1.汽车行业涂装废水
汽车制造业是一个需要大量用水的行业,而其中涂装工艺一直是“用水大户”,即时也会产生量的废水,涂装废水是指在涂装生产工艺流程中所产生的废水,主要分前处理废水、电泳涂漆废水、喷漆废水,前处理废水来自漆前表面处理的脱脂、磷化、表面调整等工序,含有乳液油、表面活性剂、磷酸盐、重金属离子(镍、锰)、填料、溶剂等。电泳涂漆废水产生于涂件上附着的浮漆和槽液的清洗过程,一般包括去离子水洗水和超滤液,其成本与槽液成本相同,含有水溶性树脂(如环氧树脂、酚醛树脂等)颜料(如炭黑、氧化铁红、铅汞等)、填料、助溶剂 (如三乙醇胺、丁醇等)和少量中金属因子。而喷漆废水指在喷漆室作业区空气,空气中漆雾和有机溶剂转移到水中形成的喷漆废水,废水中含有大量漆雾颗粒(硝基漆、氨基漆、醇酸漆和环氧树脂漆为主)和溶剂(如乙醇、丙醇、脂类、苯类等)
2.涂装废水类型占比(如下图1)
汽车制造行业中涂装用水占比总用水量42%左右,而涂装工艺中前处理电泳废水占比超过90%。
图1
3. 减少涂装车间废水产生的目的和意义
因涂装废水中含有大量有毒物质和重金属,如果没有及时处理,将会威胁到周边的环境和健康,因此,汽车制造厂商都在努力如何有效减少涂装废水的排放,避免对环境造成风险,为未来创造一个良好的社会环境。
4. 降低涂装前处理电泳废水改进思路
通过前处理工序用水量分解占比,确定主要优化方向工艺用水
1:工艺用水(生产过程消耗补水保持液位、加料、参数调整等)
2:槽液更换(配槽、槽液老化跟新等)
3:设备维护(槽体冲洗、设备清洗维护等)
4:日常维护(过滤罐、网栏清洗、地面清洁等)
5. 措施制定
5.1.增加废水再利用设备
前处理磷化区域VEK设备改造,回收磷化10区以及8区的磷化废水(含有少重金属以及磷酸盐),通过阴阳离子容器,继续回流至10区使用
改进前:每小时需要补充新鲜R0水28m3/h(如下图1)
改进后:8区溢流至VEK去离子水循环设备(产水量:15m3/h),再回流至10区使用,每小时可减少用水量15m3/h(如下图2)
5.2.引进环新工艺-粉末表调切换到液体表调
粉末表调劣势:槽液老化速度快,按双班次生产,预计2周需进行一次槽液更换,在平时生产过程中为保持槽液稳定性(PH),需补水1.5m3/h
液体表调的优势:槽液更加稳定,双班次生产,预计半年更换一次,如下图1为液体表调槽液连续运行115天后槽液活性状态,生产过程中无须频繁参数调整。
5.3现场工艺优化及自主改造
5.3.1自主溢流堰改造
将溢流口(如下图1)自主改造成为溢流堰(如下图2),提升溢流效率,减少补水量,现场前处理电泳区域全部改造完成,总共每小时可节约用水量1m3/h。
5.3.2.前处理水洗7区域用NaOH代替补水的方式调节PH
补水原因:前处理7区PH参数要求为4-7,因车身经过磷化后车身会携带大量的磷化液(PH3.1左右),至使7区PH下降,若低于4会腐蚀刚形成的磷化膜,造成花纹缺陷。经过反复实验证明可用NaOH代替:无质量风险、每小时可节约用水量6m3/h。(如下图1)
图1
6. 成果展示
累计每小时节约用水量23.5m3/h,按现阶段汽车制造行业单车用水量1.1m3/车计算,平均到现在汽车制造行业单车可节约用水量0.35m3/车。