管控工業塗裝VOCs排放

塗料工業：

傳統工業塗裝生產工序由（yóu）於使（shǐ）用溶劑型塗料、稀釋（shì）劑和清洗劑，形成大量VOC排放。依據2015年全國人為源VOC排放清單，工業塗（tú）裝VOC排放占整個工業源VOC排放（fàng）量的（de）20%以上。此外已有監測結果表明，工業塗裝廢氣（qì）排放中富含苯係物、含氧揮發性有機物（wù）（OVOC）等活性強、毒性大（dà）的VOC物質，基於此，國家發展改革委、環境保護部印發的（de）《“十三五”節能減排（pái）綜合工作方案》將工業塗裝納入“十三五”期（qī）間全國VOC減排的重點領域。然而，工業塗裝涉及行業（yè）麵廣，現階段（duàn）各地對工業塗裝VOC的管控缺乏統一、係統、科學的認識。本文重點從防治技術路（lù）線（xiàn）篩選、監管體係構建等方麵，解讀國家對工業塗裝VOC排放管控的宏觀（guān）思路，為各地和工業塗裝企業VOC汙染控製提供指導（dǎo）。

1 不同塗料塗裝體係VOC排放特（tè）征比較

2016年我國塗料總產量達1899.78萬t，同比增長7.2%，其中工業（yè）塗料占塗料總產量（liàng）的（de）65%以上。在工業塗料（liào）中，溶（róng）劑（jì）型塗料占50%左右，其餘為水性、粉末、光固化等低（dī）VOC含量的塗料，溶劑型塗料所占比例遠高於歐美日的20%~30%水平。為（wéi）分析工業塗裝（zhuāng）VOC排放特征（zhēng），本研究采集了汽車、鋼結構等典型工業塗裝企（qǐ）業在使用溶劑型塗料、水性塗料的VOC有組織排放樣品，利（lì）用GC-MS/FID分析係統測定了多種（zhǒng）VOC組分。

研究選取了某轎車廠（chǎng）水性中塗及水性色漆（qī）與溶（róng）劑型罩光清（qīng）漆混合（hé）排口的VOC排放（fàng）樣品分別進行檢測。

研究表明，水性中塗排放VOC中醇類占40%左右、酮類為15%左右、苯係物為20%、烷烴類為10%；而對於水性色漆和溶劑型罩（zhào）光的（de）混合排口，由於使用溶劑（jì）型罩光塗料（liào），排放的VOC中苯係（xì）物含量達到70%左右，酯類為17%，醇酮類合計不到10%。

對於鋼結（jié）構生（shēng）產企業，分別（bié）選取了使用溶劑型底漆和水性底漆的（de）2家鋼結構企業塗裝VOC排放成分（fèn）。結（jié）果表明，使用水性底漆的鋼結構生產企業（yè）排放VOC中醇（chún）酮酯類達到65%左右，苯係物為28%，烷烴、烯烴類約為15%；使用溶劑型底漆的（de）排放VOC中苯係物占（zhàn）比達到50%左右，醇酮（tóng）類占比不到10%，烷烴、烯烴類占比（bǐ）為12%。

根據（jù）典型工業塗（tú）裝企業（yè）VOC排放檢測結果可知，使用溶劑型塗料的工業塗裝VOC排放中，苯、甲（jiǎ）苯、乙苯、二甲苯（běn）、三甲苯的（de）檢出率（lǜ）較大，這些VOC物質的光化學反應活性大，即（jí）其單（dān）位排放的臭氧（yǎng）生成潛勢和二次有機（jī）氣溶膠生成潛（qián）勢大，對複合型大（dà）氣（qì）汙染的生成產生較大貢獻；而使用水性塗料的工（gōng）業塗裝VOC排（pái）放濃度相對較低（dī），且排放（fàng）富含醇類、酯類等低反應活性的VOC物質。

2 工業（yè）塗裝VOC汙染治理技術（shù）路線的選擇（zé）

2.1強化源頭與過程控製

通過不同塗料塗裝體係VOC排放特征的比較，可知減少工業塗裝VOC排放及其（qí）對大氣環（huán）境影響的最有效途徑是實施源頭和過程控製。即在生產的源（yuán）頭，采用低VOC含量的塗料，因此我國《大氣汙染防治法（fǎ）》第46條明確提出“工業塗裝（zhuāng）企業應當使用低揮發性有機物含量的塗料”。低VOC含量塗料包（bāo）含粉末、水性、高固體（tǐ）分、紫外光固化（huà）塗料等多種類型，而不應簡單將低VOC含量（liàng）的塗料等同於水性塗料（liào）。粉末塗料（liào）固含量接近100%，塗（tú）裝過程基本不排放VOC，使用粉（fěn）末塗料替代溶（róng）劑型塗料（liào），VOC排放可削減95%以上。

