汽車鋁輪轂生產(chǎn)的廢氣污染防治方法研究

葉 沛，姜惠瓊

（黃石市環(huán)境保護(hù)研究所，湖北 黃石 435000）

汽車鋁輪轂生產(chǎn)項(xiàng)目工藝制作程序有鋁合金鑄型鑄造、X射線無(wú)損檢測(cè)、熱加工熱處理、各種機(jī)械設(shè)備進(jìn)行加工、氣密性密封檢測(cè)、涂裝防銹前處理、防生銹涂裝、成品包裝入庫(kù)等九個(gè)工段，在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染物為廢氣、廢水、固廢等[1]。現(xiàn)以生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生廢氣為例進(jìn)行污染防治措施的可行性論證。

1 廢氣各類污染源

廢氣主要為鋁錠鑄型鑄造熔化的煙氣、拋丸時(shí)產(chǎn)生的粉塵，噴涂生產(chǎn)中出現(xiàn)的粉塵、油漆涂裝時(shí)產(chǎn)生的油漆霧、流平烘烤固化時(shí)產(chǎn)生的油漆霧和C8H10（二甲苯）有機(jī)廢氣。

1.1 熔化的煙氣

把鋁錠放入爐子熔化時(shí)會(huì)有煙塵產(chǎn)生，其主要成分為氧化鋁。

1.2 拋丸時(shí)產(chǎn)生的粉塵

拋丸室拋丸粉塵，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵由與拋丸室配套的除塵系統(tǒng)進(jìn)行處理。

1.3 噴粉粉塵

靜電噴塑粉工藝在噴粉間內(nèi)進(jìn)行，其間會(huì)有粉塵產(chǎn)生，將由設(shè)備自帶的排風(fēng)機(jī)收集經(jīng)過(guò)袋式除塵器治理，收集的粉塵回收生產(chǎn)利用。

1.4 漆霧、有機(jī)廢氣

靜電噴塑粉工藝在噴粉間內(nèi)進(jìn)行，其間會(huì)有粉塵產(chǎn)生，設(shè)備自帶排風(fēng)機(jī)進(jìn)行收集經(jīng)過(guò)袋式除塵器收集，收集的粉塵回收再生產(chǎn)利用。

2 廢氣產(chǎn)生污染的有效防治措施

2.1 粉塵污染的治理設(shè)備

治理生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵的設(shè)備有很多種，常用的有重力沉降、慣性式除塵，旋風(fēng)式除塵、氣體洗滌、布袋除塵。通常，人們根據(jù)其特有性質(zhì)（如凝聚、黏附、靜電荷等）、顆粒狀物質(zhì)的分散程度、廢氣溫度、氣體所含濕度和粉塵治理要求等進(jìn)行選定。

2.1.1 多管旋風(fēng)式除塵器

多管除塵器使用含塵氣體旋風(fēng)運(yùn)動(dòng)，使用離心力去除粉塵。這種除塵器離心力超大，去除的顆粒直徑不受限制，比沉降室去除效果好，在處理等量廢氣時(shí)占用的面積比沉降室小。這種除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地小，價(jià)錢便宜，不用花過(guò)多時(shí)間維護(hù)，除塵效率可以達(dá)到90%，被相關(guān)企業(yè)廣泛運(yùn)用[2]。

2.1.2 布袋式除塵器

布袋式除塵器采用過(guò)濾方式進(jìn)行除塵，利用過(guò)濾材料纖維之間的縫隙過(guò)濾掉粉塵顆粒。這些顆粒附著在過(guò)濾材料表面，和氣體產(chǎn)生分離。布袋式除塵器除塵效率較一般除塵器高，可以達(dá)到99.9%。缺點(diǎn)是隨著收集的粉塵增多，整個(gè)系統(tǒng)阻力變大，要定期清理過(guò)濾材料。

2.2 含塵廢氣措施

2.2.1 熔化產(chǎn)生的煙塵

熔化時(shí)有煙氣和含金屬氧化物的煙塵產(chǎn)生，煙塵進(jìn)入多管式旋風(fēng)除塵器，通過(guò)除塵器凈化治理后由高15 m排氣煙筒排放。熔化煙氣煙塵處理情況如表1所示。

2.2.2 拋丸機(jī)粉塵

拋丸機(jī)自有的密閉式抽風(fēng)罩吸收聚集后，由袋式除塵器整治處理，處理后的氣體通過(guò)高15 m的排氣筒排放。拋丸的過(guò)程含塵廢氣處理情況如表2所示。

