汽车铝轮毂生产的废气污染防治方法研究

叶 沛，姜惠琼

（黄石市环境保护研究所，湖北 黄石 435000）

汽车铝轮毂生产项目工艺制作程序有铝合金铸型铸造、X射线无损检测、热加工热处理、各种机械设备进行加工、气密性密封检测、涂装防锈前处理、防生锈涂装、成品包装入库等九个工段，在生产过程中产生的污染物为废气、废水、固废等[1]。现以生产过程中产生废气为例进行污染防治措施的可行性论证。

1 废气各类污染源

废气主要为铝锭铸型铸造熔化的烟气、抛丸时产生的粉尘，喷涂生产中出现的粉尘、油漆涂装时产生的油漆雾、流平烘烤固化时产生的油漆雾和C8H10（二甲苯）有机废气。

1.1 熔化的烟气

把铝锭放入炉子熔化时会有烟尘产生，其主要成分为氧化铝。

1.2 抛丸时产生的粉尘

抛丸室抛丸粉尘，生产过程中产生的粉尘由与抛丸室配套的除尘系统进行处理。

1.3 喷粉粉尘

静电喷塑粉工艺在喷粉间内进行，其间会有粉尘产生，将由设备自带的排风机收集经过袋式除尘器治理，收集的粉尘回收生产利用。

1.4 漆雾、有机废气

静电喷塑粉工艺在喷粉间内进行，其间会有粉尘产生，设备自带排风机进行收集经过袋式除尘器收集，收集的粉尘回收再生产利用。

2 废气产生污染的有效防治措施

2.1 粉尘污染的治理设备

治理生产过程中产生的粉尘的设备有很多种，常用的有重力沉降、惯性式除尘，旋风式除尘、气体洗涤、布袋除尘。通常，人们根据其特有性质（如凝聚、黏附、静电荷等）、颗粒状物质的分散程度、废气温度、气体所含湿度和粉尘治理要求等进行选定。

2.1.1 多管旋风式除尘器

多管除尘器使用含尘气体旋风运动，使用离心力去除粉尘。这种除尘器离心力超大，去除的颗粒直径不受限制，比沉降室去除效果好，在处理等量废气时占用的面积比沉降室小。这种除尘器结构简单，占地小，价钱便宜，不用花过多时间维护，除尘效率可以达到90%，被相关企业广泛运用[2]。

2.1.2 布袋式除尘器

布袋式除尘器采用过滤方式进行除尘，利用过滤材料纤维之间的缝隙过滤掉粉尘颗粒。这些颗粒附着在过滤材料表面，和气体产生分离。布袋式除尘器除尘效率较一般除尘器高，可以达到99.9%。缺点是随着收集的粉尘增多，整个系统阻力变大，要定期清理过滤材料。

2.2 含尘废气措施

2.2.1 熔化产生的烟尘

熔化时有烟气和含金属氧化物的烟尘产生，烟尘进入多管式旋风除尘器，通过除尘器净化治理后由高15 m排气烟筒排放。熔化烟气烟尘处理情况如表1所示。

2.2.2 抛丸机粉尘

抛丸机自有的密闭式抽风罩吸收聚集后，由袋式除尘器整治处理，处理后的气体通过高15 m的排气筒排放。抛丸的过程含尘废气处理情况如表2所示。

表1 熔化烟气烟粉尘治理效果

表2 抛丸的过程废气治理效果

2.2.3 喷粉时产生的粉尘

轮毂半成品采用高压静电电场喷粉，高压静电电场喷粉产生的粉尘由袋式除尘器收集处理，处理达标后的气体通过高15 m排气筒排放。喷粉产生的粉尘处理情况如表3所示。

表3 喷粉产生的粉尘治理效果

除尘设备在正常稳定运行情况下治理效果较好。喷粉时会产生粉尘，其最终排放浓度低于排放标准，能够保持长期、稳定达标。

2.3 漆雾和有机废气

2.3.1 漆雾治理效果的分析

采用喷漆工艺时，喷漆室的漆雾与水形成的水幕混合后，被冲洗至收集箱内；多余的漆雾由多级水帘式过滤器同时拦挡到水里；收集箱里的水引入顶部溢水槽形成水幕，其工作原理如图1所示。工件喷涂油漆在旋转平台进行，风机会产生吸抽的作用形成气流，漆雾经水幕装置处理后，含VOCs（挥发性有机物）废气吸引至低温等离子净化设备处理后排放出喷漆车间。这时，进入生产车间的油漆漆雾经过引风机吸入折流板除雾器中，其和过滤棉过滤尘粒并去除固体成分，含VOCs的废气一起进入低温等离子净化设备处置，确保房间和工人工作的环境不被漆雾污染。

同种净化漆雾设备数据显示，其收集吸收固体成分效果好，空气中挥发出来的VOCs废气去除率达到90%。

图1 喷漆工艺工作原理

2.3.2 流平中烘干室产生的含有机物废气分析

烘干室的含VOCs的废气，主要成分是C8H10（二甲苯）和非甲烷总烃等。

烘干时产生的含有机物废气使用低温等离子净化器净化处理，针对浓度较低的非水溶性VOCs废气，低温等离子净化器可吸附废气中的颗粒物，在电场的作用下，带电的尘埃粒子被收积到集尘箱，有毒有害废气由电场产生的臭氧除味杀菌。处理过的VOCs废气变成CO2及H2O，低温等离子净化器不占空间，能耗比其他环保设备低，维护维修简单，对VOCs废气处理效率达90%，多用于VOCs废气处理企业。

油漆漆雾和VOCs废气处理装置，常用于底漆的喷涂流平、面漆的喷涂流平、罩光漆的喷涂流平。处置后经高15 m的排气筒达标排放。

3 结论

汽车铝轮毂类项目在生产过程中产生的废气对周边环境会产生一定污染，熔化炉烟尘废气采用多管式旋风除尘器外加15 m烟囱高空排放，排放浓度达到标准要求，除尘效率达到90%；抛丸和喷粉采用袋式除尘器外加15 m烟尘高空排放，排放浓度达到标准要求，除尘效率达到99%；喷漆工序中，漆雾采用水帘喷漆，油漆固态成分，将全部收集捕捉，挥发的VOCs废气处理效率达90%；流平烘干室VOCs废气采用水旋除漆设备处置，烘干时产生的废气利用低温等离子净化设备处置后对VOCs废气的处理效率可达90%。经过以上处理设施处理后，此类项目废气能够达到大气污染物排放标准的要求，从而有效减轻废气对环境所产生的影响。

1 梁 栋.喷漆工序有机废气源强的估算比较[J].低碳世界，2015，（15）：6-7.

2 苑安民，钱惠国.铝快速熔化炉热工分析与节能研究[J].工业加热，2003，32（4）：66-68.