四川省汽車整車行業(yè)VOC排放情況及減排方案研究

馬莉+任勇+彭川格+賈黎+邱鈺棋

摘要：介紹了四川省現(xiàn)有汽車整車行業(yè)采用的涂料類型、噴涂工藝、有機(jī)廢氣治理措施，分析了目前四川省汽車整車行業(yè)有機(jī)廢氣產(chǎn)生、排放及治理中存在的問(wèn)題，并對(duì)實(shí)施VOCs減排出了有針對(duì)性的對(duì)策和措施。

關(guān)鍵詞：汽車涂裝；揮發(fā)性有機(jī)物；減排

中圖分類號(hào)：X734.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2018）01-0064-03

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.037

Research on VOC emission and emission reduction scheme of automobile industry in sichuan

Ma Li，Ren Yong，Peng Chuange，Jia Li，Qiu Yuqi

（Sichuan HuanKeYuan Technology Co.， Ltd， Chengdu Sichuan 610041，China）

Abstract：This paper introduces the types of coating material， spraying technology and organic waste gas treatment measures used in the existing automobile vehicle industry in Sichuan Province， analyzes the existing problems in the production， emission and treatment of organic waste gas in the automobile vehicle industry in Sichuan Province， and puts forward countermeasures and measures to reduce VOC emission.

Key words：Automobile coatings；Volatile organic compound（VOC）；Pollutant emission reduction

揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）一般是指在常溫常壓下飽和蒸氣壓>70Pa、沸點(diǎn)<260℃的有機(jī)化合物的總稱，主要包括脂肪烴、芳香烴、含鹵烴類、含氧烴類、含氮烴類和含硫烴類等[1]。VOCs在大氣化學(xué)過(guò)程中扮演了極其重要的角色，對(duì)大氣的氧化能力、二次有機(jī)污染形成、人體健康等方面都有重要影響。城市地區(qū)高濃度臭氧和二次細(xì)顆粒物（PM2.5）的形成都是圍繞VOCs的光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程；VOCs已經(jīng)成為我國(guó)重點(diǎn)城市群和重點(diǎn)區(qū)域大氣復(fù)合污染的重要前體物質(zhì)之一，是產(chǎn)生PM2.5的潛在因素，并且加重了霧霾的危害性，所以VOCs的治理迫在眉睫[2]。

我國(guó)是全球最大的汽車產(chǎn)銷國(guó)，2016年中國(guó)汽車產(chǎn)銷均超2800萬(wàn)輛，連續(xù)八年蟬聯(lián)全球第一。汽車噴涂作業(yè)是汽車制造業(yè)中的高能耗、高污染環(huán)節(jié)，該工段將產(chǎn)生大量的VOCs。近年來(lái)，憑借四川汽車及零部件制造業(yè)的良好資源、市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)和裝備技術(shù)存量?jī)?yōu)勢(shì)，四川省汽車整車行業(yè)得到了迅速地發(fā)展。2015年，四川省整車制造首次突破百萬(wàn)大關(guān)，達(dá)到105.1萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)9.1%，產(chǎn)值2400億元，四川已經(jīng)成為全球快速發(fā)展的汽車產(chǎn)業(yè)基地之一。根據(jù)《四川省汽車產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》，到2020年，四川省汽車年產(chǎn)能將從現(xiàn)有的200萬(wàn)輛提升至400萬(wàn)輛，其中成都市的目標(biāo)為300萬(wàn)輛。汽車生產(chǎn)行業(yè)的興旺，必將向四川省及成都市區(qū)域的大氣環(huán)境排放更多的VOCs。為此，結(jié)合四川省汽車整車生產(chǎn)中VOCs排放特點(diǎn)、治理現(xiàn)狀及存在問(wèn)題，提出有效地防治措施和要求，對(duì)于指導(dǎo)四川省大氣污染防治工作，切實(shí)改善四川省環(huán)境空氣質(zhì)量，減少灰霾天氣將具有十分重要的意義。

