導語

涂裝是將涂料涂覆于基底表面形成具有防護、裝飾或特定功能的涂層過程，是現(xiàn)代產(chǎn)品制造工藝中的一個重要環(huán)節(jié)。工業(yè)涂裝包括工業(yè)生產(chǎn)中涂料調(diào)配、表面預(yù)處理（脫脂、除舊漆、打磨等）、涂覆（含底涂、中涂、面涂、罩光等）、流平、干燥/固化等環(huán)節(jié)的生產(chǎn)工序。我國是制造業(yè)大國，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，涂裝工藝涉及的行業(yè)眾多，包括家具制造業(yè)、金屬制品制造、通用設(shè)備制造業(yè)、家電制造業(yè)、專用設(shè)備制造、汽車制造、鐵路、船舶、航空航天和其他運輸設(shè)備制造業(yè)、電氣機械及器材制造、機械和設(shè)備修理業(yè)和汽車修理與維護業(yè)等行業(yè)涂料在線coatingol.com。

1.  涂裝車間廢氣主要來源及其危害

在涂裝車間的噴漆室、揮發(fā)室以及烘房當中，都會產(chǎn)生較多的有機廢氣。而從各個區(qū)域的廢氣特點來看，烘房廢氣的風量更小，廢氣的濃度也比較高，要處理這一空間的廢氣，可以選擇高溫氧化焚燒的方式進行處理。在高溫的條件下，有機物會不斷的氧化分解，在處理廢氣的同時，產(chǎn)生的熱量又能夠作為烘房熱源，而且通過高溫凈化后的空氣，完全能夠達到排放的標準。而在噴漆室，有機廢氣則與烘房完全相反，噴漆室產(chǎn)生的有機廢氣風量大且濃度低，因此在不違反國家規(guī)定的前提下，這部分廢氣多數(shù)采用的都是高空直接排放，然而排放出來的廢氣也并沒有滿足國家對于廢氣排放的標準要求，也會造成嚴重的環(huán)境污染。當然，如今不少的企業(yè)清楚的意識到有機廢氣污染治理的重要意義，但是在實際的實施中，由于種種原因，并沒有真正付諸行動，導致如今的有機廢氣污染治理以及控制的效果并不盡如人意。實際上，在室內(nèi)環(huán)境中，一旦有機廢氣的濃度太高，就會有一定急性中毒風險，可能會表現(xiàn)為頭暈、咳嗽等。一旦吸入過量，甚至會造成中毒，中毒者會陷入昏迷狀態(tài)，嚴重危害其生命安全。而人一旦長期在有機廢氣污染的室內(nèi)環(huán)境之中生活，則會有慢性中毒的可能，長此以往，臟器與神經(jīng)系統(tǒng)功能受損，全身乏力等情況都會出現(xiàn)，甚至還會有內(nèi)分泌紊亂的情況發(fā)生。

2.  涂裝行業(yè)廢氣污染治理中存在的問題

2.1 源頭問題

（1）溶劑型涂料使用比例過高，通過調(diào)查，目前涂裝行業(yè)的涂料仍是以溶劑型涂料為主，用量占比超過50%；尤其是家具制造業(yè)、金屬制品制造、電氣機械及器材制造等行業(yè)，溶劑型涂料用量甚至達到80%。溶劑型涂料使用比例過高，從源頭上導致VOCs排放量大。

（2）噴涂工藝和裝備水平落后噴涂自動化程度低，相當數(shù)量的涂裝企業(yè)仍采用人工噴涂作業(yè)；涂裝技術(shù)水平比較低，高效噴涂系統(tǒng)應(yīng)用少，大量使用噴涂效率低的工藝和設(shè)備。

2.2 過程控制問題

（1）噴涂、干燥和調(diào)配過程存在的問題目前，工業(yè)涂裝企業(yè)對噴涂、流平、干燥等環(huán)節(jié)均采取了集氣措施，集氣方式主要包括整體集氣和集氣罩集氣；但整體集氣方式存在換氣次數(shù)較低的問題，集氣罩邊沿風速＜0.3m/s，涂裝廢氣集氣效率較差。部分大構(gòu)件設(shè)備直接采用敞開式噴涂作業(yè)，廢氣直接無組織排放。此外，相當數(shù)量涂裝企業(yè)還未設(shè)置專門的調(diào)配間，涂料調(diào)配于室外進行，且未采取集氣措施，調(diào)配過的廢氣直接無組織排放。

