走进制程中的环保

走进制程中的环保
-----深圳市睿格晟设备有限公司 黄绍东
制程，也即工艺，产品或零件的制造过程，睿格晟倡导环保技术由末端处理走进制程，以净化回收利用为主，为制程改良与优化服务，获得经济效益，能象自动化、智能化一样或是融入一起成为制造的技改工具。
我们称这样的环保为制程环保，开发出的这样的处理设备称之为制程环保设备。
举例说明：CNC（数控铣床）加工用的乳化液类的切削液废液处理。因为加工粉屑、杂质、油类（润滑油，机油等）污染，更关键的是乳化液会滋生各种细菌，造成乳化液变质腐臭，一段时间后乳化液就要报废重新更换。
我们从最末端处理一步步往制程最源头思考看看如何？
一、最末端处理，也是目前最常见的处理方式。
当乳化液完全变质并与其它污染物（其它有机废液或无机物废液）混合后，这是企业惯常行为，反正是废弃物，混在上起至少可减少空间，环保能做到的只能是生化降解处理，此类有机污染物又很难降解，是环保领域非常头疼的难题，不然连教课书上都给出这样的方法：加水兑稀排放，让大自然处理，也确实只能如此。
二、往前一步，不要混，只单独的废切削液处理。
废切削液里有油、乳化液、水，都是可用资源，若处理的目标物是可达标排放的水，不仅都不能实现回收，处理的难度也非常大。如果最后变质的乳化液不与其它污染物混在一起，至少可以把油滤出（目前的除油技术成熟，这不难）实现少量资源化，且可以用膜的方式，蒸馏的方式得到COD含量稍高的清水（COD一般在2000左右，粉屑，油，乳化液腐化物均滤除），这些水不可排放但可用来兑新的切削液。
三、刚更换的废液不要放置，即时净化处理。
生产现场要的是好的于净的乳化液和水的溶融物，如果刚从机台中抽出的废液，就可用高速离心为核心过滤装置辅之以多级过滤及多级杀菌，即可把乳化液和水的溶融物分离出来，还能得到废油，如此处理一吨这样的废液，可实现资源回收效益达4500RMB左右，以一台500L/H处理量的设备计算，一天的效益非常可观，年效益可达数千万。这里有两个关键点，一是废切削液不能密封静置，因为细菌会加速繁殖，而这些微生物是以乳化液为食物的，久了乳化液就破坏殆尽了，无法回收。二是高速离心，当离心力达到临界值时可实现液相与液相分离（以前离心技术一般只针对固液分离），即油和水的分离，固体杂质自然也分离于净，但高速离心最怕的是处理液粘稠，会阻碍离心分离效果，因为粘稠力的拖拽大大减少离心力的作用，而废切乳化液放置时间赿久或添加其它粘稠物如松香等，就会使乳化液粘连。
四、到最前端最源头去，在加工使用中实现循环净化。
乳化液的变质来源于粉屑进入与各类油（主轴，导轨，护罩油滴漏，以及人工添加的）进入后，产生污染，油在表面覆盖致使各种细菌滋生，并以吞食乳化液生存繁殖，尤其是厌氧菌类，当油封住表面，又逢机台不加工时，正符合厌氧菌生存，乳化液会加速变质发臭并报废，如果设置自动循环净化添加装置，用管道连接每台设备，不断自动过滤出粉屑，废油，且始终保持切削液的流动，就不会变质了（流水不腐嘛），基本上可做到切削液不用更换，事实上确实能做到如此，甚至有些公司不用过滤净化装置就能达到不错效果。
当环保技术走到制程工艺中，走向最源头，如乳化液污染走到新配液阶段、走到每台设备，每个水箱时，就不再是每家企业害怕和回避的环保问题了，您会忽然发现，环保技术可以帮您实现无比巨大的经济效益，且能优化制程工艺，提升品质与效率。始终用于净的切削液当然可以保证好的产品品质；不用换切削液当然可提高效率；还能省可观的作业人员。以2000台CNC计一年可产生约3000万RMB以上的经济效益，还能保持好的环境，而做到这一步不过需要500万成本左右。当大家辛辛苦苦从制程改良、设备改良、自动化推动、工业4.0推动要效益时，环保技术的应用却轻而易举做到高效回报。