1 四川省汽車整車制造企業(yè)分布情況

四川省汽車產(chǎn)業(yè)園區(qū)的基本情況及整車企業(yè)代表詳見表1。四川省汽車制造產(chǎn)業(yè)帶詳見圖1。

2 四川省汽車整車制造中VOCs產(chǎn)生、治理及排放現(xiàn)狀

結(jié)合四川省汽車整車制造企業(yè)的分布現(xiàn)狀，本次研究開展調(diào)查的范圍較廣，主要涉及四川省5個(gè)市（包括成都、綿陽(yáng)、資陽(yáng)、德陽(yáng)、南充）、18個(gè)汽車生產(chǎn)企業(yè)（如一汽-大眾、一汽-豐田、浙江豪情、中植一客、野馬汽車、成都大運(yùn)、現(xiàn)代汽車、南充吉利、華晨汽車、東風(fēng)四通等）、24個(gè)整車生產(chǎn)項(xiàng)目（其中18個(gè)已建項(xiàng)目、6個(gè)在建或擬建項(xiàng)目）。

2.1 涂料類型及噴涂工藝的選擇

經(jīng)調(diào)查，四川省汽車整車制造企業(yè)主要采用的噴涂工藝及涂料類型情況匯總見表2。

2.2 主要VOCs治理措施

經(jīng)調(diào)查，四川省現(xiàn)有及在建的汽車整車企業(yè)主要采取的VOCs治理措施情況匯總見表3。

3 四川省汽車整車行業(yè)VOCs產(chǎn)生治理排放中存在的問(wèn)題

3.1 低VOCs含量涂料的使用比例有待提高

據(jù)調(diào)查，四川省大多數(shù)汽車生產(chǎn)企業(yè)的中涂、底漆等已采用了低VOCs含量的水性漆料；但面漆噴涂卻仍在使用高VOCs含量的傳統(tǒng)溶劑型涂料。更有甚者，尚有部分企業(yè)的中涂、底漆等也還是使用的高VOCs含量的傳統(tǒng)溶劑型涂料。

眾所周知，大量傳統(tǒng)溶劑型涂料的使用則是汽車企業(yè)產(chǎn)生大量VOCs的最重要原因。因此，我省汽車整車行業(yè)中低VOCs含量涂料（如水性涂料、高固份溶劑型涂料等）的使用比例有待進(jìn)一步的提高。

圖1 四川省汽車制造產(chǎn)業(yè)帶規(guī)劃范圍圖

3.2 噴涂工藝技術(shù)水平尚待進(jìn)一步革新

據(jù)調(diào)查，四川省汽車整車制造企業(yè)大多數(shù)采用3C2B或2C2B工藝，該噴涂工藝相比目前成熟的3C1B或B1B2等緊湊型涂裝工藝排放VOCs較多，其噴涂工藝技術(shù)水平尚待進(jìn)一步革新。

3.3 有機(jī)廢氣污染物治理水平相對(duì)較低

據(jù)調(diào)查，四川省汽車整車企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)線噴漆廢氣絕大多數(shù)采用的是傳統(tǒng)的“濕式漆霧捕集系統(tǒng)（如水旋式漆霧凈化裝置、文丘里式高效水幕除漆霧裝置等）+高煙囪排放”方式；僅有少數(shù)企業(yè)采用了較為先進(jìn)的干式漆霧捕集法或“濕式凈化捕集+燃燒處理”等。

近期正在實(shí)施的整車在建項(xiàng)目已采取了目前國(guó)內(nèi)外較為先進(jìn)的有機(jī)廢氣處理方法，如“活性炭吸附+催化燃燒法”“轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+燃燒處理”等，VOCs處理效率將大大提高。

