管控工業塗裝VOCs排放

塗料工業：

傳統工業塗裝生產工（gōng）序由於（yú）使用溶（róng）劑型塗料、稀釋劑和清洗劑，形成（chéng）大量VOC排放。依據2015年全國人為源VOC排放清單，工業塗裝VOC排放占整（zhěng）個工業源VOC排放（fàng）量的20%以上。此外已有監測結果表明，工業塗（tú）裝廢氣排放中富含苯係物、含氧揮發性（xìng）有機物（OVOC）等活性強、毒性大的VOC物質，基於此，國家發展改革（gé）委、環境保護部印發的（de）《“十三五”節能減排綜合工作方案》將工業塗裝納入“十三五”期間全國VOC減排的重點領（lǐng）域。然而，工業塗（tú）裝涉及行業麵廣，現階段各地對工（gōng）業塗裝VOC的管控缺乏統一、係（xì）統、科學的（de）認識。本文重點從防（fáng）治技術路線篩選、監管體（tǐ）係構（gòu）建等方麵（miàn），解讀（dú）國家對（duì）工業塗裝VOC排放管控的（de）宏觀（guān）思路，為各地和工業塗裝企業VOC汙染控製提（tí）供指導。

1 不同塗料塗裝體係VOC排放特征比較

2016年我國塗料總產量（liàng）達1899.78萬t，同比增長7.2%，其中（zhōng）工業塗料占（zhàn）塗料總產（chǎn）量的65%以上。在工業塗料中，溶劑型塗料占50%左右，其餘為水性、粉末、光固化等低VOC含（hán）量的塗料，溶劑型塗料所占比例遠高於歐美日（rì）的20%~30%水平。為分（fèn）析工業塗裝VOC排放特征，本研究采（cǎi）集了汽車、鋼結構等典型工業塗裝（zhuāng）企業在使（shǐ）用溶劑型塗（tú）料（liào）、水性塗料的VOC有組織排（pái）放樣品，利用GC-MS/FID分析係統測定了（le）多種VOC組分（fèn）。

研究選取了某轎車廠水性（xìng）中塗及水性色（sè）漆與溶劑型罩光清漆混合（hé）排口的VOC排放樣品分別進行檢測。

研究表明，水性中塗排放VOC中（zhōng）醇類占40%左右、酮類為15%左右、苯係物為20%、烷烴類（lèi）為10%；而對於水性色漆和溶劑型罩光的混合（hé）排口，由（yóu）於使用溶（róng）劑型罩（zhào）光塗料，排放的VOC中苯（běn）係物含（hán）量達到70%左（zuǒ）右，酯類為17%，醇酮類（lèi）合計不到10%。

對於鋼結構生（shēng）產企業，分別選取了使用溶劑型底漆和水性底（dǐ）漆的2家鋼結構企業塗裝VOC排放成分。結果表明，使用水性底漆的鋼結構生產企業排放VOC中醇酮酯（zhǐ）類達到65%左右，苯係物（wù）為28%，烷烴、烯（xī）烴類約為15%；使用溶劑型底漆的排放（fàng）VOC中苯係物占比達到50%左右，醇酮類占比不到10%，烷烴、烯烴（tīng）類占比為12%。

根據典型工業（yè）塗裝企業VOC排放檢測結果可知（zhī），使用溶劑型塗料的工業（yè）塗裝（zhuāng）VOC排放中，苯、甲苯、乙苯、二甲苯、三甲苯的檢出率較大，這些VOC物質的光化學反應活性大，即（jí）其單位排（pái）放的臭氧（yǎng）生成潛勢（shì）和二次有機氣（qì）溶膠生成潛勢大，對複合型大氣汙染的生成（chéng）產生較（jiào）大貢（gòng）獻；而使用水性塗料的工業塗裝VOC排放濃度相對較低，且排放富含醇類、酯類等低反應活性的VOC物質。

