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隨著國家對環(huán)境保護問題及節(jié)能減排重視程度的提高，汽車涂裝過程中的高能耗和產(chǎn)生的大量廢氣、廢渣和廢水對環(huán)境造成的污染已引起了高度的重視。國家對汽車涂裝的廢氣處理也會越來越嚴(yán)格，汽車企業(yè)必然通過相應(yīng)的技術(shù)改造及選用先進的涂裝材料及工藝來降低VOC排放，縮短與國外汽車企業(yè)之間的差距。
涂裝車間廢氣的來源
溶劑蒸氣是一種毒性很大的氣體物質(zhì)，一般液態(tài)涂料的溶劑含量占50%~ 60% (硝基涂料甚至高達80%)，這些溶劑在涂裝中全部揮發(fā)成氣體，而涂裝中產(chǎn)生的廢氣主要來源：一是油漆噴涂之后在晾干間流平時溶劑揮發(fā)的蒸氣。二是烘干室的排氣。從烘干室排出的廢氣，包括涂料系統(tǒng)排出的廢氣和燃料系統(tǒng)排出的廢氣。其中涂料系統(tǒng)排出的廢氣含有涂膜中殘留溶劑、部分增塑劑或樹脂單體等揮發(fā)物、熱分解生成物、反應(yīng)生成物等;燃料系統(tǒng)排出的廢氣為燃料燃燒廢氣。三是噴漆室的排氣。為維持噴漆室內(nèi)的作業(yè)環(huán)境，噴漆室內(nèi)的換氣風(fēng)速應(yīng)控制在0、30~0、60m/s。噴漆室廢氣由于排氣量大，有機溶劑含量低(1/10000以下)，暫無有效的處理大型涂裝噴漆室排除的廢氣方法，僅僅采用高空單點排放，排放點高度應(yīng)符合GB16297-1996《大氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，它是治表的處理方法，對于小型涂裝噴漆室有配置活性炭吸附裝置處理廢氣等方法。一般底色漆粘度較低，稀釋比例在80%以上，含有大量溶劑污染環(huán)境最嚴(yán)重，因此底色漆在噴漆室產(chǎn)生的VOC排放60%，晾干間35%，烘干室5%，中涂和清漆粘度較低，稀釋比例在15%左右，含有少量溶劑，并經(jīng)過高溫烘干，因此中涂、清漆噴漆室VOC排放50%，晾干間20%，烘干室30%。廢氣主要來源于噴涂揮發(fā)的漆霧和溶劑揮發(fā)的蒸氣。
廢氣處理：如何減少涂裝車間廢氣?
常規(guī)的廢氣處理方法的缺點顯而易見，只有除舊更新才能跟得上時代的腳步，從廢氣產(chǎn)生的來源入手，控制其產(chǎn)生量而達到減少廢氣處理的目的，具體有以下幾點：
1、由于晾干間送風(fēng)風(fēng)量小，有機溶劑濃度相對較高，因而可考慮將此處廢氣收集至烘干爐焚燒器中，直接燃燒。將噴漆室晾干段和烘干爐內(nèi)的廢氣盡量引入烘干爐焚燒器中，作為燃燒時新鮮風(fēng)的補充。
2、采用水性漆涂裝工藝。使有機溶劑排放量已低于歐洲環(huán)保法規(guī)要求的35g/m2。在歐洲，近幾年已經(jīng)在新建涂裝線上全部采用水性漆工藝，所有新建涂裝線底漆全部采用水性電泳底漆，中涂采用水性噴涂涂料，面漆采用水性底色噴涂涂料加高固體分清漆。
3、工藝布局優(yōu)化。溶劑型涂料的3C1B(三噴涂一烘干)涂裝工藝已是一種將能耗的消減、VOC的消減、成本消減等涂裝課題一并解決的新型工藝節(jié)約型的涂裝方法，此種工藝目前日系涂裝生產(chǎn)線運用較多。
4、采用粉末涂裝工藝。采用粉末涂裝工藝是最佳的環(huán)保型涂裝工藝，其有機溶劑揮發(fā)量可達35g/m2以下。粉末涂料已經(jīng)開始應(yīng)用于轎車的車身涂裝。繼粉末罩光漆工業(yè)化應(yīng)用后，粉末金屬底色也已經(jīng)商業(yè)化。在北美，粉末中涂已經(jīng)工業(yè)化應(yīng)用多年。