（2）廢水儲存和處理過程存在的問題涂裝企業(yè)的生產(chǎn)廢水主要來自噴涂工序（濕式噴涂）和廢氣處理（水噴淋處理工藝），對于溶劑型涂料，廢氣污染物主要為苯系物（甲苯、二甲苯）和乙酸酯類（乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等）和乙二醇單丁醚等，其中乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯常溫下在水中的溶解分別為24%、8.08%、1.86%，46℃時乙二醇單丁醚可與水互溶，廢水中有機成分含量較高。部分企業(yè)僅采取混凝沉淀處理工藝，無生化處理等二級處理措施，且廢水回用于噴淋工序，導致廢水中有機組分累積；部分有機組分會以廢氣的形式揮發(fā)，尤其是夏季高溫天氣，廢水中的有機組分揮發(fā)較為明顯。

（3）危廢暫存過程存在的問題工業(yè)涂裝企業(yè)的危險廢物主要為漆渣、污水站污泥、油漆桶等。根據(jù)《關(guān)于危廢暫存場所油漆桶需要配套廢氣收集設(shè)施問題的回復》（生態(tài)環(huán)境部部長信箱），“危險廢物貯存設(shè)施的設(shè)計和建設(shè)，應(yīng)經(jīng)具有審批權(quán)的環(huán)境保護行政主管部門批準的環(huán)境影響評價文件來確定。”通過查閱公示的建設(shè)項目環(huán)境影響評價報告，大部分涉及工業(yè)涂裝工序的建設(shè)項目環(huán)評并未要求危廢暫存場所設(shè)置廢氣收集處理設(shè)施；根據(jù)調(diào)查，大部分工業(yè)涂裝企業(yè)危廢暫存場所未設(shè)置廢氣收集處理設(shè)施，廢氣均無組織排放。根據(jù)本人工作過程中對工業(yè)涂裝企業(yè)排查監(jiān)測情況，使用溶劑型涂料的涂裝企業(yè)，危廢暫存場所VOCs濃度較高，暫存場所內(nèi)VOCs濃度可達14.10ppm～266.4ppm（ppbbRAE3000手持式VOCs檢測儀），固廢暫存場所內(nèi)以及周邊廢氣污染影響嚴重。

2.3末端治理過程問題

（1）治理措施單一、低效大型涂裝企業(yè)的涂裝廢氣基本都采用了RTO或沸石轉(zhuǎn)輪（活性炭吸脫附）+RCO等高效的末端處理措施；中、小型企業(yè)受到環(huán)保意識、資金投資和管理水平的限制，大部分采用低溫等離子、光氧催化或活性炭吸附（拋棄法）等單一、低效的末端處理措施，該類廢氣處理設(shè)施使用初期的處理效果較好，但隨著設(shè)備的運行使用，低溫等離子設(shè)備的組件清洗頻次、活性炭更換量和更換頻次對廢氣處理效率影響較大，無法確保廢氣處理效率和廢氣污染物持續(xù)穩(wěn)定達標排放。（2）廢氣處理設(shè)施工程設(shè)計不合理部分企業(yè)出于經(jīng)濟利益考慮，廢氣處理設(shè)施并未邀請專業(yè)的設(shè)計單位進行設(shè)計，廢氣處理設(shè)施工程設(shè)計上不合理主要體現(xiàn)在以下方面：①烘干廢氣溫度較高，未經(jīng)降溫處理直接送至低溫等離子、光氧催化或活性炭吸附裝置處理，超過上述廢氣處理裝置的運行溫度（≤40℃）；②活性炭吸附裝置的氣流速度過高，廢氣在活性炭層的停留時間過短（＜1s）；③廢氣采用水噴淋+活性炭吸附處理工藝，水噴淋裝置和活性炭吸附裝置之間未設(shè)置除濕除霧設(shè)施，廢氣濕度過高。

