汽車鋁輪轂生產的廢氣污染防治方法研究

葉 沛，姜惠瓊

（黃石市環境保護研究所，湖北 黃石 435000）

汽車鋁輪轂生產項目工藝制作程序有鋁合金鑄型鑄造、X射線無損檢測、熱加工熱處理、各種機械設備進行加工、氣密性密封檢測、涂裝防銹前處理、防生銹涂裝、成品包裝入庫等九個工段，在生產過程中產生的污染物為廢氣、廢水、固廢等[1]。現以生產過程中產生廢氣為例進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、拋丸時產生的粉塵，噴涂生產中出現的粉塵、油漆涂裝時產生的油漆霧、流平烘烤固化時產生的油漆霧和C8H10（二甲苯）有機廢氣。

1.1 熔化的煙氣

把鋁錠放入爐子熔化時會有煙塵產生，其主要成分為氧化鋁。

1.2 拋丸時產生的粉塵

拋丸室拋丸粉塵，生產過程中產生的粉塵由與拋丸室配套的除塵系統進行處理。

1.3 噴粉粉塵

靜電噴塑粉工藝在噴粉間內進行，其間會有粉塵產生，將由設備自帶的排風機收集經過袋式除塵器治理，收集的粉塵回收生產利用。

1.4 漆霧、有機廢氣

靜電噴塑粉工藝在噴粉間內進行，其間會有粉塵產生，設備自帶排風機進行收集經過袋式除塵器收集，收集的粉塵回收再生產利用。

2 廢氣產生污染的有效防治措施

2.1 粉塵污染的治理設備

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

2.1.1 多管旋風式除塵器

多管除塵器使用含塵氣體旋風運動，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，在處理等量廢氣時占用的面積比沉降室小。這種除塵器結構簡單，占地小，價錢便宜，不用花過多時間維護，除塵效率可以達到90%，被相關企業廣泛運用[2]。

2.1.2 布袋式除塵器

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

2.2 含塵廢氣措施

2.2.1 熔化產生的煙塵

熔化時有煙氣和含金屬氧化物的煙塵產生，煙塵進入多管式旋風除塵器，通過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 拋丸機粉塵

拋丸機自有的密閉式抽風罩吸收聚集后，由袋式除塵器整治處理，處理后的氣體通過高15 m的排氣筒排放。拋丸的過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 拋丸的過程廢氣治理效果

2.2.3 噴粉時產生的粉塵

輪轂半成品采用高壓靜電電場噴粉，高壓靜電電場噴粉產生的粉塵由袋式除塵器收集處理，處理達標后的氣體通過高15 m排氣筒排放。噴粉產生的粉塵處理情況如表3所示。

表3 噴粉產生的粉塵治理效果

除塵設備在正常穩定運行情況下治理效果較好。噴粉時會產生粉塵，其最終排放濃度低于排放標準，能夠保持長期、穩定達標。

2.3 漆霧和有機廢氣

2.3.1 漆霧治理效果的分析

采用噴漆工藝時，噴漆室的漆霧與水形成的水幕混合后，被沖洗至收集箱內；多余的漆霧由多級水簾式過濾器同時攔擋到水里；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平臺進行，風機會產生吸抽的作用形成氣流，漆霧經水幕裝置處理后，含VOCs（揮發性有機物）廢氣吸引至低溫等離子凈化設備處理后排放出噴漆車間。這時，進入生產車間的油漆漆霧經過引風機吸入折流板除霧器中，其和過濾棉過濾塵粒并去除固體成分，含VOCs的廢氣一起進入低溫等離子凈化設備處置，確保房間和工人工作的環境不被漆霧污染。

同種凈化漆霧設備數據顯示，其收集吸收固體成分效果好，空氣中揮發出來的VOCs廢氣去除率達到90%。

圖1 噴漆工藝工作原理

2.3.2 流平中烘干室產生的含有機物廢氣分析

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。

烘干時產生的含有機物廢氣使用低溫等離子凈化器凈化處理，針對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產生的臭氧除味殺菌。處理過的VOCs廢氣變成CO2及H2O，低溫等離子凈化器不占空間，能耗比其他環保設備低，維護維修簡單，對VOCs廢氣處理效率達90%，多用于VOCs廢氣處理企業。

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。處置后經高15 m的排氣筒達標排放。

3 結論

汽車鋁輪轂類項目在生產過程中產生的廢氣對周邊環境會產生一定污染，熔化爐煙塵廢氣采用多管式旋風除塵器外加15 m煙囪高空排放，排放濃度達到標準要求，除塵效率達到90%；拋丸和噴粉采用袋式除塵器外加15 m煙塵高空排放，排放濃度達到標準要求，除塵效率達到99%；噴漆工序中，漆霧采用水簾噴漆，油漆固態成分，將全部收集捕捉，揮發的VOCs廢氣處理效率達90%；流平烘干室VOCs廢氣采用水旋除漆設備處置，烘干時產生的廢氣利用低溫等離子凈化設備處置后對VOCs廢氣的處理效率可達90%。經過以上處理設施處理后，此類項目廢氣能夠達到大氣污染物排放標準的要求，從而有效減輕廢氣對環境所產生的影響。

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

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