在汽車生產(chǎn)過(guò)程中，涂裝是沖焊涂總四大專業(yè)中耗水量最大、污水排放量最大的工藝。因此，如何降低涂裝耗水及污水排放量在汽車工業(yè)節(jié)能環(huán)保中至關(guān)重要。 在涂裝車間，前處理電泳工序工業(yè)水的消耗量最大，約占總耗水量的70%。前處理電泳工序水的主要消耗為各工藝槽槽液的更新、溢流排放以及工藝槽的清洗。噴漆系統(tǒng)耗水量約占涂裝車間總耗水量的25%，主要集中在空調(diào)系統(tǒng)加濕和廢漆處理部分。本文根據(jù)已在汽車涂裝上實(shí)現(xiàn)工業(yè)化技術(shù)的幾個(gè)方面對(duì)汽車涂裝節(jié)水技術(shù)進(jìn)行了分析總結(jié)，以供各位同行參考，共同推進(jìn)涂裝節(jié)水技術(shù)不斷向前發(fā)展。 

       2.工藝材料節(jié)水技術(shù) 

       目前脫脂劑中的APEO（烷基酚-乙氧基化合物）已逐步被優(yōu)質(zhì)的生物可降解的表面活性劑替代，提高了去油能力和水洗效果，減少漂洗水的使用量。 

       采用新型液體表調(diào)劑將槽液的更新時(shí)間延長(zhǎng)至一個(gè)月以上，而且槽液在50℃時(shí)依然穩(wěn)定，而傳統(tǒng)表調(diào)液排放周期約為兩周。采用新型液體表調(diào)液可用滴加泵直接補(bǔ)充槽液而不必?fù)Q槽，較傳統(tǒng)表調(diào)液排放量減少了60%左右。 

       國(guó)內(nèi)及日韓系大部分汽車涂裝線在滿足質(zhì)量要求的前提下，取消了鈍化工藝，簡(jiǎn)化工藝流程，減少?gòu)U水排放并簡(jiǎn)化了廢水處理步驟。 

       粉末涂料在汽車涂裝的應(yīng)用，使得廢漆處理方式變更為旋風(fēng)分離和濾芯過(guò)濾等，從而改變了傳統(tǒng)汽車涂裝的廢漆水洗處理方式，將廢漆處理耗水量降為0。同時(shí)，自動(dòng)段過(guò)噴涂的粉末可以回收，經(jīng)過(guò)震蕩篩過(guò)濾后重復(fù)使用。 

       3.膜分離節(jié)水技術(shù) 

       目前在節(jié)水減排方面使用較多的膜分離工藝有：超濾除油系統(tǒng)、PT-RO系統(tǒng)、電泳超濾系統(tǒng)、ED-RO系統(tǒng)、以及純水RO系統(tǒng)等。 

       超濾除油系統(tǒng)是目前國(guó)際涂裝業(yè)的最新除油技術(shù)，其與旋液分離系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用，能夠達(dá)到較好除油效果。采用全新陶瓷膜超濾方式除油后，可以對(duì)槽液進(jìn)行全循環(huán)除油，提高除油效率70%，透過(guò)液含油量小于10ppm，延長(zhǎng)槽液使用周期30%，減少污水排放30%。 

       為了保證前處理最后一道純水洗的滴水電導(dǎo)率小于30μs/cm，傳統(tǒng)工藝是采用新鮮純水噴淋，不斷溢流至前道水洗槽。而采用PT-RO系統(tǒng)后，將溢流純水再次進(jìn)行反滲透，最后得到5μs/cm的純水，用于最后一道噴淋，節(jié)約新鮮水耗量。 

       電泳超濾系統(tǒng)是采用超濾膜對(duì)電泳漆中樹(shù)脂、顏料等大分子與水及溶劑等小分子分離，得到的新鮮超濾液電導(dǎo)率低于0.5%，對(duì)電泳漆進(jìn)行后沖洗，實(shí)現(xiàn)對(duì)電泳漆的回收。電泳線傳統(tǒng)多采用UF水洗和純水洗相結(jié)合方式，為保證清洗液的電導(dǎo)率低于50μs/cm，純水洗槽液不斷溢流排放。而采用ED-RO系統(tǒng)后取消了最后一道純水洗，用反滲透系統(tǒng)將新鮮超濾液進(jìn)行膜分離，制出電導(dǎo)率低于10μs/cm的清洗水，實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，提高電泳漆利用率，減少電泳污水排放量。 

