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| 标准编号 | HJ 1181-2021 (HJ1181-2021) | | 中文名称 | | | 英文名称 | (Guidelines for feasible technologies for pollution prevention and control in the automobile industry) | | 行业 | 环保行业标准 | | 字数估计 | 45,419 | | 发布机构 | 生态环境部 |
HJ 1181-2021: 汽车工业污染防治可行技术指南
HJ 1181-2021 英文名称: (Guidelines for feasible technologies for pollution prevention and control in the automobile industry)
中华人民共和国国家生态环境标准
汽车工业污染防治可行技术指南
本电子版为正式标准文本,由生态环境部环境标准研究所审校排版。
2021-05-12发布 2021-05-12实施
生 态 环 境 部 发 布
1 适用范围
本标准提出了汽车工业的废气、废水、固体废物和噪声污染防治可行技术。
本标准可作为汽车工业企业或生产设施建设项目环境影响评价、国家污染物排放标准制修订、排污
许可管理和污染防治技术选择的参考。
本标准不适用于汽车工业生产中铸造、电镀工序的污染防治。
2 规范性引用文件
本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是注明日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本标准。
凡是未注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。
4.1 生产工艺
4.1.1 汽车工业生产过程包括下料、锻造、铸造、冲压、机械加工、粉末冶金、焊接、铆接、树脂纤
维加工、粘接、热处理、电镀、预处理、转化膜处理、涂装、装配和检测试验等 17 个主要生产工序和
工业炉窑、公用环保等 2 个辅助生产工序。汽车工业产品类别、主要产品和零部件清单及其工序组成见
附录 A。
4.1.2 汽车工业生产工艺及主要产污节点见附录B,汽车工业主要产品、零部件及配件生产工艺见附录C。
4.1.3 汽车工业生产原料主要包括钢材、树脂类材料、铸锻件毛坯及零部件和配件等。钢材包括金属
板材、卷材、型材和钢锭等。树脂类材料主要包括树脂颗粒、纤维材料和发泡材料等。零部件和配件主
要包括发动机、变速器(箱)、电机、电池和轮胎等。
4.1.4 汽车工业生产辅料主要包括粘接材料、焊接材料、预处理材料、转化膜处理材料、涂装类材料、
产品试验材料、产品加注液体和各种机械设备的维护保养及维修材料。粘接材料主要是胶粘剂(黏合剂)。
焊接材料主要包括各种焊丝、焊条和钎焊材料等。化学预处理材料主要包括化学脱脂材料及盐酸、硝酸
等酸洗材料等。转化膜处理材料主要包括表调剂、磷化剂、钝化剂、硅烷处理药剂和锆化处理药剂等。
涂装类材料主要包括底漆、胶粘剂(焊缝密封胶、底涂涂料、阻尼涂料、裙边胶等)、腻子、中涂漆、
色漆、清漆、本色面漆、稀释剂、清洗溶剂和保护蜡等,其主要成分见附录 D。产品试验材料主要有汽
