前處理電泳環保淺析

一、前言 
隨著汽車產業的飛速發展,汽車塗裝技術不斷提高,塗裝相關法律法規持續完善,將汽車塗裝的重點由原來的單純重視產品質量擴展到節能、環保等方麵。目前塗裝環境汙染的主要來源是廢水、廢氣、廢棄物以及噪音等幾個方麵,因此在塗裝規劃設計中如何降低汙染物的產生量以及排放量成為當前的一個方向。前處理電泳作為塗裝綜合汙染**重的工序,降低其汙染強度有著非常重要的意義。要減少汙染物就**從源頭抓起,通過改變生產工藝與材料、循環利用以及統一管理等方麵入手。 
二、廢水 
廢水是塗裝車間一個非常重要的汙染源,前處理電泳生產過程產生的廢水處理量約占整個塗裝車間的95%。前處理電泳廢水成份複雜、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汙染物質,如鋅、鉻、鎳、磷、氮、亞硝酸鹽等,對水體水質造成巨大汙染,危害人類健康。為了保證環境的可持續發展,**從工藝材料及設備等方麵降低汙染。 1.工藝與材料 
前處理電泳工藝的發展方向為低能耗、低成本、低汙染,生產工藝的趨勢必定帶動生產材料的發展,目前新工藝新材料已在環保方麵取得了巨大的進步。  
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、Varioseshuttle
等翻轉機械化輸送係統,減少工件帶液量減少後清洗工序的清洗壓力,減少廢水排放量。 1.2逆向補水工藝在節水減少廢水排放方麵已取得明顯效果。 
1.3 無P、無N且可生物降解的環保型脫脂劑,其采用矽酸鹽取代了對環境汙染較大的磷酸鹽,
采用可生物降解的表麵活性劑。 
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**內汽車企業以及日韓等汽車企業基本為無鈍化工藝。 
1.7 凱密特爾推出的前處理矽烷技術替代傳統的表調、磷化和鈍化工藝,作為低溫低渣的新
材料,是前處理技術的**新發展方向。矽烷技術已在歐美的家電、汽車零部件等企業得到應用,替代傳統的磷化工藝。同時與電泳材料廠家聯合進行配套性實驗,已經取得可喜的進展,如若能夠證明可滿足整車防腐要求,其在汽車塗裝環保上將是曆史性的突破。 1.8 第6代陰極電泳塗料較以往電泳塗料相比,其有溶劑含量低、無鉛、無錫、顏基比低以
及泳透力高等特點,目前在汽車塗裝上已廣泛應用。 2.設備 
廢水的循環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,其與旋液分離係統配合使用,通過陶瓷膜將脫脂劑、表麵活性劑等小分子物質與油汙等高分子物質分離,達到很好的除油效果。超濾除油可以對槽液進行全循環除油,提高除油效率70%,延長槽液使用周期30%,減少汙水排放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,多用於中小規模塗裝線。全過濾方式有板框壓濾機全過濾、逆向(PS)過濾係統和ALSI全過濾壓濾機。板框壓濾機全過濾係統設備簡單、成本低,可用於各種規模的塗裝線。逆向(PS)過濾係統和ALSI全過濾壓濾機由於投資成本較高,多用於大型塗裝線上。在塗裝線規劃時選用有效的除渣設備能夠減少磷化的倒槽次數和清洗廢水的排放。2.3鈍化廢水樹脂交換設備 
鈍化後衝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,將鈍化衝洗水處理達標後循環再利用。其排水量降低**7.5%,廢水處理量降低**1%。 2.4膜分離設備 
膜分離技術在塗裝前處理電泳廢水重複利用上,目前已廣泛應用的技術有PT-RO、ED-RO、電泳超濾等,這些設備使塗裝質量和環保等方麵取得巨大成功,而目前出現的EUF係統是電泳係統實現真正零排放的又一次突破。 
EUF(電泳清洗水超濾)係統,其原理圖見圖1。傳統的電泳後衝洗工藝是通過溢流後衝洗純水達到控製電導率的工藝要求,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後,造成巨大的浪費,同時也增加了廢水處理的難度。EUF係統通過將純水槽溢流的汙水收集在濃縮槽內,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,由於透過液電導率約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後通過轉移泵輸送回電泳槽。EUF係統使電泳漆的回收濾由原來的96%提升**100%。同時EUF係統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。此係統配置有PH值調整係統,能夠**控製PH在工藝範圍內,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的電泳係統較傳統電泳係統相比有以下優點: a. 生產時電泳漆回收率提升**100%,節約電泳漆使用量4%; b. 濾膜透過液作為工業水使用,節約工業水的用量;