典型汽車和鋼結構生產（chǎn）企業（yè）塗料成分測（cè）試結果如圖4和圖5所示。使用水性（xìng）塗料替代（dài）溶劑型中低固體分塗料，可（kě）減（jiǎn）少VOC排放50%左右。由於《大氣（qì）汙染防治法》未明確低VOC含量塗料的定（dìng）義，各地在操作（zuò）實施時，應（yīng）製（zhì）定不同行業（yè）低VOC含量塗料目錄，依據當（dāng）地大氣環（huán）境質量改善需求、各行業塗（tú）料塗裝技術的發展趨勢，明確適用的低VOC含量塗料種類及其VOC含量限值要求。

對於塗裝工藝過（guò）程的控製，一方麵是要建（jiàn）立密閉型生產（chǎn）成套裝置，大件噴（pēn）塗采用組件拆分、分段噴塗（tú）方式，為後續VOC的收集治理奠定基礎；另（lìng）一方麵是要推廣應用自動（dòng）連續化噴塗線，采用高傳遞效（xiào）率（lǜ）的塗（tú）裝技術，提高塗料利用效率，減少塗料消費量（liàng）。目前，我國工業塗裝企業普遍采用（yòng）低塗料（liào）傳遞效率的傳統手動空氣噴槍進行噴塗作業，噴塗傳遞效（xiào）率通常隻有25%~40%左右，產生過量噴塗問題，增加了塗料消耗及VOC排放量，如表1所示。因此，工（gōng）業塗裝企業（yè）應（yīng）優化產品設計，實施部件（jiàn）塗裝，根據部件的材質和（hé）形狀分類製定塗裝工藝，選擇傳遞效率最優的塗裝技術和設備，如空氣輔助噴塗（tú）、無氣噴塗、靜（jìng）電噴塗等，減少塗料使（shǐ）用量和（hé）VOC排放。

2.2大幅提升末端收集與治（zhì）理效（xiào）率

現階段末端治理仍是實現我國工業（yè）塗（tú）裝行業VOC減排最（zuì）為有（yǒu）效的手段之一，但目前我國VOC治理技術依然存在較多問題。由（yóu）於不同行業（yè）排放VOC的濃度、物質種類、風量及其連續性各不相同，而治理企（qǐ）業擁有的（de）治理技術良莠不齊，均存在一定的局限性和缺點，治理效果（guǒ）與期望（wàng）值存（cún）在較大的差距。為提高工業塗（tú）裝末端治理設施VOC的綜合去除效率，首（shǒu）先迫切需要提升VOC收集（jí）效率，增加進（jìn）入治理設施的VOC量、減少VOC無組織（zhī）逸散排放，為此，塗料、稀釋劑、清洗劑等（děng）含VOC原輔材料應密閉貯存（cún），有條件可采用集中供料係統，無（wú）集中（zhōng）供（gòng）料係（xì）統時（shí）原輔（fǔ）料轉運應采用密閉容器封存，縮短轉運路徑；塗料調配、噴塗、烘幹（晾幹、風幹）及（jí）塗（tú）裝設備清洗等各工序應在獨立密閉空間或密（mì）閉設備中進行，涉及VOC排放的區域應負壓操（cāo）作並（bìng）設置壓力監測儀表，建設帷幕式氣罩，將整個工業（yè）塗裝工序的VOC收集效率提高到80%以上。

