廈門某客車制造廠的“三廢”處理案例分析

錢 誠(chéng)

（廈門金龍旅行車有限公司 福建廈門 361000）

引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的力度日益加強(qiáng)。2018 年12 月3 日頒布《廈門市水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB35 322-2018），2018 年12 月3 號(hào)發(fā)布廈門地方標(biāo)準(zhǔn)《廈門市大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB35/323-2018，以下簡(jiǎn)稱廈門大氣新地標(biāo)）。此標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于大氣污染物排放加嚴(yán)幅度最高達(dá)到了92.5%。對(duì)比北、上、廣、深、蘇、浙等地的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，廈門大氣新地標(biāo)暫為全國(guó)最嚴(yán)。

廈門某客車整車制造廠自建廠以來堅(jiān)持踐行“既要金山銀山，又要綠水青山”的發(fā)展理念，在向社會(huì)提供優(yōu)質(zhì)的客車的同時(shí)，也致力于治理工業(yè)“三廢”，所有工業(yè)污染廢棄物排放均達(dá)標(biāo)。

1 廢氣的處理

廈門某客車整車制造廠的廢氣主要來自涂裝車間的有組織廢氣和無組織廢氣。有組織廢氣為涂料所含的有機(jī)溶劑和涂膜在噴漆時(shí)揮發(fā)的，以及烘干時(shí)的分解物，統(tǒng)稱為揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs），對(duì)人的健康和生活環(huán)境有害[1]。無組織廢氣為正常生產(chǎn)過程中從車間逸出的各類有機(jī)廢氣。

本案例通過前端進(jìn)行低VOCs 低溫烘烤涂料選型和后端廢氣VOCs 處理兩個(gè)方面，通過綜合治理，以實(shí)現(xiàn)更好地滿足廈門大氣新地標(biāo)的廢氣排放要求的目的。

1.1 低VOCs低溫烘烤涂料選型和減排效果

低VOCs 低溫烘烤涂料包含溶劑型高固體分涂料、水性涂料產(chǎn)品和粉末涂料，其有機(jī)溶劑含量相對(duì)溶劑涂料大幅降低[2]。與溶劑型漆相比，水性漆最大的優(yōu)點(diǎn)是VOCs 排放大大降低。2018 年起，公司成立項(xiàng)目組，經(jīng)過一年多的試驗(yàn)、探索，選定水性陰極電泳+水性中涂+溶劑型面漆+高固體分清漆的涂料選型方案。

通過對(duì)比涂料原漆的VOCs 的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，高固體分涂料相比于傳統(tǒng)溶劑型涂料的VOCs 降幅約為30%，水性涂料的VOCs 降幅普遍約為65%以上。油漆選型方案和車間工藝更改方向確定后，進(jìn)行小批量整車試噴，即10-20 臺(tái)連續(xù)作業(yè)水性中涂+溶劑型面漆+高固體分清漆。在連續(xù)噴涂了5-6 臺(tái)整車后，在整車噴涂作業(yè)的同時(shí)，檢測(cè)廢氣排氣筒進(jìn)氣口的污染物排放濃度和排放速率。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果可知，水性中涂和高固清漆噴涂時(shí)的非甲烷總烴的排放濃度和排放速率均能很好地滿足廈門大氣新地標(biāo)的排放要求。此工藝方案實(shí)現(xiàn)了采用性能良好的材料和工藝、降低VOCs 排放的目的。

1.2 電泳烘干室廢氣處理

陰極電泳漆采用水性漆，其有機(jī)溶劑含量很少，主要是以純水作為稀釋劑，在電泳烘干時(shí)，廢氣主要來源于漆膜干燥過程中產(chǎn)生的熱分解產(chǎn)物（小分子聚合物斷片等）產(chǎn)生的氣味和煙霧。采用直接燃燒法對(duì)廢氣進(jìn)行處理，即：使廢氣在高溫下（700°C 以上）燃燒裂解，使之變成二氧化碳和水汽排放，完全能夠滿足環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 中涂、面漆烘干室廢氣處理

中涂烘干室和面漆烘干室原采用燒柴油加熱，現(xiàn)全部改為用天然氣加熱，無二氧化硫排放。中涂、面漆在漆膜烘干過程中產(chǎn)生一定量的含二甲苯等有機(jī)廢氣，按照環(huán)保及工藝對(duì)廢氣的排放要求，設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)中涂烘干室、面漆烘干室產(chǎn)生的有機(jī)廢氣采用直接燃燒的方法進(jìn)行處理，即烘干過程中所產(chǎn)生的有機(jī)廢氣在高溫800℃下燃燒裂解，使之變成CO2排放。