2.4管理問題中小企業(yè)涂裝廢氣污染治理管理中的問題主要體現(xiàn)在以下方面：

（1）活性炭吸附裝置中填充活性炭的比表面積和碘值等不符合規(guī)范要求；（2）活性炭更換量不符合要求，更換頻次低或者未更換；（3）低溫等離子設(shè)備組件清洗頻次低或未清洗；（4）部分企業(yè)受經(jīng)濟利益驅(qū)使，廢氣處理設(shè)施未正常運行。

3.  涂裝行業(yè)廢氣污染治理中問題的解決對策

近幾年，隨著中國特色生態(tài)文明建設(shè)的大力開展，以及中央生態(tài)環(huán)境保護督察的加強，涂裝行業(yè)廢氣污染治理工作取得了明顯成效，人民群眾的環(huán)境獲得感日益增強。隨著我國“碳達峰、碳中和”目標的提出，涂裝行業(yè)廢氣污染防治僅僅依靠末端治理措施已經(jīng)無法滿足要求。筆者根據(jù)自身的工作經(jīng)歷，針對中、小企業(yè)涂裝廢氣污染治理存在的問題，提出對策和措施，以期有利于涂裝行業(yè)廢氣污染治理的進一步推進。

3.1 建立健全規(guī)范標準體系技術(shù)規(guī)范及標準體系是開展涂裝行業(yè)廢氣治理深入推進的基礎(chǔ)，對涂裝行業(yè)廢氣治理具有指向作用。技術(shù)規(guī)范及標準體系包括技術(shù)規(guī)范體系和標準體系兩個方面，其中技術(shù)規(guī)范主要從涂裝的工藝設(shè)備選用、原輔材料選用、過程控制、末端治理、日常管理要求等方面提出具有涂裝行業(yè)特色的技術(shù)規(guī)范體系，以指導工業(yè)涂裝企業(yè)廢氣治理的實施；標準體系的制定主要是為改善區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量服務(wù)，同時兼顧經(jīng)濟技術(shù)可行性，因此，標準體系中的標準應(yīng)是根據(jù)區(qū)域環(huán)境的狀況及廢氣治理技術(shù)的發(fā)展及時修訂。

3.2 源頭控制源頭控制是從涂裝用料選用和工藝設(shè)備選型入手，在嚴格限制涂裝中VOCs含量的同時，選擇高效的噴涂工藝和先進的噴涂設(shè)備，從生產(chǎn)的源頭減少VOCs的輸入量，從而實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程VOCs減排的目的。本文主要從原輔材料源頭替代和采用先進噴涂工藝設(shè)備兩個方面論述源頭控制。在涂層防腐蝕功能滿足要求的前提下，根據(jù)各行業(yè)的表面涂裝特點，使用水性涂料、粉末涂料、無溶劑涂料、輻射固化涂料等低VOCs含量的涂料替代溶劑型涂料；同時涂料中VOCs含量限值應(yīng)符合《工業(yè)防護涂料中有害物質(zhì)限量》（GB30981-2020）和《低揮發(fā)性有機化合物含量涂料產(chǎn)品技術(shù)要求》（GB/T38597—2020）等標準規(guī)范的要求。

3.3 過程控制和管理

（1）涂裝過程針對整體密閉的噴漆室，除滿足安全通風外，噴漆室的控制風速應(yīng)滿足《涂裝作業(yè)安全規(guī)程噴漆室安全技術(shù)規(guī)定》（GB14444-2006）要求，在排除干擾氣流情況下，密閉噴漆室控制風速為0.38～0.67m/s，半密閉噴漆室（如，軌道行車噴漆）控制風速為0.67～0.89m/s。采用吸風罩收集廢氣的，吸風罩設(shè)計應(yīng)符合《排風罩的分類及技術(shù)條件》（GB/T16758-2008），其最小控制風速不低于0.3m/s。針對大構(gòu)件設(shè)備的噴涂作業(yè)可采用伸縮式噴涂室，并采取廢氣收集措施，減少廢氣的無組織排放。此外，涂料、稀釋劑、清洗劑等原輔材料存儲和調(diào)配等過程應(yīng)采用密閉設(shè)備或在密閉空間內(nèi)操作，并采取廢氣收集措施；涂料、稀釋劑和清洗劑等原輔材料使用過程應(yīng)采用密閉管道或密閉容器等輸送。