油、柴油和天然气等。产品加注液体主要包括汽油、柴油、防冻液、齿轮油、制冷剂和机油等。各种机
械设备的维护保养及维修材料有溶剂油、防锈油、机油、润滑油和液压油等。
4.1.5 燃料主要包括燃油和天然气。
4.2 污染物的产生
4.2.1 废气污染物的产生
4.2.1.1 中厚板及型材切割下料,工件机械预处理,金属粉末制取及粉状物料输送,弧焊焊接、激光
焊接及焊缝打磨,铸件干式机械加工,车身涂层及腻子打磨等过程产生颗粒物。
4.2.1.2 粉末冶金工件浸油、熔渗后处理,半干式、湿式机械加工,淬油热处理等过程产生油雾。
4.2.1.3 渗碳、渗氮、渗硫和碳氮共渗等热处理过程中气氛材料泄漏产生微量的硫化氢(H2S)和氨
(NH3),气氛材料燃烧产生少量的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)等。
4.2.1.4 化学预处理采用盐酸、硫酸、硝酸进行酸洗时分别产生氯化氢(HCl)、硫酸雾和 NOx。
4.2.1.5 涂装工序产生颗粒物(主要为漆雾)和 VOCs,其中漆雾产生于喷涂过程,颗粒物主要产生于
腻子打磨过程,VOCs 主要产生于喷涂、流平/热流平和烘干过程;此外,电泳区排风、空腔发泡、调漆、
溶剂擦洗、注保护蜡、漆膜修补、漆渣处理及干化、格栅及工装载具溶剂清洗、喷漆室清洁维护等过程
产生少量的 VOCs,涂胶过程产生微量的 VOCs。
4.2.1.6 注射、挤压、发泡(含成品车身腔体发泡)、拉挤、树脂纤维糊制等过程产生少量的 VOCs。
4.2.1.7 部件组装及产品装配过程,黏合剂使用过程产生微量的 VOCs。
4.2.1.8 发动机、整车出厂检测和产品研发发动机热态试验产生颗粒物、NOx和 VOCs 等。
4.2.1.9 锻造、热处理等工序工件加热炉和燃油、燃气加热装置产生颗粒物、SO2和 NOx。
4.2.1.10 不同工序的废气污染物产生环节、产生水平及排放方式见附录 E 表 E.1。
4.2.2 废水污染物的产生
4.2.2.1 冲压工序模具擦洗及湿式机械加工和装配工序的零件清洗过程产生高浓度含油废水,粉末冶
金、淬油热处理、产品检测和试验过程产生低浓度含油废水,主要污染物为石油类、化学需氧量(COD)
和悬浮物(SS)。
4.2.2.2 预处理工序酸洗过程产生酸洗废水,主要污染物为酸类物质;脱脂槽液更换产生高浓度脱脂
废水,工件清洗产生低浓度脱脂废水,主要污染物为石油类、COD、总磷/磷酸盐和 SS。
4.2.2.3 转化膜处理工序工件表面调整产生含磷废水,主要污染物为总磷/磷酸盐;含镍磷化槽液更换
产生高浓度含镍废水,工件清洗产生低浓度含镍废水,主要污染物为总镍、总锌、总磷/磷酸盐;含铬
钝化工件清洗产生含铬废水,主要污染物为总铬和六价铬;硅烷、锆化槽液更换产生高浓度含氟废水、
工件清洗产生低浓度含氟废水,主要污染物为氟化物。
4.2.2.4 涂装工序电泳槽定期清洗产生高浓度电泳废水,工件清洗产生低浓度电泳废水,工件湿式打
磨产生打磨废水,喷漆室漆雾湿式分离过程产生喷漆废水,格栅及工装载具清理过程产生清洗废水,主
要污染物为 SS 和 COD。
4.2.2.5 车间集中空调系统空气湿度调节、工艺纯水、软化水制备系统产生生产废水,主要污染物为
SS;设备冷却循环水系统产生生产废水,主要污染物为 SS 和总磷/磷酸盐。
4.2.2.6 化学品仓库、废水处理站等局部厂区可能产生受污染的初期雨水,主要污染物为 COD、SS 等。