為（wéi）篩選出適（shì）合工業塗裝的最佳可行末端治（zhì）理技術，應建（jiàn）立（lì）一套末端治理技術評價指標，即涵蓋“去除率、排放控製水平、運行穩定性、操作維護複雜程度、技術銜接性、安全性、成熟度（dù）、一次投資、能源消耗、消耗品、人力成（chéng）本（běn）、資源回收、能源回收、環境效（xiào）益、二次汙染”15項評價指標，運用AHP分析法進行評價篩選，針對噴（pēn）塗、晾（風（fēng））幹廢氣（qì）等常溫（wēn）廢（fèi）氣（qì）和烘幹廢氣排（pái）放特征的不同，推薦采用不同的治理技術。評價結（jié）果顯示，對於噴漆、晾（風）幹廢（fèi）氣，由於含（hán）有漆霧且廢氣（qì）風量大、濃度低，建議采（cǎi）用組合技術進行治理，鼓勵采用（yòng）幹式過（guò）濾高效除漆霧、“濕式水簾+多（duō）級過濾除濕”聯合裝置（zhì）、靜電漆霧捕集等先進（jìn）除漆（qī）霧（wù）裝置，使用溶劑型塗料時建設（shè）“吸附濃縮+燃燒”處（chù）理設施；若噴漆廢氣風量小、濃度低、周邊環（huán）境不敏感，在考（kǎo）慮一次性投資和運行（háng）成本的情況下，可聯合采用“活性炭吸附+低溫等離子”等組合（hé）技術，低溫等離子法、光催化法等幹式氧化技術也可與吸收技術組（zǔ）合（hé）使用。而使用溶劑型塗（tú）料的烘（hōng）幹工序產生的有機（jī）廢氣濃度、溫度較高，應采用蓄熱式（shì）熱（rè）力燃燒裝置或催化燃燒裝（zhuāng）置單獨處理，在保證安全、有設備條件的基礎上，可（kě）考慮采用回收式熱力（lì）燃燒裝置，產生熱量（liàng）作為烘（hōng）幹供熱（rè）設備的熱源，充分利用有（yǒu）機廢氣中VOC的熱值，具有較（jiào）好經（jīng）濟效益，而且去除效（xiào）率高，VOC可達到（dào）國家和地方排放標準。

2.3針對不同行業（yè）實施差異（yì）化（huà）控製

由於工業塗裝覆蓋（gài）行業廣闊，對不同行業應結（jié）合自身特點實施差異化控製。從（cóng）整體上看，工業塗裝VOC排放（fàng）治理的技術路線可分3類。第一類是低（無）VOC含量塗料替代技術已經較為成熟的（de）行業，如汽車、木質家具、集裝箱製造等，應重在源頭控（kòng）製，可全行業全麵使用低VOC含量塗料替代，推動行（háng）業綠色轉型。集裝箱製造行業（yè）除一次打砂工序外，整箱打砂、箱內外塗裝、底架和木地板塗裝應全麵使用水性塗料；使用溶劑型塗料的一次打砂工序，應配套建（jiàn）設VOC收集治理設施。汽車製造的中塗、色漆應使用（yòng）水性塗料，或中塗、色漆、罩光清漆（qī）全麵替換為高固體分塗料，配套使用“三塗一（yī）烘”、“免中塗”等緊湊型工藝；對溶（róng）劑型（xíng）塗（tú）料噴塗與流（liú）平、烘（hōng）幹的VOC排放進行分類收集和治理。木質家具生產使用（yòng）水性、紫外光固化塗料替代，人造板家具推廣使用粉末塗料，全（quán）麵使用水性膠（jiāo）粘（zhān）劑。

第二類是末（mò）端治理技術和（hé）治理模式，較為成熟的行業如卷材製造，其塗（tú）料采用高沸點溶劑，塗裝（zhuāng）VOC排放主要集中（zhōng）於烘幹環節，對烘幹廢氣采用燃燒裝置進行（háng）處理，產生熱量進行回用，對噴塗廢氣（qì）采用活性炭吸附裝置進行處理。對於此類行（háng）業，重點應做到行業內所有企業應治盡治，並加強末端治理（lǐ）設施運行監管，提高末端治理設施的（de）投運率。

第三類（lèi）是船舶、鋼結構、工程機械等行業治理技術路線不明確，應多措並舉，采取綜合措施推動VOC減排。船（chuán）舶製造行業應（yīng）全麵使用高固體分塗料，在機艙內部、上建內部（bù）推廣使用水性（xìng）塗料；優化塗裝工藝，加大有組織排放塗裝比例，在2020年底前將船舶製造企業60%以上的塗裝作業實現封閉（bì）噴塗施工，強化噴塗車間VOC排（pái）放的收集與處理。工程機械製造行業推廣使用高固體分、超高固體（tǐ）分和粉末塗料，在部分工藝（yì）環節試點推行水性（xìng）塗料，加（jiā）強噴塗車間廢氣的收集與治理。鋼結構製造應全麵使（shǐ）用（yòng）高固體分塗（tú）料，在（zài）複合型（xíng）大（dà）氣汙染嚴（yán）重區域試點推行水性塗料，取締鋼結構露天（tiān）噴塗，改為車間作業，建設噴塗廢氣收集治理設施。