（2）廢水儲存和處理過程對于采用溶劑型涂料的工業(yè)企業(yè)來講，廢氣污染物中的乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙二醇單丁醚在水中的溶解度相對較高，廢水收集及處理構(gòu)筑物中逸散的有機廢氣量較大；其廢水收集和處理構(gòu)筑物應(yīng)采取密閉集氣和處理措施，減少有機廢氣排放量。

（3）固廢儲存過程工業(yè)涂裝企業(yè)的危險廢物主要為漆渣、污水站污泥、油漆桶等。使用溶劑型涂料的涂裝企業(yè)，危廢暫存場所VOCs濃度較高，暫存場所內(nèi)VOCs濃度可達14.10ppm～266.4ppm，廢氣排放量較大。此類固廢儲存設(shè)施應(yīng)采取廢氣收集處理措施，以減少廢氣的排放量。

3.4 末端治理

（1）采用高效末端治理措施噴涂廢氣前要去除漆霧。去除方法有干法、濕法和靜電法，其中以干法和濕法最為常見，靜電法適合水性漆噴涂且需要風循環(huán)利用的特殊場合。干法是使用金屬過濾網(wǎng)、濾布、過濾棉、無紡布等濾材將漆霧攔截，缺點在于濾料阻力會隨攔截量增加而加大，需要定期更換，比較適合涂料用量較少的涂裝生產(chǎn)線，如汽車維修店噴漆房。濕法常見的有水簾噴淋式、水旋式（含文丘里型、漩渦型）等。利用慣性或離心力將顆粒狀的漆霧攜入水中，與水中添加的化學藥劑反應(yīng)，使漆霧顆粒失去黏性，絮凝成團，在水中沉淀而被取出，水體再補充藥劑后循環(huán)使用。需要特別注意的是，廢氣通過濕法去除漆霧后，含濕量大，廢氣中的水分子會與氣體分子在活性炭吸附中產(chǎn)生競爭，導致活性炭吸附效能下降，甚至使已吸附的氣體分子脫附。對于采用溶劑型涂料的工業(yè)涂裝企業(yè)，應(yīng)淘汰低溫等離子、光氧催化或活性炭吸附（拋棄法）等單一、低效的末端處理措施，優(yōu)先使用RTO焚燒裝置或沸石轉(zhuǎn)輪（活性炭吸脫附）+RCO等高效的末端處理措施。對于采用水性涂料、粉末涂料等低VOCs含量的工業(yè)涂裝企業(yè)，應(yīng)對末端廢氣處理裝置進行改造，采用組合廢氣處理工藝，VOCs廢氣處理工藝流程如圖1所示。

（2）加強廢氣處理設(shè)施工程設(shè)計管理廢氣處理設(shè)施工程設(shè)計應(yīng)滿足《催化燃燒法工業(yè)有機廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ2027-2013）、《蓄熱燃燒法工業(yè)有機廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ1093-2020）和《吸附法工業(yè)有機廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ2026-2013）等技術(shù)規(guī)范的要求。

3.5 管理要求

（1）廢氣處理裝置管理要求①活性炭吸附裝置。采用活性炭吸附裝置進行廢氣處理時，活性炭選用應(yīng)滿足以下要求：當吸附劑是活性炭的時候，碘值適宜低于800mg/g；而如果吸附劑改為蜂窩活性炭，碘值不能夠低于650mg/g；當吸附劑是活性炭纖維時，其比表面積不低于1100m2/g（BET法）。此外，活性炭更換量和更換頻次應(yīng)根據(jù)涂料、稀釋劑和清洗劑的使用量作為依據(jù)，并結(jié)合廢氣自行檢測數(shù)據(jù)共同確定。②低溫等離子裝置。低溫等離子裝置的電極組件清洗頻次應(yīng)不小于6次/年。（2）廢氣處理設(shè)施運行管理要求為確保廢氣處理設(shè)施正常運行，生態(tài)環(huán)境管理部門對廢氣處理設(shè)施正常運行的管理，應(yīng)積極引導采用新技術(shù)和新設(shè)備，通過用電、用能監(jiān)控的手段，實時監(jiān)控廢氣處理設(shè)施運行情況。