總的來(lái)說(shuō)，四川省汽車整車制造企業(yè)有機(jī)廢氣污染物治理現(xiàn)狀水平相對(duì)較低，VOCs減排尚有一定的空間。

3.4 VOCs無(wú)組織排放控制及治理水平較低

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)走訪調(diào)查，四川省大部分汽車整車制造企業(yè)沒(méi)有設(shè)置清洗溶劑回收裝置，且部分企業(yè)噴涂室密閉性較差，造成大量噴漆廢氣在噴涂時(shí)直接外逸、形成無(wú)組織排放。故四川省汽車整車制造業(yè)VOCs無(wú)組織排放控制及治理水平有待進(jìn)一步地提高。

4 四川省汽車整車制造行業(yè)VOCs污染物減排措施及建議

要實(shí)現(xiàn)四川省汽車行業(yè)VOCs污染物減排應(yīng)堅(jiān)持源頭削減、過(guò)程管控為重點(diǎn)，兼顧末端治理的全過(guò)程防治理念；同時(shí)，應(yīng)發(fā)揮企業(yè)主體責(zé)任，以促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步為主線，完善綠色標(biāo)準(zhǔn)體系。

4.1 VOCs產(chǎn)生的源頭控制

積極推廣環(huán)保涂料的應(yīng)用，汽車制造行業(yè)應(yīng)鼓勵(lì)企業(yè)使用符合環(huán)保要求的水基型、高固份、粉末、紫外光固化等涂料，降低傳統(tǒng)溶劑型涂料的使用比例。汽車制造噴涂、維修噴涂和補(bǔ)漆工序使用的涂料VOCs含量應(yīng)符合《汽車涂料中有害物質(zhì)限量》（GB24409）的規(guī)定。

4.2 噴涂工藝或噴涂技術(shù)的改進(jìn)

逐步選用新型和環(huán)保型涂裝材料，使用先進(jìn)可靠的涂裝工藝技術(shù)及裝備，配套使用前處理-電泳輸送、全自動(dòng)噴涂系統(tǒng)、靜電旋杯噴涂設(shè)備等，提高涂料利用率，減少?gòu)U氣污染物的排放；根據(jù)車型不同優(yōu)化相應(yīng)噴涂距離、噴涂量、噴涂路徑等技術(shù)指標(biāo)，減少漆液浪費(fèi)。

采用“三涂一烘”（3B1C）或“兩涂一烘”（B1B2）等緊湊型涂裝工藝，降低單位產(chǎn)品的揮發(fā)性有機(jī)物排放量。

推動(dòng)傳統(tǒng)涂裝線改造。鼓勵(lì)企業(yè)對(duì)傳統(tǒng)溶劑型涂裝生產(chǎn)線進(jìn)行水性或高固體份改造，充分利用原有涂裝設(shè)備及廠房設(shè)施，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)、涂裝機(jī)器人、輸調(diào)漆系統(tǒng)等進(jìn)行必要改造。

加強(qiáng)汽車整車涂裝工藝廢氣的集中收集。涂料、稀釋劑、清洗劑等含VOCs的原輔材料應(yīng)儲(chǔ)存或設(shè)置于密封容器或密閉工作間內(nèi)以減少VOCs的無(wú)組織排放。各類表面涂裝和烘干等產(chǎn)生VOCs廢氣的生產(chǎn)工藝應(yīng)盡可能設(shè)置于密閉工作間內(nèi)，集中排風(fēng)并導(dǎo)入VOCs污染控制設(shè)備進(jìn)行處理；無(wú)法設(shè)置密閉工作間的生產(chǎn)線，VOCs排放工段應(yīng)盡可能設(shè)置集氣罩、排風(fēng)管道組成的排氣系統(tǒng)，使用溶劑型涂料的汽車涂裝工藝線、流平室、烘干室VOCs廢氣收集率應(yīng)不低于95%，其他使用水性涂料的涂裝工藝線VOCs廢氣收集率應(yīng)達(dá)到90%以上。