2 工（gōng）業塗裝VOC汙染（rǎn）治理技術路線的選擇

2.1強（qiáng）化源頭與過程控製

通過不同塗料塗裝體（tǐ）係VOC排放特征的比較，可知減少工業塗裝VOC排放及其對大氣環境影響（xiǎng）的最有效（xiào）途徑是實施源頭和過程控製。即在生產的源頭，采用低VOC含量的塗料，因此我國《大（dà）氣汙（wū）染防治法》第46條明確提出“工業（yè）塗裝企業應當使用低揮發性有機（jī）物含量的塗料”。低VOC含量塗料包含（hán）粉末、水性、高固體分、紫外光（guāng）固化塗料等多種類型，而不應簡單將低VOC含量（liàng）的塗料等同於（yú）水性塗（tú）料。粉末塗料固含（hán）量接近100%，塗裝過程基本不排放VOC，使用粉末塗料替代溶劑型塗料，VOC排放可削減95%以（yǐ）上。

典型汽車和鋼結構生產企業塗料（liào）成分測試結果如圖4和圖5所示（shì）。使用水性塗料替代溶劑型中低固體分塗料，可減少VOC排放50%左右。由於《大氣汙染防治法》未明確低VOC含量塗料的定義，各地在操作實施時，應製定不同行業低VOC含量塗料目錄（lù），依據當地大氣環境質量改善需求、各行業塗料塗裝（zhuāng）技術的發展趨勢，明（míng）確適用的低VOC含量塗料種類及其VOC含（hán）量限值要（yào）求。

對於塗（tú）裝工藝（yì）過程的控製，一方（fāng）麵（miàn）是要建（jiàn）立密閉型生產成套裝置（zhì），大件（jiàn）噴塗采用組（zǔ）件拆分、分段噴塗方式（shì），為後（hòu）續VOC的（de）收集治理奠定基礎；另一方麵是要推（tuī）廣應用自動連續化噴塗線，采用高傳遞效率（lǜ）的塗裝技術，提（tí）高塗料利用效率，減少塗料消費量。目前，我國工業塗裝企業普遍采用低塗料傳遞效率的傳（chuán）統手動空氣噴槍進行噴塗（tú）作業，噴塗傳遞效率通常隻有25%~40%左右，產生過量噴塗問題，增加了塗料消（xiāo）耗及VOC排放量，如表1所示（shì）。因此，工業塗（tú）裝企業應優化產（chǎn）品設計，實施部件塗裝，根（gēn）據部件的材質和形狀分類製定（dìng）塗裝工（gōng）藝，選擇傳遞效率最優的塗裝技術和設備，如空氣輔助噴塗、無氣噴塗、靜電噴塗等（děng），減少塗料使（shǐ）用量和VOC排放。

2.2大幅（fú）提升末端收集與治理效率

現階段末（mò）端治理仍是實現我國工業塗裝行業（yè）VOC減（jiǎn）排最（zuì）為有效的手段之（zhī）一，但目前我國VOC治理（lǐ）技術依然存在較多問題。由於不同行業排（pái）放VOC的濃度、物質種（zhǒng）類、風量及其連續性各（gè）不相同，而治理企業擁有的治理技術良莠不齊，均（jun1）存在一定的局（jú）限性和缺點，治理效果與期望值存在較大的差距。為提高工（gōng）業塗裝末端治理設施VOC的綜合去除效率，首（shǒu）先迫切需要提升VOC收集效率，增（zēng）加進入治理設施的VOC量、減（jiǎn）少VOC無組（zǔ）織逸散排（pái）放，為（wéi）此，塗料、稀釋（shì）劑、清洗劑等含（hán）VOC原輔材料應密閉貯存，有條件（jiàn）可采用集中供料係統，無集中（zhōng）供料係統時原輔料轉運應采用密閉容器封存，縮短轉運路徑；塗料（liào）調配、噴塗、烘幹（晾幹、風（fēng）幹）及塗裝設備清洗等各工序應在獨立密閉空間或密閉設備（bèi）中進行，涉及VOC排放的區域應負壓操作（zuò）並設（shè）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。

