摘要：机械制造虽然污染不特别明显，但一些工序如表面处理等能源消耗较高，污染也相对比较严重，因此，在机械制造业清洁生产审核过程中加强污染前端控制技术的研究是非常必要的，对企业进行全面的调查和分析，发掘清洁生产潜力，进而研制出可行的清洁生产方案，最终通过实施清洁生产方案，实现了减少污染和提高效率的目标。通过充分且深入地对机械制造企业进行清洁生产审核，结合机械制造业生产的特点，针对传统的生产技术工艺或污染治理方法，通过实践、思考及论证，提出创新性的清洁生产技术方法或手段，并在实践中对优化效果进行验证，从而提高清洁生产审核的高效性或准确性，达到对过往传统的机械行业技术优化的目的。
关键词：机械制造业，清洁生产，技术优化
引言
清洁生产是现代工业的可持续发展模式，它强调从源头削减污染物，在产品生产的生命全周期寻找对策，从而达到节能、降耗、减污、增效的目标。机械制造业作为国民经济的支柱产业之一，为我国国民经济各部门提供所需技术装备的80%，并为人民生活提供机电产品，但我国机械制造业的发展主要是依靠生产要素的投人，特别是依靠高消耗支撑取得的，属粗放型增长，目前我国在产量上虽然已经是机械制造的大国，但在技术先进性和产品高端性上却与国际先进水平仍有一段距离，因此在机械制造业企业开展清洁生产工作迫在眉睫。但清洁生产的实施远不够理想，清洁生产技术也尚未成熟，因此拟通过清洁生产实践，对机械制造业清洁生产技术优化进行讨论。
1 项目主要内容
运用清洁生产技术方法对机械制造企业进行清洁生产审核，通过全过程分析，找出生产工艺或技术方法落后的地方，挖缺清洁生产潜力，提出创新性的生产技术工艺或污染治理方法，并进行清洁生产技术优化前后效果对比分析，通过实践、
思考和论证，提出机械制造业清洁生产技术优化建议，提升机械制造企业的社会形象。
2、关键技术
清洁生产审核是提高企业清洁生产水平的有效手段，主要内容为：
（1）原辅材料替代审核。机械制造业生产过程中，进行工件表面处理时会使用到酸、碱、油漆、天那水等有毒有害物质，这些危险化学品在使用过程中不仅会产生大量的污染物，还存在一定的风险，故寻找环保原料来替代有毒有害物质的使用，从源头上削减污染物，在机械制造业清洁生产技术优化中应当优先考虑。例如应积极寻找水性油漆替代油性油漆进行喷漆，可从源头上减少大量的 VOCs、二甲苯等污染物的产生。
（2）生产设备审核。生产设备的自动化程度、可操作性以及保养、维护、维修、改造等问题都会影响机械加工的效率。因此，生产设备的自动化改造也是重要的审核内容。例如采用机器人、机械手等自动化设备替代人工操作，可大大提
高生产效率，减少劳动力且大大提高了安全性。
（3）污染物削减或控制。采用洁净的能源和环保型原料，并对生产设备进行改造，那么将会预防及控制水泥生产过程中重点工段产生大量的污染物及综合利用其生产的废弃物。因此，从生产的工艺技术入手，审核分析各个环节、各个单
元，污染物产生和排放指标是否合理，产生和排放少量的污染物也是重要的清洁生产审核的内容。提高原辅材料的回收效率，提高环保设施的收集及处理效率，提高污染物的控制水平，都是确保污染物达标排放的有效措施。举例如下：
①有机废气处理工艺优化
对于表面涂装喷漆时产生的有机废气，传统的处理工艺为活性炭吸附，处理效率仅为 50%左右，通过对常见的有机废气处理工艺进行分析对比，可得出超氧纳米微气泡处理技术是较为经济稳定且处理效果较好的一种方法，处理效率可达
到 80%，在微气泡处理系统前增加一套负离子雾化及增氧装置，进一步优化后，处理效率可提高至 85%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆处理效率的提升有效地减少了污染物的排放，达到清洁