       原制備純水工藝采用電滲析作為粗級(jí)處理，再用離子交換樹(shù)脂進(jìn)行提純。但是，在生產(chǎn)純水過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的反洗水和耗費(fèi)酸、堿，運(yùn)行成本較高。采用RO系統(tǒng)屬于物理膜分離技術(shù)，制備純水效率高，其產(chǎn)生的濃鹽水可作為生活用水使用，幾乎不產(chǎn)生廢水，極大地提高了工業(yè)水的利用率。 

       在陰極電泳中，陽(yáng)極隔膜為陰離子選擇透過(guò)性膜。通過(guò)陽(yáng)極液與電泳槽液進(jìn)行離子交換，調(diào)節(jié)槽液PH值，同時(shí)能夠去除部分陰離子雜質(zhì)，降低槽液電導(dǎo)率，避免了以前排放超濾液調(diào)整槽液的現(xiàn)象，提高電泳漆利用率，減少了污水排放量。 

       4.噴漆減少送風(fēng)及漆霧節(jié)水技術(shù) 

       4.1靜電噴涂 

       靜電噴涂即在噴槍和工件之間形成高壓電場(chǎng)，通常工件接地，噴槍加負(fù)高壓，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度足夠高時(shí)空氣電離，涂料在噴槍出口和電暈放電區(qū)帶電，在高壓電場(chǎng)作用下向工件運(yùn)動(dòng)，沉積于工件表面。汽車油漆噴涂方式近些年出現(xiàn)了很大變化，經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展和實(shí)踐應(yīng)用，靜電噴涂技術(shù)不斷成熟完善。靜電噴涂油漆利用率約是空氣噴涂的2倍，在實(shí)際使用過(guò)程中，油漆利用率和諸多因素有關(guān)，需要進(jìn)行調(diào)整使其在最佳范圍內(nèi)。采用靜電噴涂減少?gòu)U漆霧量，節(jié)約廢漆處理水耗量。
      4.2機(jī)器人 

       目前降低空調(diào)送風(fēng)量比較切實(shí)可行的措施為減小噴漆室截面積和送風(fēng)速度，而降低漆霧量的措施為提高噴涂效率和降低總的油漆耗量。采用機(jī)器人自動(dòng)噴涂后，自動(dòng)段送風(fēng)速度由0.5m/s降為0.25m/s，同時(shí)機(jī)器人噴涂的高吐出量和噴涂速度，在一定程度上縮短了噴漆室的長(zhǎng)度。采用機(jī)器人靜電噴涂以后，噴涂效率由傳統(tǒng)空氣噴槍30%提高至70%，減少了廢漆霧量。以往金屬漆的第一遍靜電旋杯、第二遍空氣噴槍的工藝已被兩道靜電旋杯噴涂所取代，進(jìn)一步提高了油漆的利用率。目前通過(guò)材料的不斷發(fā)展，涂膜厚度不斷降低，油漆消耗量持續(xù)減少。減少送風(fēng)量就意味著送風(fēng)空調(diào)加濕水量的降低；廢漆霧量的減少也降低了漆霧處理水的消耗。 

       5.管理節(jié)水措施 

       5.1槽液管理 

       目前在槽液管理上存在為了提高處理效果，降低工藝處理時(shí)間而提高槽液濃度的現(xiàn)象，本人認(rèn)為此法極不可取。        首先，增加槽液濃度，勢(shì)必造成工件帶出有效槽液量的增加，造成槽液浪費(fèi)；另外導(dǎo)致清洗水污染加快，增加了后洗水的處理壓力，浪費(fèi)水資源。 