1.4 噴漆室廢氣處理

噴漆室采用水旋式結(jié)構(gòu)，首先凈化空氣，通過工業(yè)空調(diào)或?yàn)V清器設(shè)施設(shè)備將空氣凈化達(dá)到雜質(zhì)降低到純度線一下，規(guī)避環(huán)境惡劣的風(fēng)險(xiǎn)[3]。其次，送風(fēng)的位置不能從底部因?yàn)榈撞坑谢覊m顆粒，由噴涂漆室的屋頂下設(shè)噴射管道用于新鮮空氣引入靜壓室降低動(dòng)能風(fēng)速，達(dá)到勻速的效果把油漆的霧狀物快速噴入噴涂漆室的循環(huán)水幕墻體中。最后，如有遺漏，則由高速抽風(fēng)器抽走并推入旋風(fēng)動(dòng)力管道，通過旋轉(zhuǎn)離心力將水漆混合物分離，漏下的油漆液滴進(jìn)入漆滴處理裝置并經(jīng)過過濾將純漆滴循環(huán)使用；通過洗滌除漆霧分離后的空氣由風(fēng)機(jī)經(jīng)排風(fēng)管匯集到煙囪中，匯總進(jìn)入VOCs 處理裝置。漆霧捕捉率達(dá)98%～99.5%。滿足GB14444-2006《涂裝作業(yè)安全規(guī)程噴漆室安全技術(shù)規(guī)定》。

1.5 噴漆室、烘干室VOCs處理裝置

廈門某客車整車制造廠的涂裝廢氣（包含中涂噴漆室、面漆噴漆室、中涂烘干室、面漆烘干室）的廢氣統(tǒng)一收集，經(jīng)VOCs 處理裝置處理后。根據(jù)涂裝廢氣的特點(diǎn)，采用“活性炭吸附脫附+催化燃燒”技術(shù)路線，采用自動(dòng)壓差變頻控制，不會(huì)對(duì)原涂裝工藝產(chǎn)生任何影響。

此技術(shù)充分發(fā)揮了已有設(shè)備的分離功能，在凈化中輸送，在輸送中分離，實(shí)現(xiàn)了遺漏油漆液滴的回收再利用，節(jié)約了以往回收不凈、收而不用的缺點(diǎn)。經(jīng)過各種惡劣的運(yùn)行環(huán)境的考驗(yàn)，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定且污凈分離的技術(shù)功能穩(wěn)定有效，操作的步驟、程序簡(jiǎn)單易于操作人員快速上手，并且檢修簡(jiǎn)單、快捷，運(yùn)行整體費(fèi)用與耗材成本可控、可降，對(duì)于環(huán)境的適應(yīng)能力很強(qiáng)，各項(xiàng)降污指標(biāo)處于國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。

1.6 小結(jié)

通過以上措施，廈門某客車制造廠朝著采用性能良好的材料和工藝、降低揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）排放的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了更好地滿足廈門大氣新地標(biāo)的廢氣排放要求的目的。

2 廢水的處理

關(guān)于廢水的處理廈門某客車制造廠嚴(yán)格按照新的《環(huán)境保護(hù)法》的規(guī)定，并將處罰的規(guī)定傳達(dá)到企業(yè)上下員工，例如：關(guān)停原因、關(guān)停主體、關(guān)停程序、需要注意的其他問題等。全員樹立對(duì)于廢水排放的法律意識(shí)，在工作中促使上到領(lǐng)導(dǎo)下到普通操作人員能夠以環(huán)境保護(hù)意識(shí)為紅線，以污水達(dá)標(biāo)為準(zhǔn)繩時(shí)刻牢記環(huán)保紅線，在工藝建設(shè)、設(shè)備設(shè)施操作、凈化除污等環(huán)節(jié)的運(yùn)維上不遺余力。并且從員工的操作嚴(yán)格要求開始，在崗位上配置醫(yī)藥箱、應(yīng)急噴淋裝置、防護(hù)必用品等應(yīng)急物資，從環(huán)境與用品上教育員工注意安全、注意環(huán)保操作不能有絲毫的僥幸心理。時(shí)刻仔細(xì)檢查監(jiān)控、檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀況，時(shí)刻監(jiān)測(cè)水質(zhì)，確保環(huán)保設(shè)備的有用運(yùn)行[4]。