為篩選出適合工業（yè）塗裝（zhuāng）的最佳（jiā）可行末端治理技術，應建立一套末端（duān）治理（lǐ）技術評價指（zhǐ）標，即涵蓋“去（qù）除率、排放控（kòng）製水（shuǐ）平、運（yùn）行（háng）穩定性（xìng）、操作維護複雜程度、技術銜接性、安全性、成熟度、一次投資、能源消耗、消耗（hào）品（pǐn）、人力成本（běn）、資源回（huí）收、能源回收、環境效益、二次汙染”15項（xiàng）評價指標，運用AHP分析法進行評價篩選，針對噴塗、晾（風）幹廢氣等（děng）常溫廢（fèi）氣和烘幹廢氣排放特征的不同（tóng），推薦采用不同的治理技（jì）術。評價結果顯示，對於噴漆（qī）、晾（風）幹廢氣，由（yóu）於含有漆霧且廢氣風量大、濃度低，建議（yì）采用組合技術進行（háng）治理，鼓勵采用幹式（shì）過濾高效（xiào）除漆霧、“濕式水簾（lián）+多級過濾除濕”聯合裝（zhuāng）置、靜（jìng）電漆霧捕集等先進除漆霧裝置，使用溶劑型塗料時建設“吸附（fù）濃縮+燃燒”處理設施；若噴漆廢氣風量小、濃度低、周邊環境不（bú）敏感，在考慮一次性投（tóu）資和運（yùn）行成本的情況下，可聯合采用“活性炭吸附+低（dī）溫等離子”等組合技術，低溫（wēn）等離子法、光催化法等幹式氧化技術也可與吸收技術組合使用。而使用溶劑型塗（tú）料的烘幹工序產生的有機廢氣濃度、溫度較高，應（yīng）采用（yòng）蓄熱式熱力燃燒裝置或催化燃燒裝置單獨處理，在保（bǎo）證（zhèng）安（ān）全、有設備條件的基礎（chǔ）上，可考慮采用回收式熱力燃燒裝置，產生熱量（liàng）作為烘幹供熱設備的熱源，充分利用有機廢（fèi）氣中VOC的（de）熱值，具有較好經濟效益，而且去除（chú）效（xiào）率高，VOC可達到國（guó）家和地方排放標準。

2.3針對不同行業實施差（chà）異化（huà）控（kòng）製

由於工業塗裝覆蓋行業廣闊，對不同行（háng）業應結合（hé）自身特點實（shí）施差異化控製（zhì）。從整體上看（kàn），工（gōng）業塗裝VOC排放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行業，如（rú）汽車、木質家具、集裝箱製造等，應重在（zài）源頭控製，可全行業全麵（miàn）使用低VOC含量（liàng）塗料替代，推動（dòng）行業綠色轉型。集裝箱製造行業除一次打砂工序（xù）外，整箱打（dǎ）砂、箱內外塗裝、底架和（hé）木地板塗裝應全麵使用水性塗料；使用溶（róng）劑型塗料的一次打砂工序，應配套建設VOC收（shōu）集（jí）治理（lǐ）設（shè）施。汽車製造的中塗（tú）、色漆應使（shǐ）用水性塗料（liào），或中塗（tú）、色漆、罩光清漆全麵替換為高固體分塗料，配套使用“三塗一烘”、“免中塗”等緊湊型工藝；對溶劑型塗料噴塗與流平、烘幹的VOC排放進行分類（lèi）收（shōu）集和治（zhì）理。木質家具生產使用水性、紫外光固化塗料替（tì）代，人造板家具推廣使用粉末塗料，全麵使用水性膠粘劑。

第二類是末端治理技術和治理模式，較為成熟的（de）行業如卷材製造，其塗料采用高（gāo）沸點溶劑，塗裝VOC排放（fàng）主要集中於烘幹環節，對烘幹廢氣采（cǎi）用燃燒裝（zhuāng）置進行處理，產生（shēng）熱量進行回用，對噴塗廢氣采用（yòng）活性炭（tàn）吸附裝置進行處（chù）理。對於此類行業（yè），重點應做到（dào）行業內所有企業應（yīng）治盡治，並加強末端治理設施運行監管，提（tí）高末端治理設施的投運率（lǜ）。

第（dì）三類（lèi）是船舶（bó）、鋼結構（gòu）、工程機械等行業治理技（jì）術路線不明（míng）確，應多措並舉，采取綜合措施推動VOC減排。船舶製造行業（yè）應全麵使（shǐ）用高固體分塗料，在機艙內部、上建內部推（tuī）廣使用水性塗料；優化塗裝工藝，加（jiā）大有組織排放塗（tú）裝比例，在2020年底（dǐ）前將船舶製造企業60%以上的塗裝作業實現封閉噴塗施工，強化噴塗車間VOC排放的收集與處理。工程機械製造行業推廣使用高固體分、超（chāo）高固體分（fèn）和粉末塗料，在部分工藝環節試點推行水性塗料，加強（qiáng）噴塗（tú）車間廢氣的收集與治理。鋼（gāng）結構製造應全麵（miàn）使用高固體分塗料，在（zài）複合（hé）型大氣汙染（rǎn）嚴重區域試點推行水性塗料，取締鋼結構露天噴塗，改為車間作業，建設噴塗（tú）廢氣收集治理設施。