4.2.2.7 厂区办公室、食堂及车间生活设施产生生活污水,主要污染物是 COD、氨氮(NH3-N)、总磷/
磷酸盐、动植物油和 SS 等。
4.2.2.8 不同工序的废水污染物产生环节、产生水平及排放方式见附录 E 表 E.2。
4.2.3 固体废物的产生
4.2.3.1 下料与冲压工序产生金属废料。干式机械加工产生干金属切屑。湿式机械加工产生湿金属切
屑(自然堆存时有切削液渗出)及废切削液,切削液过滤系统产生含切削液的废过滤材料,零件清洗产
生湿金属切屑。湿金属切屑脱水产生废切削液和脱水金属切屑(经压榨、压滤、过滤除油达到静置无滴
漏的金属切屑)。
4.2.3.2 冲压、机械加工、装配等工序工件擦洗产生含矿物油废物(含油抹布和手套等)。淬油热处理
产生废矿物油。珩磨、研磨、打磨过程产生废矿物油、油泥。化学脱脂槽液过滤系统产生废矿物油及含
矿物油的废过滤材料。机械设备定期维护保养及维修产生废溶剂油、废防锈油、废机油、废润滑油、废
液压油和含矿物油的擦料等。
4.2.3.3 弧焊焊接产生废焊丝、焊料,钎焊焊接产生废钎焊材料。焊接、涂装、装配工序粘接、密封
等工艺产生废胶粘剂。树脂纤维加工工序使用酸、碱或有机溶剂清洗容器设备产生剥离的树脂状、粘稠
杂物,糊制过程产生废树脂。
4.2.3.4 热处理工序使用氰化物进行金属热处理产生淬火池残渣、淬火废水处理污泥,含氰热处理炉
维修过程产生废内衬,热处理渗碳炉产生热处理渗碳氰渣,金属热处理工艺盐浴槽(釜)清洗产生含氰
残渣和含氰废液,氰化物热处理和退火作业过程产生含氰残渣。
4.2.3.5 转化膜处理工序磷化工艺管道清洗产生废酸。含镍磷化槽液过滤系统产生磷化渣和含镍废过
滤材料。锆化、硅烷处理产生少量含氟废渣。
4.2.3.6 涂装工序工件擦洗、输漆管路及喷枪清洗、设备保洁产生废溶剂。调漆与喷涂产生废涂料、
废稀释剂。喷漆室保洁作业、喷漆室循环风系统过滤单元、含 VOCs 废气漆雾高效过滤装置等产生含涂
料废物。喷漆室漆雾治理系统产生漆渣、废石灰石粉、废过滤材料,VOCs 污染治理系统产生含 VOCs
的废活性炭、废分子筛和废陶瓷蓄热材料。涂装工序采用含汞荧光灯管和其他含汞电光源时产生含汞废
物。车身腔体注保护蜡产生废石蜡。
4.2.3.7 装配工序电池组装产生废电路板、废电子插件。装配工序及公用工程产生废电池单体、废电
池包及废铅蓄电池。
4.2.3.8 车辆制动器衬片生产过程产生含石棉废物。各工序除尘系统产生除尘灰,袋式除尘系统及各
车间的集中空调系统产生废滤料(滤袋、滤筒)。锻造、热处理等工序工件加热炉烟气脱硝、发动机试
验及产品研发尾气脱硝等产生废催化剂。燃煤工业炉窑产生煤灰渣。
4.2.3.9 公用工程纯水、软化水制备和废水处理产生废离子交换树脂。含镍废水处理产生含镍污泥,
含铬废水处理产生含铬污泥,含氟废水处理产生含氟污泥,含油废水处理产生含油浮渣和污泥。生产废
水物化处理产生物化处理污泥、活性炭,综合废水生化处理产生生化处理污泥、深度处理产生废活性炭。
废切削液超滤产生废浓缩液(主要成分是矿物油)。漆渣与含涂料废物热解处置产生残渣和飞灰。原料、
化学品包装运输产生废包装材料。
4.2.3.10 汽车工业不同工序固体废物(含危险废物)的产生环节、危险特性等见附录 E 表 E.3。
4.2.4 噪声的产生
汽车工业生产过程的噪声主要产生于生产设备(如下料、机械加工、冲压、焊接、涂装、装配和检
