氟碳噴涂企業實施清潔生產審核案例分析

李國會，鄒 磊，宋 楊

(中國環境管理干部學院，河北秦皇島 066004)

引 言

氟碳噴涂是在鋁合金材料表面進行氟碳涂料噴涂，屬于高檔次噴涂。氟碳噴涂的抗退色、抗起霜、抗腐蝕、抗裂及抗紫外線能力強。雖然氟碳噴涂比傳統的噴漆更清潔，但是氟碳噴涂生產過程復雜、能耗物耗較高，噴涂過程中會產生廢氣、廢水、固體廢物和噪聲等污染，對環境的危害顯而易見。氟碳噴涂企業在“節能、降耗、減污、增效”方面開展清潔生產獲得經濟效益和環境效益的潛力都很大，是企業實現可持續發展和循環經濟的必由之路。本文通過分析氟碳噴涂企業清潔生產審核案例，對氟碳噴涂企業開展清潔生產進行經驗總結。

1 企業概況

某金屬加工企業年加工氟碳噴涂鋁單板/鋁型材20萬平方米，主要產品包括建筑幕墻鋁單板制作加工、鋁型材和鋁單板氟碳噴涂。氟碳噴涂工藝流程由前處理和噴涂兩部分組成。多層噴涂工藝有三次噴涂(簡稱三噴)，噴底漆、面漆及罩光漆，還有二次噴涂，噴底漆和面漆。生產線為全自動空氣靜電噴涂系統(日本蘭氏公司)，采用美國PPG工業公司及阿克蘇(AKZO)公司氟碳涂料，采用德國漢高化學品公司的表面前處理技術。氟碳噴涂生產工藝流程為:

鋁板和鋁型材→酸洗→水洗→水洗→無鉻鈍化→水洗→純水洗→烘干→噴底漆→流平→噴面漆→流平→噴清漆→流平→固化→檢驗→包裝。

消耗的主要原輔材料有酸洗液、無鉻鈍化液、保護膜、氣墊膜、二甲苯、混苯(各類苯的混合體)、二乙二醇單丁醚(BC)、底漆、面漆、清漆及燒堿等，主要能源消耗有水、電和天然氣。

生產過程中產生的主要污染物有廢水、廢渣、噪聲和廢氣，各產污、排污點及產生污染物情況見表1。

表1 生產工藝污染物排放節點及排放物特性

2 清潔生產水平評估

采用的氟碳噴涂工藝技術屬于國際先進技術，前處理采用的無鉻鈍化工藝杜絕了含鉻污染物的使用和排放，生產的產品在表面處理行業也是綠色產品。近年來加工產品的物料和能耗見表2。

表2 加工產品能源單耗情況

主要環境保護設施為污水處理系統和廢氣處理系統。生產廢水經污水處理系統處理后達標排放;噴漆工藝廢氣經水簾吸附系統和活性炭吸附后達標排放，對環境影響極小;固體廢物(廢活性炭和漆渣)委托有資質的危險廢物處理站進行回收處理。經核查，生產運行報表和環保設施運行臺帳，主要設備與環保設備均正常運行，環保設備穩定運行率為100%。根據近年企業對污水處理系統排放口和廢氣排放口以及廠界噪聲的監測數據，各項指標均達標，固體廢物安全處置率達到100%。

與汽車行業和其他相關行業的清潔生產指標相比較，工藝設備、能耗及環保等指標均處于同行業先進水平。因此，本企業清潔生產水平處于同行業先進水平。

3 存在問題

根據現場調研和考察，對生產線進行了物料平衡分析，發現存在的問題見表3。由表3可知，企業依然存在較大的清潔生產潛力。

表3 存在問題匯總

4 清潔生產方案產生與實施

4.1 清潔生產備選方案的產生

在預評估階段審核小組對企業現狀進行了詳細的調研，共同找出原輔材料消耗高、污染物產生較多的部位，對其產生的原因進行了初步分析。在評估階段審核小組確定氟碳噴涂生產線為審核重點，并進行了詳細的現場考察和調研，實測物料流量，繪制物料平衡圖和水平衡圖，并分析廢物產生原因。從管理、技術、工藝流程、設備維護與檢修、水、電及氣利用等方面進行了攻關，初步篩選、歸納整理出25個備選方案，方案匯總情況見表4。

表4 清潔生產方案匯總

續 表

由表4可以看出，除方案C4和C5以外的23項清潔生產方案是明顯可行的無/低費方案，在審核過程中逐步組織實施。

4.2 中/高費方案可行性分析

審核小組在收集資料的基礎上結合市場調查，選擇C4手持式靜電噴槍改進和C5噴槍PLC控制系統改造兩個方案進行中/高費方案的技術、環境及經濟的可行性分析，見表5。

表5 中/高費方案可行性分析

通過分析，方案C4和C5在技術、環境和經濟上均可行，審核小組選擇這2個中/高費方案予以實施，并擬定方案的實施計劃，組織相關部門人員開展實施工作，2個中/高費方案均在本輪清潔生產審核中按計劃實施完成，取得的效果見表6。

表6 中/高費方案實施效果匯總

5 實施清潔生產審核績效評估

通過本輪清潔生產審核，企業共實施無/低費方案23個，中/高費方案2個，方案實施后效益評估見表7。

表7 實施清潔生產審核績效評估情況

企業在本輪清潔生產審核過程中還建立和完善了一系列管理制度，對生產過程中污染物的產生和排放進行嚴格控制和考核，從源頭削減了污染物的產生和減少了能源消耗，節約大量能源。清潔生產方案實施以來，廢水排放量減少50t，涂料節約3.5t，節水 60m3，節電 3 萬 kWh，節約天然氣5500m3，取得經濟效益28.8萬元。

6 清潔生產經驗總結

6.1 加強現場管理是實現清潔生產的基礎

加強對職工的清潔生產教育和上崗培圳，提高全體員工的清潔生產意識。嚴格執行針對環境目標的崗位責任制，制定單位產量的消耗指標，降低原材料、水、電和氣消耗，降低生產成本，提高生產效益。嚴格執行設備定期檢修制度，提高設備的完好率，杜絕“跑、冒、滴、漏”現象。

6.2 節能降耗、控制污染、工藝優化是清潔生產的根本

采用節能降耗工藝，如前處理選用室溫除油(脫脂)、鈍化工藝;在低溫下進行烘干等工藝。采用低濃度無污染工藝，如噴涂前處理工藝中采用低濃度酸的除銹劑代替高濃度酸的除銹劑;用無鉻鈍化液替代含鉻鈍化液，取代危害人體健康和造成環境污染的有毒有害物質。采用有效措施降低污染，如采用廢水量最小化技術，將清洗水循環使用或循序使用，節約用水量，減少廢水排放量;減少涂料和溶劑揮發、減少原料包裝桶(袋)中殘留、加強漆渣的安全管理等都可以有效降低污染。優化噴涂工藝，如手持式靜電噴槍改進、噴槍PLC控制系統改造等方案的實施，優化了噴涂工藝，減少設備維修，減少涂料向工件外的逸散，提高上漆率和控制精度，降低環境污染和提高經濟效益。

6.3 持續提高是清潔生產的最高境界

在全廠范圍內宣傳清潔生產，舉辦各種層次的清潔生產培訓班，總結本次清潔生產審核經驗，指導今后的清潔生產工作。建立清潔生產獎勵制度，對研究開發、推廣應用清潔生產技術、提出清潔生產建議的人員給予獎勵。隨著生產技術的發展和管理水平的提高，氟碳噴涂生產線仍存在清潔生產機會，不斷研究和開發新的清潔生產技術，實現持續清潔生產。