管控工業塗裝VOCs排放

塗（tú）料工業：

傳統工業塗裝（zhuāng）生產工序（xù）由（yóu）於使用溶劑型塗料、稀釋劑（jì）和清洗劑，形成大量VOC排放。依據2015年全國（guó）人為源VOC排（pái）放清（qīng）單，工業塗裝VOC排放占整個工業源VOC排放量的20%以上。此外已有監測結果表明，工業（yè）塗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（guó）家發展改革委、環境保護部印發的《“十三五（wǔ）”節能減排綜合（hé）工作方案》將工業塗裝納入“十三五”期間全（quán）國VOC減排的重（chóng）點領域。然而，工業塗裝（zhuāng）涉及行業麵廣，現（xiàn）階段各地對工業塗裝VOC的管控缺乏統一、係統、科學的（de）認識。本文重點從防治技術路線篩選、監管體係構建等方麵，解讀國家對工業塗裝VOC排放管控的宏觀思路，為各地和工業塗（tú）裝企業VOC汙染控製（zhì）提（tí）供指導。

1 不同塗料塗（tú）裝體係VOC排放特征比較

2016年我（wǒ）國塗料（liào）總（zǒng）產量（liàng）達1899.78萬t，同比增長7.2%，其中工業塗料占塗料總產量（liàng）的65%以上。在工（gōng）業塗料中，溶劑型塗料占（zhàn）50%左右，其餘為水（shuǐ）性、粉末、光固化等低VOC含量的塗料，溶劑型塗料所占比例遠（yuǎn）高於歐美（měi）日的20%~30%水平（píng）。為分析工（gōng）業塗裝VOC排放特（tè）征，本研究采集了汽車、鋼結構等典型工業塗裝企業（yè）在使用溶劑（jì）型塗料、水性塗（tú）料的VOC有組織排放樣品，利用（yòng）GC-MS/FID分析係（xì）統測（cè）定了多種VOC組分。

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

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

對於鋼結構生產企業，分別選取了使用溶劑型底漆和水性底（dǐ）漆（qī）的2家鋼結（jié）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（qǐ）業排放VOC中醇酮（tóng）酯類達到65%左右，苯係物為28%，烷烴、烯烴類約（yuē）為15%；使用溶劑型底漆的排放VOC中苯（běn）係物占比達到50%左右，醇酮類占比不（bú）到10%，烷烴、烯烴（tīng）類占比為12%。

根據典（diǎn）型工（gōng）業塗裝企業VOC排放檢測結果可知，使用溶（róng）劑型塗（tú）料（liào）的工業塗裝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（zhì）的光化學反應活性大，即（jí）其單位排放的臭氧生成潛勢和（hé）二次（cì）有機氣溶（róng）膠生成潛勢大，對複合型大（dà）氣汙染的（de）生成產生較大貢獻；而使用（yòng）水性塗料的工業塗（tú）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（de）VOC物質。

2 工業塗裝VOC汙染治理技術路線的選擇

2.1強化源頭與（yǔ）過程控製

通過不同塗料塗裝體係VOC排放（fàng）特（tè）征的比（bǐ）較，可知（zhī）減少工業（yè）塗裝VOC排放及（jí）其對大氣環境（jìng）影響的最有效途（tú）徑是實施（shī）源頭和過程控製（zhì）。即在生產的源頭，采用低VOC含量的塗料（liào），因此我（wǒ）國《大氣汙染防治法》第46條明確提出“工業塗裝企（qǐ）業應（yīng）當使用低揮發（fā）性有機物含量的（de）塗料”。低VOC含量塗（tú）料包含粉（fěn）末、水性、高固體（tǐ）分、紫外光固化塗料等多種類型，而不應（yīng）簡單將低VOC含量的塗料等同於水性塗料。粉末塗料固（gù）含量接近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%以上。