3 工業塗裝VOC監管（guǎn）體係建立健全建議

3.1製定覆（fù）蓋“源頭—過程—末端”的工業塗裝（zhuāng）排放標準體係

目前國家層（céng）麵上沒（méi）有針對工業塗裝VOC排放標準，為環境監管帶來難度，無論（lùn）是國家還是（shì）地方層麵，均應加快（kuài）建（jiàn）立工業塗裝VOC排放標準體係

工業塗裝VOC排放標準體係的設計，應突出VOC排放量大、排放集中度高、對大氣（qì）環境質量（liàng）影響顯著（zhe）的行業（yè），如汽車、家具（jù）、集（jí）裝箱、船舶等（děng）行業，結合行業（yè）VOC汙染控製技術路線，製定單獨、有針（zhēn）對性的行業排（pái）放標準，針對其他工業塗裝（zhuāng）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（tú）裝VOC無組織排放所占比重較（jiào）大，應（yīng）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製，體現在標準（zhǔn）製定（dìng）中增加不同行業塗料原材料VOC含量限值控製指標；設置塗（tú）裝（zhuāng）工位（wèi）或塗裝車間（jiān）無組織監（jiān）控點，提高無組織排放限值要求，從（cóng）而督促企業加大工藝改進力度，實（shí）現密閉（bì）生（shēng）產；此（cǐ）外，為體現全過程控製原則，製定塗裝全過程VOC排放總量控製指標，如單位產品或（huò）單位塗裝麵積的VOC排放限值，鼓勵企業采（cǎi）取多種組合措施減少VOC排放。標準限值（zhí）的製定（dìng）應體現可行性和（hé）先進性兼顧的原則（zé），具有空間差異性，複合（hé）型大氣汙染嚴重的重點區域應實施特別排放限值，或（huò）製定更加（jiā）嚴格的地方（fāng）標準。

3.2加快建（jiàn）立工業塗裝VOC監測監控體係（xì）

從加強監（jiān）督性監測和自行監測兩方麵，實（shí）施對工業塗裝企業VOC排放的全方位監控。在監督性監測方麵，加（jiā）強地市、區縣一級（jí）基層環保執法人員裝備和能力建設，探索向（xiàng）社會檢測機構開放（fàng）監督性監測（cè）市場，規範工業塗裝VOC執法監測工作，強化對（duì）工業塗裝企業VOC排放（fàng）的日（rì）常監管。在企業（yè）自行監測方麵，以省為單位修訂更新重點排汙單位名錄（lù），將單體VOC排放（fàng）量大的塗裝類（lèi）企業納入重（chóng）點排汙（wū）單位名錄，對主要排汙（wū）口安裝VOC自動（dòng）監控設備，並與地市、省（shěng）級環保部門（mén）聯網，此外VOC重點排放源還應在廠界（jiè）建設環境VOC監測設施。對於未納入重（chóng）點排汙單（dān）位名錄的企業，要求其每（měi）年至少（shǎo）開展一次VOC廢氣處（chù）理（lǐ）設施進、出口監測和（hé）廠界無組織監控濃度（dù）監測（cè），監測指標包含原輔料（liào）所含主（zhǔ）要特征（zhēng）汙染物（wù）和非甲烷總烴等指標，並根據廢氣處理設施進、出口監測參數核算VOC處理（lǐ）效率。強化工業塗裝的環境台賬管理。工業塗裝企（qǐ）業應逐步完善有機廢氣監測台賬，有機廢（fèi）氣處理設施運行台賬，含VOC有機（jī）原輔材料的消耗台賬，包括使用量、廢棄（qì）量、去向（xiàng）及其VOC含量（liàng），有機廢氣處理耗材（吸附劑、催化劑等）的用量（liàng）和更換及轉移處置台賬。台賬保存期限不得少於3a。建立非正常工況（kuàng）申報管理製度，包括出現項目停產、廢氣（qì）處理設施停運、突發環保事故等情況（kuàng）時，企業應及時向當地環保部門進行報告並備案。