3生产减排目标，是清洁生产技术优化的重大举措之一。纳米微气泡裂解 VOCs 原理：由于纳米微气泡受到环境中的物理（水的流动过程产生的压缩和膨胀，旋涡流等）的刺激后，会因瞬间（约 10 的-9 次方秒）绝热压缩而产生约3000个大气压的超高压和在分子间达4400℃超高温的极限反应场（据日本山象株式会社合作方、日本产业技术综合研究所研究员高桥正好博士（Masayoshi Takahashi）系列研究结果）。将由电离现象产业特有的超氧化物(superoxide)和活性氢氧基(hydroxyl radical)，由压坏效应产生大量直径更小的微气泡，在其自身比表面积大、上升速度慢、自身增压溶解、表面带电、产生大量自由基等特性下，呈现出能瞬时释放巨大能量、具有强氧化性等作用。加由我司在反应环境中加入适量的臭氧，在补充裂解反应中的氧元素消耗同时，将具有更强的氧化性，能将有机物脏污或细分解消灭（化学反应）、同时脏污成分破坏分离而悬浮水面，促使 VOCs 化合物部分转化成二氧化碳及水、另一部分被矿化形成颗粒状沉入水中，其特性不会燃烧、不溶解、不含毒性。经小规模工程应用测试，对甲苯、二甲苯、醋酸丁酯、丙酮、异丙醇、四氯乙烯等 VOCs 能达到 85%以上的去除率。在纳米微气泡装置之前增加一套负离子雾化及增氧装置，主要是当废气进入引风柜时，由于截面急剧增大，风速下降，含大尘粒（颗粒物）有机废气在重力作用下得到沉降；含尘气体在穿行过程中，通过高压雾化系统，促进水的运动，使带电的微小水滴分裂为表层带负电、内层带正电，带负电的水滴表层和空气中的原子或分子结合，即形成负离子；较重的水滴内层则在重力作用下下沉，因而可以在空气中获得大量的负离子, 颗粒物及部分有机气体分子团被负离子包覆后，沉降下来，同时与上端的纳米微气泡水结合，迅即对部分有机废气进行氧化分解，由此可见，此装置减少了含尘有机废气体对后续处理工序的冲击，同时雾化后的废水经过过滤、沉降处理后等工艺后可循环回用。即将废气收集后先通过负离子雾化及增氧装置（压力为 500Pa，循环水量为 15L），再经过纳米微气泡装置处理后高空排放。
②固液分离整改设计
对于少量固液混合废物，可使用图 1 所示的固液分离器进行固液分离，将固液混合废物倒入底部带阀门的金属槽中，静置，打开阀门使废液受重力作用流入4废液接收容器中；对于大量固液混合废物，在危废暂存点堆放时往往容易造成废液溢出，若在危废暂存点增加格栅、滤网，将废液收集于下层收容室或明渠引至其他废液收集池，可达到固液混合的目的，有效改善危废暂存点的环境。
3、技术指标
（1）水性油漆的VOCs 含量为5~10%，而油性油漆的 VOCs 含量为 30%以上，油性油漆使用过程中还需要使用稀释剂，稀释剂的 VOCs 含量为 100%，故使用水性油漆替代油性油漆可大幅减少 VOCs 的产生量。
（2）根据调查统计，引入机器人、机械手等自动化设备后，可提高相应工序生产效率 20~40%左右，准确率可提高至 95~99%左右。
（3）对于表面涂装喷漆时产生的有机废气，传统的处理工艺为活性炭吸附，处理效率仅为 50%左右，通过对常见的有机废气处理工艺进行分析对比，可得出超氧纳米微气泡处理技术是较为经济稳定且处理效果较好的一种方法，处理效率
可达到 80%，在微气泡处理系统前增加一套负离子雾化及增氧装置，进一步优化后，处理效率可提高至 85%。
（4）机械制造业在机加工过程中会产生大量带有切削液或乳化液的金属边角料，暂存过程中容易产生切削液或乳化液渗漏的情况，在经过多次考察和实践后，对暂存场所进行固液分离设计整改，可有效改善危险废物暂存管理状况。
结论
目前，机械制造业存在资源能源消耗大、环境污染严重等问题，通过本项目的研究讨论，可为该行业的清洁生产技术优化提出一定的建议，以提高机械制造业的清洁生产水平及环境友好程度。
论文作者:陈凡
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第8期
论文发表时间:2019/7/16
标签：清洁生产论文; 污染物论文; 气泡论文; 生产技术论文; 机械制造业论文; 废气论文; 清洁论文; 《工程管理前沿》2019年第8期论文;