典型汽（qì）車和鋼結構生產企業塗料成分測試結果如圖（tú）4和圖5所示。使（shǐ）用（yòng）水性塗料替代溶劑型中低（dī）固體分塗料，可減少VOC排放50%左右。由於《大氣（qì）汙染防治法》未（wèi）明確（què）低VOC含（hán）量（liàng）塗料的定義，各地在操（cāo）作實施時，應製定不同行業低VOC含（hán）量塗料目錄（lù），依據當地大氣環境質量改善需求、各行業塗料塗裝技術的發展趨勢，明確適用的低VOC含量塗料種類及其（qí）VOC含量（liàng）限值要求。

對於塗裝工藝過程的控製，一方麵是要建立密閉（bì）型生產成套裝置，大件噴塗采（cǎi）用組件拆分、分段噴塗方式，為後續（xù）VOC的（de）收集治理（lǐ）奠定基礎；另一方麵是要推廣應用自動連續化噴塗線，采用高傳（chuán）遞效率的塗裝（zhuāng）技術，提高塗料利用效率，減少塗料消費量。目前，我國工業塗裝企業普遍采用（yòng）低塗料傳遞效率（lǜ）的傳統手動（dòng）空氣噴（pēn）槍進行噴（pēn）塗作業，噴塗傳遞（dì）效率通常隻有25%~40%左右，產生過量噴（pēn）塗問（wèn）題，增加了塗料消耗及VOC排放量，如表1所示。因此，工業塗裝企業應優化產品設計，實施（shī）部件（jiàn）塗裝，根據部件的材質和形狀分類製定塗裝工藝，選（xuǎn）擇傳遞效率最優（yōu）的（de）塗裝技術和設備，如空氣輔助噴塗、無氣噴塗、靜電噴塗等，減少塗料使用量和VOC排放。

2.2大幅提升末端收（shōu）集（jí）與治理（lǐ）效率

現階段末端治理仍是實現我國工業塗裝行業VOC減排（pái）最為有效的（de）手段之一，但（dàn）目前我國VOC治理技術（shù）依（yī）然存在較多問題（tí）。由於不（bú）同行業排放VOC的濃度、物質種類（lèi）、風（fēng）量及（jí）其連續性各不相同，而治理企業擁有的治理技術良莠不齊，均存在一定的局限性和缺點，治理效果與期望值存在較大的差距。為提高工業塗裝末端治理設施VOC的綜（zōng）合去除效率，首先迫切需（xū）要提升VOC收集效（xiào）率，增加進入治理設施的VOC量、減少VOC無組織（zhī）逸散排放，為此，塗料、稀釋劑、清洗劑等含VOC原輔材料應密閉（bì）貯存，有條件可（kě）采用集中供料係統，無集中（zhōng）供料係統時原輔料（liào）轉運應采用密（mì）閉容器封（fēng）存，縮短轉運路徑；塗料調配、噴塗、烘幹（晾幹、風幹）及塗裝設備清洗等各工序（xù）應在獨立密閉空間或密閉設備中（zhōng）進行，涉及VOC排放（fàng）的區域應負（fù）壓操作並設置壓力監測儀表，建設帷幕式氣罩，將整個工業塗裝工序（xù）的VOC收集效率提高到80%以上。