3.6 探索建立“工業(yè)涂裝綠島”工業(yè)涂裝企業(yè)大部分為中、小企業(yè)，受到環(huán)保意識、資金投資和管理水平的限制，涂裝廢氣治理水平普遍較低，治理效果普遍較差。工業(yè)園區(qū)管理部門可探索建立“工業(yè)涂裝綠島”，將園區(qū)內(nèi)工業(yè)企業(yè)的涂裝工序全部集中在“工業(yè)涂裝綠島”內(nèi)；“工業(yè)涂裝綠島”內(nèi)的工業(yè)企業(yè)應(yīng)從源頭替代、過程控制、末端治理和日常管理等方面提高要求，推動涂裝廢氣的治理和減排。此外，為提高涂裝的產(chǎn)品質(zhì)量和滿足不同的產(chǎn)業(yè)類型的涂裝需求，“工業(yè)涂裝綠島”應(yīng)根據(jù)園區(qū)內(nèi)的產(chǎn)業(yè)類型分類設(shè)置。

3.7 以環(huán)保為主要目標的廢氣（凈化）處理環(huán)保一直以來都是一個永恒不變的話題，而目前在涂裝行業(yè)中，也出現(xiàn)了環(huán)保型的涂料，而這些涂料通常都會不使用或者是少使用有機溶劑，比較常見的有水性涂料、粉末涂料等。而從廢氣的產(chǎn)生角度來看，粉末涂料使用過程中不會產(chǎn)生廢氣，所以中小企業(yè)在涂裝過程中，可以選擇使用粉末涂料，從源頭上減少廢氣中的VOCs的排放量，從根本上解決環(huán)保問題。

除此以外，無論是用化學方式凈化處理廢氣還是用物理方式去凈化處理廢氣，都難免會產(chǎn)生除了廢氣以外的其他污染環(huán)境的污染物，而這些污染物如果處理不當，反而有可能會給環(huán)境帶來二次污染。所以在進行廢氣凈化處理的過程中，可以選用更加環(huán)保的材料進行處理。例如在車間內(nèi)用活性炭進行污染凈化廢氣的處理，活性炭作為車間廢氣吸附劑已經(jīng)有比較久的應(yīng)用經(jīng)驗，所以在某些層面上看，這一技術(shù)已經(jīng)相對成熟。活性炭吸附的這種方式主要是利用活性炭的優(yōu)異吸附生物功能進行有機溶劑的吸附，將廢氣中的有機溶劑吸附在活性炭的表面，可以保證往外排放的廢氣中沒有有機溶劑，對環(huán)境也不會造成太大的影響。

而吸附了有機溶劑的活性炭會采用100℃的熱空氣進行脫附，然后結(jié)合催化燃燒的方式，將脫附出來的有機溶劑進行凈化處理，確保不會讓有機溶劑對環(huán)境產(chǎn)生二次污染而脫附后的活性炭可以繼續(xù)投入使用。通過這種方式凈化處理噴涂廢氣，不僅價格低廉，還能夠保證廢氣凈化處理得更加徹底，對于環(huán)境而言極為友好。

結(jié)  語

近幾年，我國涂裝行業(yè)廢氣污染治理工作取得了明顯成效，人民群眾的環(huán)境獲得感日益增強；隨著我國“碳達峰、碳中和”目標的提出，涂裝行業(yè)廢氣污染防治僅僅依靠末端治理措施已無法滿足要求。

本文針對中小企業(yè)涂裝廢氣污染治理存在的問題，從技術(shù)規(guī)范及標準體系、源頭替代、過程控制、末端治理、管理要求等方面提出對策措施，以期對中小企業(yè)涂裝廢氣治理提供有益的參考，最終實現(xiàn)社會經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護的有機統(tǒng)一。

來源：水漆助手