       要保證處理效果并節(jié)約用水，正確的做法是加強(qiáng)槽液管理，將槽液參數(shù)控制在最佳范圍內(nèi)。通過(guò)自動(dòng)儀表和電磁閥等配合使用，實(shí)現(xiàn)槽液參數(shù)的自動(dòng)控制，控制槽液生產(chǎn)過(guò)程中副產(chǎn)品的生成量，延長(zhǎng)槽液的倒槽周期和排放周期，降低廢液和清洗廢水的排放。 

       廢漆處理過(guò)程中，我們可以加強(qiáng)對(duì)廢漆處理水的管理。選擇專業(yè)廠家進(jìn)行管理，選用合適的漆霧絮凝劑，能夠有效的延長(zhǎng)廢漆處理水的使用時(shí)間。目前廢漆處理水排放周期一般為3~6個(gè)月，而上海通用汽車公司將廢漆處理外包給專業(yè)廠家進(jìn)行專業(yè)管理，廢漆處理水兩年未排放，此項(xiàng)節(jié)水量非?？捎^，同時(shí)也減少了廢水處理的負(fù)擔(dān)。 5.2設(shè)備管理 

       目前在設(shè)備管理上實(shí)行TPM（total productive maintenance，全面生產(chǎn)維護(hù)），其宗旨是：通過(guò)提高人的保全能力和設(shè)備的效率，力求達(dá)到“零災(zāi)害”“零不良”“零故障”的目標(biāo)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，日本企業(yè)在成功實(shí)施TPM以后產(chǎn)生的有形效果使生產(chǎn)率提高1.5~2倍，設(shè)備綜合效率提高1.5~2倍；生產(chǎn)成本減少30%，突發(fā)故障件數(shù)減少至10%等。由此可見(jiàn)，實(shí)施全面生產(chǎn)維護(hù)，充分提高生產(chǎn)效率，減少設(shè)備故障率，減少返工率等，從而節(jié)省有限的資源，提高資源利用率。 

       6.機(jī)械化輸送系統(tǒng)節(jié)水 

       6.1 RODIP 

       RODIP又稱全旋反向輸送機(jī)，工件通過(guò)滑橇鎖緊在滑橇支架上，車身和滑橇通過(guò)導(dǎo)向滾子在特定軌道上行走，實(shí)現(xiàn)車身的360°自由翻轉(zhuǎn)。根據(jù)所設(shè)置的導(dǎo)向滾子軌道，車身入槽時(shí)，旋轉(zhuǎn)180°，后底部向上，尾部向前，反向前進(jìn)，再旋轉(zhuǎn)180°出槽，實(shí)現(xiàn)反向浸漬。目前RODIP的返回方式有垂直返回和側(cè)面返回兩種方式，能夠更加靈活的適應(yīng)廠房結(jié)構(gòu)，節(jié)省布置空間。此輸送方式縮短了工藝槽的長(zhǎng)度和寬度。由于實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)出槽，瀝液效果較以往的輸送形式大大改進(jìn)，工件帶液減少，對(duì)后續(xù)清洗工序的污染減少了25％左右，節(jié)約大量水資源。 6.2 Varioshuttle 

Varioshuttle又稱多功能穿梭機(jī)，是EISENMANN公司于2001年推出的新型前處理電泳輸送設(shè)備，在控制上采用了與AMS相同的控制技術(shù)和軟件結(jié)構(gòu)。它的最大特點(diǎn)是可根據(jù)不同車型來(lái)分別優(yōu)化不同浸入角度、翻轉(zhuǎn)方式和前進(jìn)速度來(lái)達(dá)到最佳處理效果。穿梭機(jī)可以實(shí)現(xiàn)90°和180°轉(zhuǎn)彎或通過(guò)升降機(jī)實(shí)現(xiàn)垂直方向運(yùn)行；處理時(shí)可以實(shí)現(xiàn)不同的速度，甚至可以停止和倒退，極大的縮短了槽體的長(zhǎng)度。任意角度翻轉(zhuǎn)、可靜止瀝液等特點(diǎn)提高了瀝液效果，縮短了瀝液段長(zhǎng)度，大大節(jié)省清洗水量及占地面積。
       6.3 加強(qiáng)車身工藝性審核 