4 結語

（1）“十三五”時期，全（quán）麵推進工業塗（tú）裝VOC排放控製，全國汽車、家具（jù）製造行業應在2019年前完成工業塗裝工序VOC治理，其他工業塗裝行業2020年底前完成治理；位於（yú）京津冀及周邊、長三（sān）角、珠（zhū）三角等重（chóng）點區域的工業塗裝行業2018年（nián）底前完成VOC治理，具備達到國家和地方排放（fàng）標準的能力，為實施排汙許可製（zhì）奠（diàn）定基礎。3以排汙許可證為載體實施全過程精細化管理根（gēn）據國家（jiā）的統一部（bù）署，對溶劑型塗料和稀釋（shì）劑年使用量超過10t的工業塗裝企業將（jiāng）實施（shī）排汙許可重點管理。到2019年，家（jiā）具製造、汽車製造行業全麵實施排汙許可管理；到2020年，其他交（jiāo）通運輸設備製造、電子信息製造行業全麵實施，京津冀及（jí）周邊地區、長三（sān）角區域（yù）、珠三角等重點區域將加快排汙許可證核發進程。排汙許可證（zhèng）是企（qǐ）業排汙行為（wéi）的唯一行政許（xǔ）可，其明確了企業排汙行為依法（fǎ）應當遵守的環境管理要（yào）求和承（chéng）擔的法律責任義務（wù）。以排汙許可證為載（zǎi）體，確保工業塗裝企業落實使用低VOC含（hán）量原輔材料；通過無組織許可排放量推進企業密閉生產、提高（gāo）VOC收集效率；通過（guò）有組織排汙口許可排放量（liàng），敦促企業建設高效VOC治理設施，多措並舉全（quán）麵達標排放並且達到年度總許（xǔ）可排放量的要（yào）求（qiú）；同（tóng）時落實企業自行監測、台賬記錄、定（dìng）期（qī）報告和信息公開製度，提高企業環境管理的精細（xì）化水平。工業塗裝企業應（yīng）依法申領排汙許可（kě）證，按證排汙；地、市環保部（bù）門（mén）基（jī）於其申請排汙（wū）許可證時的守法承諾，依法發放排汙許可證，依證強（qiáng）化事中事後（hòu）監管，對（duì）違法排汙行為實施（shī）嚴厲打擊；排汙許可證申（shēn）領、核發（fā）、監管流程（chéng）全過程公（gōng）開，接受社會（huì）的監督。

（2）工業塗裝VOC排（pái）放控製應重在源頭，大力推廣使用粉末、水性、高固體（tǐ）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收集效率提高到80%以上，對噴漆廢氣（含晾風幹廢氣）、烘幹廢氣治理進行分類收集治理，末端治理技術的選擇應綜合考慮經濟成本、減排（pái）效益、二（èr）次環境影響等因（yīn）素。

（3）“十三五”時（shí）期，不同工（gōng）業塗裝行業VOC排（pái）放控製各有側重。汽車、木質家具、集裝箱製造等行業強製使用低VOC含量塗料替（tì）代（dài），推動全行業綠色轉型升級（jí）；卷材等以烘幹廢氣排放為主的行業，VOC末端治（zhì）理模式成熟，應做到行業內（nèi）所（suǒ）有企業應治盡治（zhì）；船舶（bó）、鋼結構、工程機械等行應多措並舉（jǔ），采（cǎi）取“源頭-過（guò）程-末端”全過程措（cuò）施推動VOC減排。

（4）加快建立健全工業塗裝VOC排放監管體係。加強對工業塗裝工序VOC排放的監督性監測（cè）和（hé）企業自我監測，逐步完善工業塗裝工（gōng）序的VOC監測台賬、VOC處理（lǐ）設施運行台賬、含VOC有機原輔材料（liào）消耗台賬、VOC處理耗材更換及轉移處（chù）置（zhì）台賬，建立非正常（cháng）工況申報管理製度，建立VOC排放定期報告和信息公（gōng）開製度，落實排汙許可（kě）製各項（xiàng）管理要求。

來源：2017年《塗料工業》