為篩選出適合工業塗裝的最佳可行末端治理技術，應（yīng）建立一套末端治理技術（shù）評（píng）價指標，即（jí）涵蓋“去除率（lǜ）、排放控製水平（píng）、運行穩定性、操作維護（hù）複雜程度、技術銜接性、安全性、成熟度、一次投資、能源消耗、消耗品、人力成本、資源回收、能源回收、環境（jìng）效益、二次汙（wū）染”15項評價指標，運用AHP分析（xī）法（fǎ）進行評價篩選，針對噴塗、晾（風）幹廢氣等常溫廢氣和烘幹廢氣排放特征的不同，推薦采用不同的治理技術。評價結果顯（xiǎn）示，對於噴漆、晾（風）幹廢氣，由於含有漆霧且廢氣（qì）風量（liàng）大、濃度低，建議采用組合技術進行治理，鼓勵采用幹式過濾高效除漆霧、“濕式水簾+多級過濾除濕”聯（lián）合裝置（zhì）、靜電漆霧捕集等先進除（chú）漆霧裝置，使用溶（róng）劑型塗料（liào）時建設“吸附濃（nóng）縮+燃燒”處理設（shè）施；若噴漆廢氣風量小、濃度低（dī）、周邊環境不敏感，在（zài）考慮一次性投資和運（yùn）行成本的情況下，可聯合采用（yòng）“活性炭吸（xī）附+低溫等（děng）離子”等（děng）組合技（jì）術，低溫等離子法、光催化法等幹式氧化技術也可與吸（xī）收技術組合使用。而使用溶劑型塗料（liào）的烘幹工序產生的有機廢氣濃度、溫度較高，應采用（yòng）蓄熱式（shì）熱力（lì）燃燒（shāo）裝置或催化燃燒裝置單獨處理，在保證（zhèng）安全、有設（shè）備（bèi）條件的（de）基礎（chǔ）上，可考（kǎo）慮采（cǎi）用回收式熱力燃燒裝置，產生熱量作為烘幹供熱設備的熱源，充分利用有機廢（fèi）氣中VOC的熱值，具有較好經濟效益，而且去除效率高，VOC可達（dá）到國（guó）家和地方排放標準。

2.3針對不同行業實施差異化控（kòng）製

由（yóu）於（yú）工業（yè）塗裝覆蓋行業（yè）廣闊，對不同行業應結合自身特點實施差異化控製。從整體上看，工業（yè）塗裝VOC排放治理的技術路（lù）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（háng）業，如汽車、木質家具、集（jí）裝（zhuāng）箱製造等，應重在源頭控製，可全行業全麵（miàn）使用低VOC含量塗（tú）料替（tì）代，推動行業綠色轉型。集裝箱製造行業除一次打砂工序外，整箱打砂、箱內外塗裝（zhuāng）、底架和木地（dì）板塗裝應全（quán）麵（miàn）使用水性塗料；使用溶劑型塗料的一次打砂工序，應配套建設VOC收集治理設施。汽車（chē）製造的中塗、色漆應使用水性塗料，或中塗、色漆、罩光清漆全麵替換為高固體分塗料（liào），配套使用（yòng）“三塗一烘”、“免中塗（tú）”等緊湊型工藝；對溶劑型塗料噴塗與流（liú）平、烘幹的VOC排放進行（háng）分（fèn）類收集和治理。木質（zhì）家具生產使用水性、紫外光固（gù）化塗料（liào）替代，人造板家具推（tuī）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（chéng）熟的（de）行業（yè）如卷材製（zhì）造，其塗料采（cǎi）用高沸點溶劑，塗裝VOC排放主（zhǔ）要集中於烘幹環節（jiē），對烘幹廢氣（qì）采用燃燒裝置進行處理，產生熱量（liàng）進行回用，對噴塗廢（fèi）氣采用活性炭吸附裝置進行處理。對於此類行業，重點應做到行業內所有企業應治盡治，並（bìng）加強末端治理設施運行監管，提高（gāo）末端治理（lǐ）設施（shī）的投（tóu）運（yùn）率。

第三類是船舶、鋼結構、工程機械等（děng）行業治理技術路（lù）線不明確，應多措（cuò）並舉，采取綜合措施推動VOC減排。船舶（bó）製造行業應（yīng）全麵使用高固體分塗料，在機艙內部（bù）、上建內部推廣使用水性（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（zhì）造企業60%以上的（de）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（gāo）固體分、超高固體分和粉末塗料，在部分工藝（yì）環節試點推行水性塗料（liào），加強噴（pēn）塗車間廢氣的收集與治理。鋼結構製造應全麵使用高固體分塗（tú）料，在複合型（xíng）大氣汙染嚴重（chóng）區域試點（diǎn）推（tuī）行水性塗料，取締鋼結構露天噴塗（tú），改為車間作業，建設噴塗廢氣收集治理設施。