测试验设备等)和辅助生产设备(如输送机械、泵和风机等)的运行过程。
5 污染预防技术
5.1 一般原则
5.1.1 汽车工业企业应优化汽车产品设计,在满足产品功能要求的前提下选用清洁的原辅材料,并尽
量减少涂装涂层作业数量和涂膜厚度。
5.1.2 零部件及配件成型应尽量采用原材料利用率高、尺寸精度高、后道工序加工量少、能源消耗少
的精准下料、精密成型技术,如冲压、激光切割、等离子切割、精密铸造、模锻、胎模锻、精碾、旋压
和粉末冶金等。
5.1.3 生产原料中的树脂材料和零部件及配件(主要指新能源汽车锂电池)、生产辅料中的粘接材料,
以及其他以氟树脂或氟橡胶制作的生产原料及生产辅料,生产过程中不使用全氟辛酸(PFOA)及其盐
类和相关化合物。
5.1.4 预处理工序化学脱脂及转化膜处理工序宜选用低磷、无毒无害的原辅材料及节能、节水、环保
等清洁生产工艺。涂装工序宜选择基于低 VOCs 含量涂料的节能涂装工艺和技术,提高原辅材料的利
用率。
5.1.5 应建立水资源梯级使用与循环利用系统,对市政供水、市政中水、自产中水及厂区雨水等各种
水资源的水量、水质与各工艺环节生产用水的水量、水质进行匹配,使上一工艺环节的出水作为另一工
艺环节的供水或经处理后在工艺内部回用,实现水资源的优化利用。
5.2 大气污染预防技术
5.2.1 原辅材料及燃料替代技术
5.2.1.1 高固体分溶剂型涂料替代技术
该技术主要适用于乘用车、载货汽车及驾驶室、客车及其他冲压焊接件的涂装工序。高固体分溶剂
型涂料以有机溶剂为分散介质,以合成低聚物替代天然或人工合成树脂作为成膜物质并以此降低涂料黏
度和减少有机溶剂用量,辅以各种颜料、填料和助剂,经过一定的配漆工艺制作而成。高固体分溶剂型
涂料应满足 GB 24409、GB/T 38597 的产品技术要求。
高固体分溶剂型涂料包括高固体分溶剂型中涂漆、高固体分溶剂型底色漆、高固体分溶剂型本色面
漆和高固体分溶剂型清漆,VOCs 质量占比一般为 30%~45%、40%~58%、30%~50%和 35%~48%。
汽车工业企业采用高固体分溶剂型涂料替代溶剂型涂料,VOCs 产生量一般可减少 20%以上。
5.2.1.2 水性涂料替代技术
该技术主要适用于乘用车、载货汽车及驾驶室、客车和其他冲压焊接件的涂装工序。水性涂料以水
作为溶剂或分散介质,以天然或人工合成树脂作为成膜物质,辅以各种颜料、填料及助剂,经过一定的
配漆工艺制作而成。水性涂料应满足 GB 24409、GB/T 38597 的产品技术要求。
水性涂料包括水性中涂漆、水性底色漆和水性本色面漆,VOCs 质量占比一般为 5%~12%、12%~
17%和 10%~18%。汽车工业企业采用水性涂料替代溶剂型涂料,VOCs 产生量一般可减少 60%以上。
5.2.1.3 水性清洗溶剂替代技术
该技术适用于水性涂料输漆管线和喷涂设备的清洗,也适用于喷漆室的清洁维护及喷漆室格栅和工
装载具的清理等。水性清洗溶剂由助剂(与水混溶的醇类、胺类等物质)、表面活性剂和水配制而成。
水性清洗溶剂应满足 GB 38508 的产品技术要求。水性清洗溶剂中 VOCs 质量占比一般为 3%~20%。
汽车工业企业采用水性清洗溶剂替代有机溶剂,VOCs 产生量一般可减少 60%以上。
5.2.1.4 紫外光(UV)固化涂料替代技术
该技术适用于汽车内饰件及灯具的涂装工序。UV 固化涂料借助于紫外光辐射照射,使涂料内的连
