氟碳喷涂企业实施清洁生产审核案例分析

李国会，邹 磊，宋 杨

(中国环境管理干部学院，河北秦皇岛 066004)

引 言

氟碳喷涂是在铝合金材料表面进行氟碳涂料喷涂，属于高档次喷涂。氟碳喷涂的抗退色、抗起霜、抗腐蚀、抗裂及抗紫外线能力强。虽然氟碳喷涂比传统的喷漆更清洁，但是氟碳喷涂生产过程复杂、能耗物耗较高，喷涂过程中会产生废气、废水、固体废物和噪声等污染，对环境的危害显而易见。氟碳喷涂企业在“节能、降耗、减污、增效”方面开展清洁生产获得经济效益和环境效益的潜力都很大，是企业实现可持续发展和循环经济的必由之路。本文通过分析氟碳喷涂企业清洁生产审核案例，对氟碳喷涂企业开展清洁生产进行经验总结。

1 企业概况

某金属加工企业年加工氟碳喷涂铝单板/铝型材20万平方米，主要产品包括建筑幕墙铝单板制作加工、铝型材和铝单板氟碳喷涂。氟碳喷涂工艺流程由前处理和喷涂两部分组成。多层喷涂工艺有三次喷涂(简称三喷)，喷底漆、面漆及罩光漆，还有二次喷涂，喷底漆和面漆。生产线为全自动空气静电喷涂系统(日本兰氏公司)，采用美国PPG工业公司及阿克苏(AKZO)公司氟碳涂料，采用德国汉高化学品公司的表面前处理技术。氟碳喷涂生产工艺流程为:

铝板和铝型材→酸洗→水洗→水洗→无铬钝化→水洗→纯水洗→烘干→喷底漆→流平→喷面漆→流平→喷清漆→流平→固化→检验→包装。

消耗的主要原辅材料有酸洗液、无铬钝化液、保护膜、气垫膜、二甲苯、混苯(各类苯的混合体)、二乙二醇单丁醚(BC)、底漆、面漆、清漆及烧碱等，主要能源消耗有水、电和天然气。

生产过程中产生的主要污染物有废水、废渣、噪声和废气，各产污、排污点及产生污染物情况见表1。

表1 生产工艺污染物排放节点及排放物特性

2 清洁生产水平评估

采用的氟碳喷涂工艺技术属于国际先进技术，前处理采用的无铬钝化工艺杜绝了含铬污染物的使用和排放，生产的产品在表面处理行业也是绿色产品。近年来加工产品的物料和能耗见表2。

表2 加工产品能源单耗情况

主要环境保护设施为污水处理系统和废气处理系统。生产废水经污水处理系统处理后达标排放;喷漆工艺废气经水帘吸附系统和活性炭吸附后达标排放，对环境影响极小;固体废物(废活性炭和漆渣)委托有资质的危险废物处理站进行回收处理。经核查，生产运行报表和环保设施运行台帐，主要设备与环保设备均正常运行，环保设备稳定运行率为100%。根据近年企业对污水处理系统排放口和废气排放口以及厂界噪声的监测数据，各项指标均达标，固体废物安全处置率达到100%。

与汽车行业和其他相关行业的清洁生产指标相比较，工艺设备、能耗及环保等指标均处于同行业先进水平。因此，本企业清洁生产水平处于同行业先进水平。

3 存在问题

根据现场调研和考察，对生产线进行了物料平衡分析，发现存在的问题见表3。由表3可知，企业依然存在较大的清洁生产潜力。

表3 存在问题汇总

4 清洁生产方案产生与实施

4.1 清洁生产备选方案的产生

在预评估阶段审核小组对企业现状进行了详细的调研，共同找出原辅材料消耗高、污染物产生较多的部位，对其产生的原因进行了初步分析。在评估阶段审核小组确定氟碳喷涂生产线为审核重点，并进行了详细的现场考察和调研，实测物料流量，绘制物料平衡图和水平衡图，并分析废物产生原因。从管理、技术、工艺流程、设备维护与检修、水、电及气利用等方面进行了攻关，初步筛选、归纳整理出25个备选方案，方案汇总情况见表4。

表4 清洁生产方案汇总

续 表

由表4可以看出，除方案C4和C5以外的23项清洁生产方案是明显可行的无/低费方案，在审核过程中逐步组织实施。

4.2 中/高费方案可行性分析

审核小组在收集资料的基础上结合市场调查，选择C4手持式静电喷枪改进和C5喷枪PLC控制系统改造两个方案进行中/高费方案的技术、环境及经济的可行性分析，见表5。

表5 中/高费方案可行性分析

通过分析，方案C4和C5在技术、环境和经济上均可行，审核小组选择这2个中/高费方案予以实施，并拟定方案的实施计划，组织相关部门人员开展实施工作，2个中/高费方案均在本轮清洁生产审核中按计划实施完成，取得的效果见表6。

表6 中/高费方案实施效果汇总

5 实施清洁生产审核绩效评估

通过本轮清洁生产审核，企业共实施无/低费方案23个，中/高费方案2个，方案实施后效益评估见表7。

表7 实施清洁生产审核绩效评估情况

企业在本轮清洁生产审核过程中还建立和完善了一系列管理制度，对生产过程中污染物的产生和排放进行严格控制和考核，从源头削减了污染物的产生和减少了能源消耗，节约大量能源。清洁生产方案实施以来，废水排放量减少50t，涂料节约3.5t，节水 60m3，节电 3 万 kWh，节约天然气5500m3，取得经济效益28.8万元。

6 清洁生产经验总结

6.1 加强现场管理是实现清洁生产的基础

加强对职工的清洁生产教育和上岗培圳，提高全体员工的清洁生产意识。严格执行针对环境目标的岗位责任制，制定单位产量的消耗指标，降低原材料、水、电和气消耗，降低生产成本，提高生产效益。严格执行设备定期检修制度，提高设备的完好率，杜绝“跑、冒、滴、漏”现象。

6.2 节能降耗、控制污染、工艺优化是清洁生产的根本

采用节能降耗工艺，如前处理选用室温除油(脱脂)、钝化工艺;在低温下进行烘干等工艺。采用低浓度无污染工艺，如喷涂前处理工艺中采用低浓度酸的除锈剂代替高浓度酸的除锈剂;用无铬钝化液替代含铬钝化液，取代危害人体健康和造成环境污染的有毒有害物质。采用有效措施降低污染，如采用废水量最小化技术，将清洗水循环使用或循序使用，节约用水量，减少废水排放量;减少涂料和溶剂挥发、减少原料包装桶(袋)中残留、加强漆渣的安全管理等都可以有效降低污染。优化喷涂工艺，如手持式静电喷枪改进、喷枪PLC控制系统改造等方案的实施，优化了喷涂工艺，减少设备维修，减少涂料向工件外的逸散，提高上漆率和控制精度，降低环境污染和提高经济效益。

6.3 持续提高是清洁生产的最高境界

在全厂范围内宣传清洁生产，举办各种层次的清洁生产培训班，总结本次清洁生产审核经验，指导今后的清洁生产工作。建立清洁生产奖励制度，对研究开发、推广应用清洁生产技术、提出清洁生产建议的人员给予奖励。随着生产技术的发展和管理水平的提高，氟碳喷涂生产线仍存在清洁生产机会，不断研究和开发新的清洁生产技术，实现持续清洁生产。