表1 熔化煙氣煙粉塵治理效果

表2 拋丸的過(guò)程廢氣治理效果

2.2.3 噴粉時(shí)產(chǎn)生的粉塵

輪轂半成品采用高壓靜電電場(chǎng)噴粉，高壓靜電電場(chǎng)噴粉產(chǎn)生的粉塵由袋式除塵器收集處理，處理達(dá)標(biāo)后的氣體通過(guò)高15 m排氣筒排放。噴粉產(chǎn)生的粉塵處理情況如表3所示。

表3 噴粉產(chǎn)生的粉塵治理效果

除塵設(shè)備在正常穩(wěn)定運(yùn)行情況下治理效果較好。噴粉時(shí)會(huì)產(chǎn)生粉塵，其最終排放濃度低于排放標(biāo)準(zhǔn)，能夠保持長(zhǎng)期、穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

2.3 漆霧和有機(jī)廢氣

2.3.1 漆霧治理效果的分析

采用噴漆工藝時(shí)，噴漆室的漆霧與水形成的水幕混合后，被沖洗至收集箱內(nèi)；多余的漆霧由多級(jí)水簾式過(guò)濾器同時(shí)攔擋到水里；收集箱里的水引入頂部溢水槽形成水幕，其工作原理如圖1所示。工件噴涂油漆在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)進(jìn)行，風(fēng)機(jī)會(huì)產(chǎn)生吸抽的作用形成氣流，漆霧經(jīng)水幕裝置處理后，含VOCs（揮發(fā)性有機(jī)物）廢氣吸引至低溫等離子凈化設(shè)備處理后排放出噴漆車間。這時(shí)，進(jìn)入生產(chǎn)車間的油漆漆霧經(jīng)過(guò)引風(fēng)機(jī)吸入折流板除霧器中，其和過(guò)濾棉過(guò)濾塵粒并去除固體成分，含VOCs的廢氣一起進(jìn)入低溫等離子凈化設(shè)備處置，確保房間和工人工作的環(huán)境不被漆霧污染。

同種凈化漆霧設(shè)備數(shù)據(jù)顯示，其收集吸收固體成分效果好，空氣中揮發(fā)出來(lái)的VOCs廢氣去除率達(dá)到90%。

圖1 噴漆工藝工作原理

2.3.2 流平中烘干室產(chǎn)生的含有機(jī)物廢氣分析

烘干室的含VOCs的廢氣，主要成分是C8H10（二甲苯）和非甲烷總烴等。

烘干時(shí)產(chǎn)生的含有機(jī)物廢氣使用低溫等離子凈化器凈化處理，針對(duì)濃度較低的非水溶性VOCs廢氣，低溫等離子凈化器可吸附廢氣中的顆粒物，在電場(chǎng)的作用下，帶電的塵埃粒子被收積到集塵箱，有毒有害廢氣由電場(chǎng)產(chǎn)生的臭氧除味殺菌。處理過(guò)的VOCs廢氣變成CO2及H2O，低溫等離子凈化器不占空間，能耗比其他環(huán)保設(shè)備低，維護(hù)維修簡(jiǎn)單，對(duì)VOCs廢氣處理效率達(dá)90%，多用于VOCs廢氣處理企業(yè)。

油漆漆霧和VOCs廢氣處理裝置，常用于底漆的噴涂流平、面漆的噴涂流平、罩光漆的噴涂流平。處置后經(jīng)高15 m的排氣筒達(dá)標(biāo)排放。

3 結(jié)論

汽車鋁輪轂類項(xiàng)目在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣對(duì)周邊環(huán)境會(huì)產(chǎn)生一定污染，熔化爐煙塵廢氣采用多管式旋風(fēng)除塵器外加15 m煙囪高空排放，排放濃度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，除塵效率達(dá)到90%；拋丸和噴粉采用袋式除塵器外加15 m煙塵高空排放，排放濃度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，除塵效率達(dá)到99%；噴漆工序中，漆霧采用水簾噴漆，油漆固態(tài)成分，將全部收集捕捉，揮發(fā)的VOCs廢氣處理效率達(dá)90%；流平烘干室VOCs廢氣采用水旋除漆設(shè)備處置，烘干時(shí)產(chǎn)生的廢氣利用低溫等離子凈化設(shè)備處置后對(duì)VOCs廢氣的處理效率可達(dá)90%。經(jīng)過(guò)以上處理設(shè)施處理后，此類項(xiàng)目廢氣能夠達(dá)到大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，從而有效減輕廢氣對(duì)環(huán)境所產(chǎn)生的影響。

1 梁 棟.噴漆工序有機(jī)廢氣源強(qiáng)的估算比較[J].低碳世界，2015，（15）：6-7.

2 苑安民，錢惠國(guó).鋁快速熔化爐熱工分析與節(jié)能研究[J].工業(yè)加熱，2003，32（4）：66-68.