结料发生交联反应,从而由液态转变为固态。UV 固化涂料应满足 GB 24409、GB/T 38597 的产品技术
要求,UV 固化涂料的 VOCs 质量占比一般为 5%~10%。汽车内饰件及灯具涂装采用 UV 固化涂料替
代溶剂型涂料,VOCs 产生量一般可减少 80%以上。采用汞灯作为紫外光源照射时会产生臭氧。
5.2.1.5 粉末涂料替代技术
该技术主要适用于零部件及配件的涂装工序。粉末涂料由固体树脂、颜料、填料及助剂等组成。粉
末涂料应满足 GB/T 38597 的产品技术要求。粉末涂料 VOCs 质量占比一般低于 1%。未附着到工件上
的涂料粉末可回收后循环利用。粉末涂料喷涂宜采用静电喷涂技术。零部件及配件涂装采用粉末涂料替
代溶剂型涂料,VOCs 产生量一般可减少 95%以上。
5.2.1.6 低 VOCs保护蜡替代技术
该技术适用于乘用车、载货汽车及驾驶室涂装工序的腔体防护过程。低 VOCs 腔体保护蜡主要包括
水性蜡、高固体分蜡、固态蜡等,其 VOCs 质量占比一般低于 10%、5%和 1%。采用低 VOCs 保护蜡替
代溶剂型保护蜡(VOCs 质量占比一般为 30%~60%)可大幅度减少 VOCs 的产生量。
5.2.1.7 天然气燃料替代技术
该技术主要适用于涂装车间空调送风、热流平与烘干、燃烧法 VOCs 治理等设施中的加热装置。采
用天然气替代燃煤、燃油一般可使烟气中颗粒物、SO2 产生浓度低于 20 mg/m3 和 50 mg/m3。与低氮燃
烧技术联合使用,一般可使 NOx产生浓度低于 150 mg/m3。
5.2.1.8 冷态试验技术
该技术适用于汽、柴油发动机的出厂检测试验。采用压缩空气或电能驱动汽柴油或其他燃料发动机
进行检测试验。该技术不消耗燃料,不产生颗粒物、NOx等由燃料燃烧产生的污染物。
5.2.2.3 自动喷涂技术
该技术主要适用于连续自动化生产的汽车整车和车身零部件的涂装工序,也适用于汽车整车和车身
零部件的涂胶工序。该技术利用电机或机械设备控制喷枪进行自动喷涂。汽车工业企业常用的自动喷涂
设备包括机器人和往复式喷涂机。该技术通过提高涂料利用率,减少涂料用量和 VOCs 产生总量。与人
工喷涂相比,该技术喷涂速度稳定,涂层均匀,可提高涂料利用率、减少废涂料的产生量。
5.2.2.4 静电喷涂技术
该技术适用于各种汽车产品及零部件水性涂料、溶剂型涂料、高固体分溶剂型涂料和粉末涂料的喷
涂,特别是外表面的喷涂。该技术使涂料在高压电场的作用下荷电后均匀附着于工件表面。该技术主要
有静电雾化喷涂、静电辅助高速旋杯喷涂、静电辅助压缩空气喷涂和静电辅助无气喷涂等类型。该技术
一般与自动喷涂技术联合使用。采用该技术可使液体涂料利用率达到 50%~85%,联合涂料回收利用技
术可使粉末涂料利用率达到 98%以上。
5.2.2.5 低氮燃烧技术
该技术适用于燃油、燃气加热炉和燃气加热装置。低氮燃烧技术指采用扩散燃烧器和预混燃烧器等
低氮燃烧器、炉膛整体空气分级燃烧、烟气再循环等技术,减少 NOx 等产生。该技术可使烟气中 NOx
产生浓度低于 150 mg/m3。
5.3 水污染预防技术
5.3.1 无镍、无铬转化膜处理技术
该技术适用于乘用车、载货汽车及驾驶室、客车和各种车身类焊接零部件和车架类铆焊结构件的转
化膜处理工序。主要包括无镍磷化技术、无镍磷化+无铬钝化技术、锆化处......
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