3 工業塗裝VOC監管體係建（jiàn）立健全建議（yì）

3.1製（zhì）定覆蓋“源頭—過程（chéng）—末端”的工業塗裝排放標準（zhǔn）體係

目前國家層麵上沒有針對工業塗裝VOC排放標準，為環境監管（guǎn）帶來（lái）難度，無論是國家還是地（dì）方層麵，均應加快建立工業塗（tú）裝VOC排放標準體係

工業塗裝VOC排放標準體係的設計（jì），應突出VOC排放量大、排放集中度高、對大氣環境質量影響顯著的行業，如汽車、家具、集裝（zhuāng）箱、船舶等行業，結合行業VOC汙染控製技術路線，製定單獨、有針對性的行業排放標準，針對（duì）其他工業塗裝工序製定統一的綜合排放標準。在控製指標選擇上，考慮到工業塗裝VOC無組織排放所占比重較大，應轉變傳統排放標準的管理思路，由原有對末端排汙口濃度的管控轉變為生產全過程排放控（kòng）製，體現在標準製定中增加不同行業塗料（liào）原材料VOC含量限值（zhí）控製指標；設置塗裝工位（wèi）或塗裝車間無組織監控點，提高無組織排放限值要求，從而督促企業加大工藝改（gǎi）進力度，實現密閉生產；此外，為體現全過程控製原則，製定塗裝全過程VOC排放總量控（kòng）製指標，如單位產品或（huò）單位塗裝（zhuāng）麵積的VOC排放限值，鼓勵企（qǐ）業采取多種（zhǒng）組合措施減少VOC排放。標準限值的製定應體現可行性和先進性兼顧（gù）的原則（zé），具有空間差異性，複合型大氣汙染嚴重的重（chóng）點區域應實施特別排放限值（zhí），或製定更加嚴格的地方標準。

3.2加（jiā）快建立工業塗裝VOC監測監控（kòng）體係

從加強監督性監測和自行監測（cè）兩方麵，實施對工業塗裝企業（yè）VOC排放的全方位監控。在監督性監測方麵，加強地市、區（qū）縣一級基層環保執法人員裝備和能力建（jiàn）設，探索向社會檢測機（jī）構開放監督（dū）性監測市場，規範工業塗裝VOC執法監測工作，強化對工業塗裝企（qǐ）業VOC排放的日常監管。在（zài）企業自行（háng）監測方麵（miàn），以省為單位修訂更新重點排汙單位名錄，將單（dān）體VOC排放量大的（de）塗裝（zhuāng）類企業納入重點排汙單位名錄，對主要排汙口安裝VOC自動監控（kòng）設備（bèi），並（bìng）與地市、省級環保部門聯網，此外（wài）VOC重點排放源還應在廠（chǎng）界（jiè）建設環境VOC監測設施。對於未納（nà）入（rù）重點排汙單位名錄的企業，要求（qiú）其每年（nián）至少開展一次VOC廢氣處理設施進、出口監測和（hé）廠界無（wú）組織監控濃度監測，監測指標（biāo）包含原輔（fǔ）料所含主要特征汙染（rǎn）物和（hé）非甲烷（wán）總烴等指標，並根據廢氣處理設施進、出口監測參數核算VOC處理效率。強化工業塗裝（zhuāng）的環境台賬管理。工（gōng）業塗裝企業應逐步完善有機（jī）廢氣監測台（tái）賬，有機廢氣處理設施運行台賬，含VOC有機原輔材料的消耗台賬，包括使用量、廢棄（qì）量、去向及其VOC含量，有機廢氣處理耗材（吸附劑、催化劑等）的用量和更換（huàn）及（jí）轉（zhuǎn）移處置台賬。台賬保存期限不得少（shǎo）於3a。建立非正常工況申報管（guǎn）理製度（dù），包括出現項目停產、廢氣（qì）處理設施停運、突發環保事故等情（qíng）況時，企業應及時（shí）向當地環保部門進行報告並備案。