一、二两种方法我们称之为传统环保处理方法，是成本；而三、四两种方法我们称之为制程环保，是效益。
再看阳极氧化制程废液处理的思路。
各类废液和废水综合排放到各工业废水处理站处理后达标排放，每天会有上千吨，若走到制程中，把各槽体隔离，至少可以做到清洗水做中水，纯水回用，哪怕第一道清洗水太浓，没太多效益，二道，三道或四道清洗水完全可以，且水中纯水回用在环保领域技术非常普遍。阳极中酸的报废很多，酸是用于化抛工序，当铝离子越积越多，达到一定的时候，酸就要报废，因为化抛品质达不到。可是这其中的污染物只有铝离子，能拿掉铝离子酸就可以回收利用了，若其它污染物混入后就麻烦了，所废酸千万不能混其它东西。
去除铝离子，原理上用树脂吸附则可，这样的树脂也容易找到，可因为在强酸环境下，耐酸的树脂不多，且耐多酸（磷酸+硫酸，甚至还有硝酸）的树脂更少，而且多数树脂只一次吸附就要报废，产生二次污染，运行成本高，树脂再生就非常重要，同时为使回收的酸浓度达到所需高浓度，需用蒸发设备，设备的耐酸也很重要。
但技术总会得到突破。
树脂经化学改性后，耐酸且吸附能力增强，并且不再受多酸中硫酸的破坏；脱附树脂再生系统的完善；以及蒸发设备内腔新材料的应用，内覆PP或PVC不行，因为回收的酸要达到新配的浓度，浓度太高，所以内腔需要覆陶瓷，所以废酸中千万不能混入含氟物质，阳极中有一道氟化氢氨，生产中务必注意混入。
阳极酸回收系统若以75T/天（浓酸与后段清洗水混合物）的处理量运行，除掉运行成本，每天产生15万RMB的巨大经济效益，年效益4000万RMB以上，设备回收期仅约1个月多点。
除酸回收、切削液回收设备外，还有很多需要回收的废液，就不一一列举。
当然环保要在制程中实现，要在生产线中存在，场地空间，易操作、少故障率是致命的，否则就无法在制程中存在，影响连续生产的代价是企业不可能接受的。所以需要进行设备集成达到小型化、自动化、智能化，这就涉及环保技术与设备自动化技术的跨界结合，这也是制程环保设备领域发展缓慢的关键。
单纯的环保人或单纯的设备人或单纯的制造人都很难做出很好的符合目标的环保设备，要么效果好运行麻烦；要么设备漂亮处理效果不好；要么都好但处理出的目标物不是制程需要的，成为制程负担，这是对制程对需求的不够了解造成的。
现在的环保资源多在进行末端治理或在作研究，制程环保的发展急切需要人才资源能往制程中走，只有环保技术、设备技术、制造技术无缝跨界，方能让制程环保迈入康庄大道，百花齐放的前程。
我在消费性电子制造领域做了20余年，熟知各种制程与自动化，之所以跨入制程环保，起因于两个观念的强烈冲击：
一是我们竟然是环境污染者。
在接触环保前，我从来觉得污染环境的是别人，我们是环境的受害者。我们这高端制造，工厂干净、车间干净、设备干净、产品漂漂亮亮，我们不乱排乱倒，在环保方面我们堪称标杆，不会破坏环境的，然而，我们确实是，我们产生污染物，而且是我们自己花很多钱在污染环境，因为污染物一旦产生，多数情况是不可逆的，只不过是我们不知道，因为是别人拉走处理的。
二是环保不是成本，而是巨大效益。
我们绞尽脑汁进行制造工艺的细化改良，治具量具改良，材料应用，流程优化，管理改善，组织制度优化，及自动化，信息化，智能化等推动，努力创造效益，往往不及一个简单的制程环保改善。
所以在倡导环保人走进制程，同样倡导制造人关注制程环保改善，并且期盼设备自动化人才的大量加入。
制程环保是百年行业，只要制造存在，制程环保就永远需要，所以，她值得我们投入！