂的脱脂剂。帕卡公司新开发的无p、N型脱脂剂的清洗性能已优于原来的脱脂剂。不含硅酸盐脱脂剂对镀锌钢板无腐蚀性，水洗效果好，延长表调寿命。液体脱脂剂对涂装车间无粉尘污染、使用方便、节约用水量（节省漂洗水50%左右），欧美已有近一半的生产线在使用。b.高功能表面调整剂可缩短磷化处理时间，提高袋状结构部位的磷化性，实现长寿命化。德国凯密特尔公司开发的新一代液态表调剂在50度时性能稳定，槽液寿命8周以上，能充分溶解、均匀扩散，有稳定的表调作用。采用滴加补充方式控制槽液浓度，一

4、般不需换槽液，解决了传统表面表调剂固体颗粒难溶解、化学稳定性差和需经常更换槽液的难题，该表调剂已在欧洲部分生产线投入使用。c.无Ni,NO2有机催化型磷化液和低温、少渣型磷化液。德国凯密特尔公司从1996年初在BMW公司的Dingolfing厂开始使用无镍、无亚硝酸盐催化的磷化工艺，并证明了它对铁、镀锌钢板和铝的涂装前处理的有效性。用户不需大的投资，即可使废水中的Ni浓度较低，达到地方管理部门规定的0.2*exp-6以下。开发的环保型促进剂CN4）3其反应的主、副产物分别是氨基胍和脲，没有含氮类气体和有色反应产物的生成。帕卡公司的低温、少渣型磷化液已实现确保与以往产

5、品同等性能的目标，磷化温度由43度降到35度，残渣发生量减少10-30%。d.无铬钝化剂。尽管目前有不用钝化工序的前处理工艺，但欧美多数汽车厂家的实践证明，采用钝化确实能提高电泳涂层的防护性能。然而，传统的6价铬被法规严格控制，为减少毒害和节省废水处理费用，无铬钝化剂得到开发和应用。德国凯密特尔公司在氟化锆的基础上开发了无铬钝化剂，性能与含铬钝化剂相当，磷化后水洗段可实现逆流回收，节约生产用水。除前处理材料外，某些涂料的应用可大幅度提高材料利用率并降低废渣及废水的排放。高装饰性粉末涂料用于中涂或面漆，可使材料利用率提高到近100%,实现零排放；两涂层阴极电泳涂料替代

6、传统中涂，涂料利用率可达95%以上，废渣排放降至涂料消耗量的5%以下。1.2工艺及设备1.2.1成熟的前处理节水降排放技术最近获得工业应用的前处理节水降排放技术如下。a.预喷洗法（preshowersystem）。帕卡公司在逆工序补水的基础上，由溢流改为预喷洗，使被处理件带到下道工序的处理液尽可能地减少，由此来提高清洗效率和减少供水量。如图1所示，附着在处理件上的脱脂液在进入第1水洗槽之前用预喷洗管喷洗，回收入脱脂槽。在回收率为20%的情况下，带入第1水洗槽的处理液量为80%；第1水洗槽的供水量取决于预喷洗量、水洗次数，可减少20%。附着在工件上的磷化液在进入第3水

7、洗槽之前经过两排预喷洗管喷洗，第一排洗液回收入磷化槽，第二排洗液不返回第3水洗槽，直接排放。这种方式可使带入第3水洗槽的磷化液减少到50%；第3水洗槽的供水量取决于预喷洗量、水洗次数，相应可减少50%。b.采用膜分离技术（UF和RO）回收脱脂液，再生清洗水、最终纯水洗用的水和前处理废水。图1所示的流程图是利用过滤器除去粗的垃圾、铁粉和渣，随后利用超滤装置连续除去油分。分离出的油分进行焚烧或综合利用处理。采用这一方法能保持脱脂液中油分一定，如图3所示。需注意，采用U法可能在除油的同时除去脱脂剂中的有效成分，因此需补加某些有效成分。脱脂液中的油分（正己烷萃取物以pp