3 工業塗裝VOC監管體係建立健全建議

3.1製定覆蓋“源（yuán）頭—過程—末端”的（de）工業塗裝排（pái）放標準體係

目前國家層麵上沒有針對工業塗裝VOC排放標準，為環境監管帶來難度，無論是國家還是地方層麵，均（jun1）應加快建立工業塗裝VOC排放標準體係

工業塗裝VOC排放標準體係的設計（jì），應突（tū）出VOC排放量大、排放集（jí）中度高、對大氣環境（jìng）質量（liàng）影響顯著的行業（yè），如汽車、家具、集裝（zhuāng）箱、船舶等行業，結合行業VOC汙染（rǎn）控製技術路線（xiàn），製（zhì）定單獨（dú）、有針對性（xìng）的（de）行業排放標準，針對其他工業塗裝工序製定統（tǒng）一的綜合排放標準。在控製指（zhǐ）標選擇上，考慮到（dào）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（guǎn）控（kòng）轉變（biàn）為生產全過程排放控製（zhì），體現在標準製（zhì）定中增加不同行業塗料原材料VOC含量限值控製指標；設置塗裝工位（wèi）或塗（tú）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（bì）生產；此外，為體現全過程（chéng）控製（zhì）原則，製定塗裝全過程VOC排放（fàng）總量控製指標（biāo），如單位產品（pǐn）或單位塗裝麵積的VOC排放限值，鼓勵企業采取多種組（zǔ）合（hé）措施減少VOC排放。標準限值的製定應體現可（kě）行性和先進性兼顧（gù）的原則，具有空間差異（yì）性，複合型大氣汙染（rǎn）嚴重的重點區域應實施特別排放限值，或製（zhì）定更加嚴格的地方標準。

3.2加快建立工（gōng）業塗裝VOC監測監控體係

從加強監督性監（jiān）測和自行監測兩方麵，實施對工（gōng）業塗裝（zhuāng）企業VOC排放（fàng）的（de）全方位監控。在監督性監測方麵，加強地市、區縣一級基層環保執法人員裝（zhuāng）備和能力建設，探索向社會檢測機（jī）構開放監督性監測市場，規範工業塗裝VOC執法監測工作，強（qiáng）化對工業塗裝企業VOC排放的日常監管。在企業自行監測方麵，以省為單位修訂（dìng）更新重點排汙單位名錄，將單體VOC排放量大的塗（tú）裝類企業納入重點排汙單（dān）位名錄，對主要排汙口安裝（zhuāng）VOC自動監（jiān）控設備，並與地市、省級（jí）環保部門聯網，此外VOC重點排放源（yuán）還應在（zài）廠界建設（shè）環境VOC監測設施。對於未納入重（chóng）點（diǎn）排汙單位名錄的企業，要求其每年至（zhì）少開（kāi）展一次VOC廢氣處理設施（shī）進、出（chū）口監測（cè）和廠界無組織監控濃度監測，監測指標包含原輔料所含主要特征（zhēng）汙染物和非甲烷總烴等指標，並根據廢氣（qì）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（de）環境台賬管理。工（gōng）業塗裝企業應逐步完善有機廢氣監測台賬，有（yǒu）機廢（fèi）氣處理（lǐ）設施運行台（tái）賬，含VOC有機原輔材料的消耗台（tái）賬，包括使用量、廢棄量、去向及其VOC含量，有機廢氣處理耗材（吸附劑、催化劑等（děng））的用量和更換及轉移處置（zhì）台賬。台賬保存期（qī）限不得少於（yú）3a。建立非（fēi）正常工況申報管理（lǐ）製度，包括出現項目停產、廢氣處理設施停運、突發環保事故等情況時，企業應及時向當地環保部門進行（háng）報告並（bìng）備案。