4 結語

（1）“十三五（wǔ）”時期，全麵推進工業塗裝（zhuāng）VOC排放控製，全國汽車、家具製造行業應（yīng）在（zài）2019年前完成工業塗裝工序VOC治理，其他工（gōng）業（yè）塗裝行業（yè）2020年底前（qián）完成治理；位於（yú）京津（jīn）冀（jì）及周邊（biān）、長三角、珠（zhū）三角等重（chóng）點（diǎn）區域的（de）工業塗裝行業2018年底前完成VOC治理（lǐ），具備（bèi）達到國（guó）家和地方排放（fàng）標準的能力（lì），為實施排（pái）汙許（xǔ）可製奠定基（jī）礎。3以排（pái）汙許可證為載體實施全過程精細化管理根據國（guó）家的（de）統一部署，對（duì）溶劑型塗料和稀（xī）釋劑年使用量超過10t的（de）工業塗裝企業將實施排（pái）汙（wū）許可重點管理。到2019年，家具製造、汽車製造行業全麵實施排汙許（xǔ）可管（guǎn）理；到2020年，其他交通（tōng）運輸（shū）設備製造、電子信息製（zhì）造行業全麵實施，京津冀及周邊地區、長三角區域、珠三角等重點（diǎn）區域將加快排汙許可證核發進程。排汙（wū）許可證是（shì）企業排汙（wū）行為的唯一行政許（xǔ）可，其明確了企業排汙行為依法應當遵守的環境管理要求和承擔（dān）的法律責任義務。以排汙（wū）許可（kě）證為載體，確保（bǎo）工業塗（tú）裝企業落實使用低VOC含量原輔材料；通過無組織許可排放量推進企（qǐ）業密閉生產、提高VOC收集效（xiào）率；通過有組織排汙口許可排放量，敦促企業建設高效VOC治理設施（shī），多措並舉全麵達標排放並且達到年度總許可排（pái）放量的要求；同時落實企業自（zì）行監測、台賬記錄、定期報告和信息公開製度，提高（gāo）企（qǐ）業環境管理的精細（xì）化水平。工業塗裝企業應依法（fǎ）申領排汙（wū）許可證（zhèng），按證排汙；地、市環保部門基於其申請排汙許可證時的守法承諾，依法發放（fàng）排汙許可證，依證（zhèng）強（qiáng）化事中事後監管，對違法排汙行為實施嚴厲打擊；排汙（wū）許可證申領、核發、監管流程全過程公開，接受社會的監督。

（2）工業塗裝VOC排放控製應重（chóng）在源（yuán）頭（tóu），大力推廣使用粉末、水性、高固體分、紫外光固化等低VOC含量塗料；兼顧末端治理，建設VOC全麵圍風係統，將VOC收集（jí）效率提高到80%以上，對（duì）噴漆廢氣（含晾風幹廢氣（qì））、烘幹廢氣治理進（jìn）行分類收集治理，末端治理技術的選擇應（yīng）綜合（hé）考（kǎo）慮經濟成（chéng）本、減排效益、二次環境影響等因（yīn）素。

（3）“十三（sān）五”時期，不同工業塗裝行業VOC排放控製各有側重。汽車、木質（zhì）家具、集裝箱（xiāng）製造等行業強製使用低VOC含量（liàng）塗料替代（dài），推動全行業綠色轉型（xíng）升（shēng）級；卷材等以烘幹廢氣（qì）排放為主的行業，VOC末端治理模式成熟，應做到行業內所有企業應治盡治（zhì）；船舶、鋼結構（gòu）、工程機械等行應多措並舉，采取“源頭-過程-末（mò）端”全過程措施推動VOC減排（pái）。

（4）加快建立健全工業塗裝（zhuāng）VOC排放監管體係。加強對工業塗裝（zhuāng）工序VOC排放的監督性監（jiān）測和企業自我監測，逐步完善工業塗裝工序的VOC監測台賬、VOC處理設施運行台賬、含（hán）VOC有機原輔材料消耗台賬、VOC處理耗（hào）材更換及轉移處置台賬，建立非正常工況申報管（guǎn）理製度，建立VOC排放定期報告和信（xìn）息公開製度，落實（shí）排汙許可製（zhì）各項（xiàng）管理要求。

來源：2017年《塗料工業》