       在確定涂裝線前處理電泳設(shè)備及機(jī)械化形式以后，我們要針對(duì)所用的機(jī)械化形式對(duì)工件的涂裝工藝性進(jìn)行審核。審核的主要內(nèi)容即對(duì)工件的夾層電泳效果、工件的瀝液效果及涂膠等部位進(jìn)行分析確認(rèn)。此項(xiàng)工作對(duì)涂裝影響非常大，應(yīng)給予足夠的重視，沒(méi)有能力進(jìn)行分析的可以請(qǐng)專業(yè)公司幫助分析。工件涂膠部位和夾層電泳效果在各個(gè)涂裝線上區(qū)別不大，而工件的瀝液效果卻與機(jī)械化形式密切相關(guān)，因此環(huán)境發(fā)生變化時(shí)應(yīng)該重新分析調(diào)整。例如某車型原規(guī)劃在RODIP3線生產(chǎn)，后移至自行小車線生產(chǎn)，而原設(shè)計(jì)瀝液工藝孔是根據(jù)RODIP3特性設(shè)計(jì)，導(dǎo)致在自行小車線上瀝液效果很差，工件兜液串槽嚴(yán)重，因此針對(duì)自行小車瀝液特性對(duì)工件瀝液工藝孔的位置和尺寸進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，減少了工件的帶液量。降低槽液消耗的同時(shí)，也降低了后續(xù)水洗工序的清洗壓力，節(jié)約了水的消耗量。 

       7.其他節(jié)水措施 

       7.1多級(jí)逆洗 

       多級(jí)逆洗就是用后道工序的清洗水向前一道工序補(bǔ)加，補(bǔ)加方式可以通過(guò)溢流和噴淋方式。同時(shí)脫脂、磷化槽液補(bǔ)水則是采用各自對(duì)應(yīng)的后續(xù)清洗水補(bǔ)加，由于水洗液中含有一定的藥劑，這樣即可節(jié)約水洗水，同時(shí)也節(jié)約了清洗藥劑。例如，某汽車車架生產(chǎn)線水洗槽沒(méi)有設(shè)置循環(huán)攪拌而是采用了一個(gè)小的化工泵向脫脂槽補(bǔ)加水，這種細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)，足以體現(xiàn)其節(jié)水的設(shè)計(jì)理念。
       7.2 加熱噴淋控制 

       在實(shí)際生產(chǎn)中，加熱噴淋槽液的蒸發(fā)不可忽視，特別是在采用自行葫蘆等非封閉室體的情況下，通過(guò)排氣帶走的水分非常多。一個(gè)200m3/h的噴淋量，50℃的工藝溫度，冬季的蒸發(fā)量約1t/h左右。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中，盡量減少噴淋時(shí)間，采用自動(dòng)閥控制，有工件時(shí)噴淋，無(wú)工件時(shí)停止的方式來(lái)減少水的消耗。
      7.3 生活用水節(jié)水措施 

       通過(guò)RO系統(tǒng)制備純水過(guò)程中產(chǎn)生的25%的濃鹽水可以在車間地面保潔、以及輔助生產(chǎn)區(qū)域替代工業(yè)水，減少工業(yè)水的消耗量。同時(shí)車間可以采取節(jié)水型設(shè)施，例如目前出現(xiàn)的專利產(chǎn)品無(wú)水小便池，雖然節(jié)水量有限，但日積月累，同樣可以為節(jié)水做出一份貢獻(xiàn)。 

       8.總結(jié) 

       節(jié)水不僅是一種技術(shù)，更是一種理念。無(wú)論是設(shè)計(jì)時(shí)的充分考慮還是在生產(chǎn)中對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的一個(gè)很小的改動(dòng)，只要能夠有效地節(jié)水，都是我們每個(gè)涂裝人應(yīng)該努力的方向。這需要每個(gè)從事涂裝專業(yè)的人員充分認(rèn)識(shí)現(xiàn)場(chǎng)，熟悉現(xiàn)場(chǎng)的工藝和設(shè)備，堅(jiān)持不懈地以節(jié)能降耗為目標(biāo)，不斷提高節(jié)水技術(shù)水平，節(jié)約用水，減少污水排放，為企業(yè)的節(jié)能降耗為環(huán)保做出貢獻(xiàn)。