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汽车涂装工艺对环境的污染及其治理措施

汽车涂装工艺对环境的污染及其治理措施

1我国汽车制造业面临的环境问题

早在20世纪70年代，人们就逐渐开始认识到传统的工业发展模式给人类的生存所带来的危机，开始寻找适合人类社会的可持续发展模式。在传统工业中汽车制造业是重要组成部分，而就汽车制造业本身来讲，它也是一个庞大的制造系统工程，在原材料利用、产品制造和报废处理等诸多环节中都伴随着大量的资源消耗，对环境造成了严重的负面影响。因此，我国的汽车制造企业理应在汽车制造过程中充分考虑资源和环境的因素，为我国经济社会的可持续发展做出应有的贡献。

自20世纪90年代以来，我国的汽车生产量和销售量一直呈现持续地高增长态势。到2009年我国汽车产销双双超过1200万辆，中国已成为世界第一汽车生产国。虽然，我国汽车生产和销售势头均良好，但实际上我国汽车制造过程中废气、废液、粉尘等污染处理技术较国际先进水平相比存在着一定的差距，全国各地相继出现由于汽车制造过程产生的废气、废液和粉尘未得到及时合理地处理，导致环境污染、人身伤害等事件频发。由此可见，汽车制造过程中产生的环境污染已不容忽视，急需对其进行系统的治理和规划。

汽车制造业的工艺流程中，汽车涂装工艺在整车、零配件生产等工艺中均要使用，所以在汽车制造过程中，涂装工艺是工艺流程最长、技术复杂程度最高的环节之一，也是目前公认的汽车制造过程中产生三废排放最多的环节之一，是汽车行业排污系数研究中的重点。本文着重讨论汽车制造业中产生污染最为严重的涂装工艺环节，分析汽车喷涂工艺过程中废水、废气和固体废弃物产生的环节及其污染成分，并在此分析基础上提出可能的治理措施。希望通过本文的分析能够为汽车制造业的可持续发展计划的制定和执行提供相关的信息，为汽车制造业的行业准入提供环节角度的决策参考信息，也为保证涂装作业人员的健康安全和自然环境的保护提供有益的理论支持。

2汽车涂装工艺环节的污染产生

汽车制造业生产过程中产生的环境污染，主要来源于生产工艺流程中大量使用的化学品材料。在汽车制造整个环节中，汽车喷涂工艺包括前处理、电泳、油漆喷涂等工序，这些工序中均要使用大量的化学品材料，这也就导致了污染的产生。喷涂工艺中产生的污染从污染治理技术的角度出发，根据物理化学状态可以分为废气、废水、固体废弃物三大类，各类污染依据所使用的材料和工序不同又具有不同的特点。

2.1汽车涂装工艺中废水的产生

理，也不能直接送到公共处理厂集中处理，这些气态污染物必须得到场内控制。同样地，汽车制造过程中涂装工艺环节产生的废气，也需得到场内控制，以防其扩散到大气中导致进一步污染。通常汽车涂装工艺中产生的废气，可以采用以下方法进行治理。

(1)活性碳吸附法。这种方法是采用活性碳作为物理吸附剂，利用其毛细管的凝聚作用和分子间的引力，把有害物质吸附在活性碳表面，使废气得到净化。该方法的优点是:可回收溶剂，可净化低浓度、低温的废气，不需加热。缺点是:需要预处理除去漆雾、粉尘、烟、油等杂质，高温废气需要冷却。

(2)触媒燃烧法。这种方法是将含有机溶剂的气体加热至200～400℃，此时将气体通过触媒层，进行氧化反应，这样可以在较低温度下燃烧，热能消耗少。其优点是:装置较小、燃料费用低、NOx生成少。缺点是:需要良好的预处理，催化剂和设备价格较贵等。

(3)直接燃烧法。直接燃烧法是将含有机溶剂的气体加热至600～800℃，使其直接燃烧，进行氧化反应，分解为二氧化碳和水。优点是:操作简单、养护容易，不需预处理，有机物可完全燃烧，有利于净化高浓度废气;燃烧热可作为烘干室的热源，综合利用。缺点是:当NOx排气增大，当单独处理时，燃烧费用较大。

(4)采用低VOC或无VOC的环保型涂料(高固体分涂料、水性涂料、粉末涂料等)替代有机溶剂型涂料。这种方法能够较彻底地解决VOC(挥发性有机化合物)对大气的污染，可以说是一种治本措施。低VOC或无VOC的环保型涂料在涂料方面不是简单地减少有机溶剂的用量，而是保持施工性能(如施工黏度)基本不变的情况下，重新设计或调整配方，采用新型树脂的涂料，采用水性涂料和粉末涂料替代溶剂型涂料，从而达到降低VOC的效果。

(5)提高涂着效率，尤其是提高喷涂作业场合的涂着效率。具体的方法为:①将手工空气喷涂实现低压化、静电化(用空气静电喷枪替代一般的空气喷枪);②克服人为因素，例如操作工人的熟练程度、责任心和身体状况等，采用自动静电喷涂替代手工喷涂;③采用机器人自动杯式静电喷涂替代往复式自动杯式静电喷涂，以及喷涂条件合理化和控制智能化等措施来减少过喷涂，提高涂着效率。

3.2涂装过程中固体废弃物的治理措施

工业生产都会产生固体废物，汽车涂装工艺也不例外。如