5、盡量減少換色頻率和清洗次數(shù)。在大批量生產(chǎn)中，應(yīng)考慮面漆前同一顏色連續(xù)噴涂，加強生產(chǎn)組織管理，盡量減少單車噴漆換色，將長清洗和換色清洗頻率降低到最低值;在小批量生產(chǎn)中，為提高噴漆室利用率，許多生產(chǎn)線采用中涂、面漆合一的工藝方案，即工件在噴漆室內(nèi)運行兩遍。在該種方案設(shè)計時，應(yīng)避免出現(xiàn)單車噴漆換色的生產(chǎn)方式，不僅會造成成本提高，同時還會加大環(huán)境的污染。
6、排放現(xiàn)狀。為保證噴涂的最佳質(zhì)量，噴漆室內(nèi)手工噴涂段和自動噴涂段通常采用上送風(fēng)、下抽風(fēng)層流空氣流動方式，其中顏料和樹脂通過廢漆處理裝置進行廢氣處理，其產(chǎn)生廢水通過污水處理站處理，室內(nèi)截面風(fēng)速分別要求達到0、45m/s和0、30m/s，同時要求溫度控制在23±3℃，濕度為60%~70%(理想狀態(tài))將噴漆過程產(chǎn)生的漆霧(主要為揮發(fā)性有機溶劑)以及過噴的顏料和樹脂壓入噴漆室水洗系統(tǒng)(如文丘里或水旋式)，而揮發(fā)性有機溶劑通過排風(fēng)系統(tǒng)直接排出廠房外。
7、設(shè)計規(guī)范及有關(guān)計算。在“大氣污染物綜合排風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)(GB16297—1996)”中，對包括二甲苯在內(nèi)的各種有機物質(zhì)允許排放濃度和對應(yīng)各種排氣煙囪高度而制定的排放速率進行了規(guī)定。由于噴漆室排風(fēng)量大，噴漆過程產(chǎn)生的有機溶劑含量在噴漆室排風(fēng)量中濃度很低，滿足國標(biāo)中規(guī)定的允許排放濃度。由于采用集中排風(fēng)，排放速率與涂料小時平均消耗量(節(jié)拍和噴涂面積)有直接關(guān)系，因此在各個涂裝車間項目建設(shè)中，集中排風(fēng)的煙囪高度不同。為了滿足此“大氣污染物綜合排風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)(GB 16297—1996)”的規(guī)定，在實際工廠設(shè)計方案中，通常根據(jù)每小時車身二甲苯排放量反推計算排氣煙囪高度。在噴漆室內(nèi)揮發(fā)性有機溶劑中，主要危害物質(zhì)為微量的苯和甲苯以及二甲苯。由于二甲苯在廢氣中含量較高，對眼睛及上呼吸道有刺激作用，高濃度時對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作用，同時二甲苯在大氣中主要通過光解進行轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化速度慢，滯留大氣時間相對較長，因而涂裝車間通常以其排放濃度和排放速率作為對環(huán)境影響的主要依據(jù)。
8、盡量采用先進的噴涂設(shè)備。可考慮采用機器人靜電噴涂和手工靜電噴槍噴涂，減少空氣噴涂。通過提高噴涂效率和涂料利用率，降低材料消耗，達到減少有機溶劑揮發(fā)量的目的。
目前涂裝就是汽車制造業(yè)中的高能耗、高污染環(huán)節(jié)，其中涂裝車間的噴漆室更是重中之重的污染點，也是大氣污染的主要來源，對于噴漆室廢氣處理已經(jīng)迫在眉睫，全球大批的專家學(xué)者都在關(guān)注這個課題。由于汽車制造業(yè)是一個高污染的產(chǎn)業(yè)，在現(xiàn)代全球提倡環(huán)保、全世界號召保護環(huán)境的背景下，汽車制造業(yè)得到了更多的重視和關(guān)注，同時也出現(xiàn)了很多問題有待解決，很多的工藝技術(shù)有待優(yōu)化和提升。
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