廈門某客車制造廠的廢水主要來源于電泳工段的生產(chǎn)廢水、涂裝工段的生產(chǎn)廢水和生活廢水。工業(yè)廢水包括產(chǎn)前預(yù)處理和產(chǎn)中生產(chǎn)環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的廢物，例如磷化、洗廢、重金屬、油污及油漆槽及噴油嘴、水旋銜接結(jié)構(gòu)的清洗廢水、濕打磨廢水、水旋噴漆室循環(huán)水、漆泥處理間循環(huán)廢水等。生活污水主要為食堂廢水。主要的污染因子有：COD、BOD、SS、石油類、Zn、總Ni 及P043-等。

2.1 磷化及表調(diào)廢水預(yù)處理方案選擇

電泳車間前處理磷化工段及表調(diào)工段所產(chǎn)生的廢水中含有一類污染物“鎳”，重金屬鋅及磷酸鹽，特別是鎳，必須先期予以去除，不得與其他廢水進(jìn)行混合處理。

在汽車行業(yè)磷化及表調(diào)廢水處理中，現(xiàn)在比較統(tǒng)一的做法是采用批處理即間歇處理。廢水中加入鈣離子，調(diào)整污水pH 達(dá)到10.6，生成[Ca（OH）（PO4）3]和氫氧化鋅、鎳聚合物以及有機(jī)絮狀物，再加陰離子型PAM，在其助凝作用下形成較大絮凝體，經(jīng)沉淀進(jìn)行固液分離，達(dá)到去除鎳、鋅及磷酸鹽的目的。

2.2 脫脂、電泳定期清槽廢水預(yù)處理方案選擇

脫脂、電泳清槽排放廢水污染物濃度極高，COD可達(dá)到30000mg/l，脫脂廢水石油類含量高達(dá)1500mg/l，且部分呈乳化狀態(tài)，為了減少后續(xù)設(shè)備處理負(fù)荷、藥劑用量、設(shè)備處理的有效容積和運(yùn)行成本，在綜合污水處理站對(duì)脫脂、電泳清槽廢水分別進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理完成后進(jìn)入涂裝廢水調(diào)節(jié)池進(jìn)行后續(xù)處理。

2.3 脫脂清洗廢水及初級(jí)處理后的磷化、脫脂及電泳清槽廢水處理方案選擇

脫脂清洗廢水、電泳清洗廢水，經(jīng)預(yù)處理的磷化表調(diào)、脫脂及電泳清槽廢水，石油類、COD、懸浮物濃度高，無法達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)機(jī)械行業(yè)的污水特性，混凝沉淀可以大量去除廢水中較重的大顆粒物，氣浮對(duì)廢水中油份及細(xì)小懸浮物去除率比較高，為保證污水處理效果，目前國(guó)際、國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)工程均采用混凝沉淀+氣浮的工藝，本次設(shè)計(jì)亦采用此工藝，廢水處理完成后可直接達(dá)標(biāo)排放。

2.4 生活污水及處理后的各種涂裝廢水的二級(jí)處理方案

由于涂裝廢水的可生化性很差，設(shè)計(jì)采用二級(jí)水解好氧工藝，實(shí)現(xiàn)污水的除磷脫氮。工藝?yán)脜捬蹙纸饧∷崤c醇類代謝形成乙酸和氫，此類方法高效且成本低廉、相應(yīng)的副產(chǎn)物無害化率高，對(duì)BOD/COD 比不足0.25 的涂裝廢水進(jìn)行生物處理，使大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)，難生化的固體物質(zhì)降解為易生化的可溶性物質(zhì)。

經(jīng)水解段處理的廢水進(jìn)入好氧段后，形成一定濃度的碳水化合物，營(yíng)造了適合好氧菌快速繁殖發(fā)揮作用而碳水化合物環(huán)境，促使其發(fā)揮分解強(qiáng)化作用，通過高速新陳代謝是的有機(jī)物得到快速降解，基本上達(dá)到無害化的高效處理，低廉的成本也形成了其它類方法無法比擬的優(yōu)勢(shì)。

2.5 中水處理方案

本項(xiàng)目污水深度處理為中水回用系統(tǒng)。由于二級(jí)處理已達(dá)到國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，廢水經(jīng)兩級(jí)過濾完全能夠達(dá)到“城市雜用水水質(zhì)”沖廁、綠化、道路清掃、消防及車輛沖洗等的水質(zhì)要求。