4 結（jié）語

（1）“十三五”時期，全麵（miàn）推（tuī）進（jìn）工業塗裝VOC排放控製，全國汽車、家具製造行業應在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；位於京（jīng）津冀及周邊、長三角、珠三角等重點區域的工（gōng）業塗裝行業2018年（nián）底前完成VOC治理，具備達到國家和地（dì）方排放標準的能力，為實施排汙許（xǔ）可製奠定基礎。3以排汙許可證為載體實施全過程（chéng）精細化管理根據國家的統一部署，對溶劑型塗料和稀釋劑（jì）年使（shǐ）用（yòng）量超過10t的工業塗（tú）裝企業將實（shí）施排汙許可重（chóng）點管理。到2019年，家具製造、汽車製造行業全麵（miàn）實施排（pái）汙許可管理；到（dào）2020年，其他交通運輸（shū）設備製造、電（diàn）子信息製造行業全麵實施，京津冀及周（zhōu）邊地區、長三角區域、珠三角等重（chóng）點區域將加快排汙許可證核發進程。排汙許可證是企業排汙行為的唯（wéi）一行政（zhèng）許可，其明（míng）確（què）了企業排汙行為依法應當遵守的環境（jìng）管理要求和承擔的法律責任義（yì）務。以排汙許可證為載（zǎi）體，確保工業塗裝企業落實使用低VOC含量原（yuán）輔材料；通過無（wú）組織許（xǔ）可排（pái）放（fàng）量推進企業密閉生產、提高VOC收集效率（lǜ）；通過有組織排汙口許可（kě）排放量，敦促企業建設高效（xiào）VOC治理設施，多（duō）措並舉全麵達標排放並且達（dá）到年度總許可排放量的要求；同時落實企業自行監測、台賬記（jì）錄、定期報告和（hé）信息公開製度，提高企業環境管理的精細化水平（píng）。工業塗裝企業應依法申領排汙許可證，按證排汙；地、市（shì）環保部門基於其申請排汙（wū）許可證（zhèng）時的守法承諾，依法發放排汙許可證，依證強化事中事後監管，對違法排汙行為實施嚴厲打擊；排汙許可證申領、核發（fā）、監管流程全過程公開，接受社會的監督。

（2）工業塗裝（zhuāng）VOC排放控（kòng）製應重在源頭，大力推廣使用粉末、水性、高固體分、紫外光固化等低VOC含量（liàng）塗（tú）料；兼顧末端治理，建設（shè）VOC全麵圍風係統，將VOC收集效率提高到80%以上，對（duì）噴漆廢氣（含晾風幹廢氣）、烘幹廢氣（qì）治理進行分類收集治理，末（mò）端治理技術的選（xuǎn）擇應綜合考慮經濟成本、減排效（xiào）益（yì）、二次環境影響等因素。

（3）“十三五”時期，不（bú）同工業塗裝行業VOC排放控製各（gè）有側重。汽車、木質家具、集（jí）裝箱製造等行業強製使用（yòng）低VOC含量塗料替代，推動全（quán）行業綠色轉型升級（jí）；卷材等以烘幹廢（fèi）氣排放為主的行業，VOC末端治理模式成（chéng）熟，應做到行業內（nèi）所有企業應治盡治；船舶、鋼結構、工程機（jī）械等行應多措並舉，采取“源頭-過程-末端”全（quán）過程（chéng）措施推動VOC減排。

（4）加快建立健（jiàn）全工業塗裝VOC排放監管體係。加強對工業塗裝工序VOC排放的監督性監測和企業自我監（jiān）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VOC有機原輔材料消耗（hào）台賬、VOC處理耗材更換及轉移處置（zhì）台（tái）賬（zhàng），建立非正常工況申報（bào）管理製度，建立VOC排放定期報告和信息公（gōng）開製度，落實排汙許可製各項管理要求（qiú）。

來源（yuán）：2017年《塗料工業》