3 廢渣的處理

廈門某客車制造廠的工業(yè)廢渣按照種類分類收集、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、處理。廠內(nèi)設(shè)有專門的場(chǎng)所暫存，各種固廢在庫(kù)內(nèi)分類暫存。一般工業(yè)固廢與利用單位簽訂協(xié)議，定期收購(gòu)。生活垃圾送環(huán)衛(wèi)部門處理。危險(xiǎn)廢棄物主要有HW17 類（表面處理廢物）和HW12類（染料、涂料廢物，分別有磷化廢渣、電泳液過濾袋、廢蠟、含鎳污泥、廢機(jī)油潤(rùn)滑油、廢膠包裝物等，已經(jīng)委托有處理資質(zhì)的危廢處置單位進(jìn)行專業(yè)化的處理。

3.1 傳統(tǒng)固砷法

傳統(tǒng)的固砷方法能夠有效避免砷渣對(duì)環(huán)境的污染，但是這種將砷渣深埋的方式浪費(fèi)了很多砷資源，不能夠?qū)ι樵纬沙浞值睦?，不斷提高砷渣的利用率，?dǎo)致企業(yè)的成本升高。此外，細(xì)菌的砷殘留在一定條件下會(huì)被氧化溶解在水中，很容易導(dǎo)致砷的二次污染。治理幾個(gè)銅冶煉廠采用石灰-砷沉淀法和砷酸鈣煅燒技術(shù)處理含砷污水。此外，一般認(rèn)為含砷氫鐵礦沉積物相當(dāng)穩(wěn)定。因此，這些含砷沉積物直接儲(chǔ)存在灰塵或堆中，并掩埋在現(xiàn)場(chǎng)。球粒隕石的穩(wěn)定性與含砷氫異構(gòu)體相似，但球粒隕石沉積物中砷含量高（>3%），體積小，具有晶體結(jié)構(gòu)，易于澄清、過濾和分離；與砷含量低于6 的含砷鐵礦石相比，球粒隕石沉積物的儲(chǔ)存成本要低得多。因此，熔融固砷是一種較好的選擇，也是含砷廢水處理中固砷方法的發(fā)展趨勢(shì)。

3.2 焙燒法

焦甲基砷的精煉是一種傳統(tǒng)的砷精煉工藝。高砷廢物經(jīng)過氧化和焙燒以生產(chǎn)粗白砷，或?qū)⒋职咨檫€原和精煉以生產(chǎn)初級(jí)砷?？v火營(yíng)地的爐渣為600～850℃。40.70%的砷可在C 下通過氧化焙燒蒸發(fā)，90.95%的砷可通過添加硫化物（黃鐵礦）蒸發(fā)。采用熱工藝法能夠使含砷量大的廢棄物得到有效處理，但是依然存在嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，其缺點(diǎn)很明顯。

3.3 硫酸鐵法

硫酸鐵法是美國(guó)發(fā)明的硫化砷分離方法，能夠有效進(jìn)行除砷工藝。但是這種方法運(yùn)行成本太高，并且運(yùn)行較為復(fù)雜，必須在高壓環(huán)境下開展。針對(duì)含砷污泥的處理，研究出了含砷量低、鉍含量高的低壓新方法，該方法不僅能夠改變以往濕法工藝的缺點(diǎn)，還能夠起到更加有效的除砷效果，擁有極其優(yōu)越的環(huán)保性能，在產(chǎn)品質(zhì)量、綜合利用、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益等方面都具有優(yōu)越性。白銀采用兩段浸出工藝，基本實(shí)現(xiàn)了砷鉍分離。在二次浸出過程中，提高了砷和鉍的浸出率以及鉍的轉(zhuǎn)化率，以避免過多的糞便沉積和形成不溶于硫酸的鐵釩。二次萃取后的過濾率會(huì)隨著二氧化硫廢氣而降低。還原液精制后，可得到純度高的純白色砷。二次萃取后的濾渣用鹽酸轉(zhuǎn)化。砷鉍分離后的循環(huán)液被氧化，將鐵轉(zhuǎn)化為氧化鐵，可重復(fù)使用。

結(jié)語

綜上所述，雖然客車制造業(yè)產(chǎn)生大量三廢，但系統(tǒng)性、有針對(duì)性的分析和研究產(chǎn)生三廢的工藝環(huán)節(jié)，采取環(huán)保的生產(chǎn)原料及生產(chǎn)工藝，通過不斷優(yōu)化廢氣、廢水、廢渣的處理工藝和方案，采取有效措施回收利用和處理后，“三廢”排放均符合當(dāng)?shù)丨h(huán)境排放要求，有效緩解環(huán)境和客車制造業(yè)發(fā)展的矛盾，確保生態(tài)環(huán)境和客車制造業(yè)的健康綠色發(fā)展。