4.3 VOCs污染末端治理措施的優(yōu)化

新建、擴(kuò)建汽車整車生產(chǎn)線的噴漆廢氣，推薦優(yōu)先采用干式漆霧捕集系統(tǒng)（如石灰石式、靜電式、機(jī)械式等）+燃燒處理法、吸附濃縮系統(tǒng)（如沸石轉(zhuǎn)輪等）+燃燒處理法、活性炭吸附+催化燃燒法等方法進(jìn)行處理；使用溶劑型涂料的噴漆廢氣須采用燃燒法對(duì)其進(jìn)行最終處理，確保其溶劑型涂料有機(jī)廢氣處理率達(dá)95%以上。

現(xiàn)有汽車整車生產(chǎn)線的噴漆廢氣，鼓勵(lì)企業(yè)采用干式漆霧捕集裝置（即干式噴漆室）取代濕式漆霧捕集裝置，配合噴漆室循環(huán)排風(fēng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)涂裝車間空氣循環(huán)利用；加快對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝的技術(shù)革新和提高清潔生產(chǎn)水平，加大企業(yè)VOCs污染物治理的投入，改擴(kuò)建項(xiàng)目時(shí)應(yīng)一并實(shí)施“以新帶老”，確保全廠VOCs減排。

VOCs污染控制裝置應(yīng)與工藝設(shè)施同步運(yùn)轉(zhuǎn)，新建和擴(kuò)建汽車整車生產(chǎn)線，其涂裝車間烘干廢氣推薦優(yōu)先采用熱回收式熱力焚燒系統(tǒng)（TNV）、蓄熱式催化氧化系統(tǒng)（RCO）、蓄熱式熱力焚燒系統(tǒng)（ROT）、四元體直接燃燒法等燃燒技術(shù)，實(shí)現(xiàn)熱力回收，且有效提高VOCs處理效率，確保使用溶劑型涂料涂裝工藝的VOCs去除率達(dá)到95%以上，確保使用水性涂料涂裝工藝的VOCs去除率不低于90%。

4.4 環(huán)境管理的進(jìn)一步加強(qiáng)

排放設(shè)施管理：企業(yè)車間或生產(chǎn)設(shè)施排氣筒應(yīng)在規(guī)定的監(jiān)控位置設(shè)置采樣口和永久監(jiān)測(cè)平臺(tái)；企業(yè)應(yīng)將揮發(fā)性有機(jī)廢氣終端治理設(shè)備信息接入中控系統(tǒng)；大型企業(yè)應(yīng)對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣末端處理裝置安裝在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，鼓勵(lì)中型企業(yè)對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣末端處理裝置安裝在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；對(duì)單獨(dú)使用活性炭吸附工藝和采用推薦工藝以外的處理工藝，應(yīng)在處理裝置末端安裝在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[3]。

企業(yè)管理要求：治理設(shè)施的管理應(yīng)納入生產(chǎn)管理中，配備專業(yè)管理人員和技術(shù)人員，并對(duì)其進(jìn)行培訓(xùn)，使管理和運(yùn)行人員掌握治理設(shè)備及其他附屬設(shè)施的具體操作和應(yīng)急情況下的處理措施。治理設(shè)備正常運(yùn)行中的廢氣排放應(yīng)符合《四川省固定污染源大氣揮發(fā)性有機(jī)物排放標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，治理設(shè)施不得超負(fù)荷運(yùn)行。企業(yè)應(yīng)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)工況和治理設(shè)施的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，建立相關(guān)的各項(xiàng)規(guī)章制度以及運(yùn)行、維護(hù)和操作規(guī)程，明確耗材的更換周期和設(shè)施的檢查周期，建立主要設(shè)備運(yùn)行狀況的臺(tái)賬制度，保證設(shè)施正常運(yùn)行。

環(huán)保部門監(jiān)管要求：檢查企業(yè)與治理設(shè)備相關(guān)的各項(xiàng)規(guī)章制度，以及運(yùn)行、維護(hù)和操作規(guī)程，核查治理設(shè)施運(yùn)行過(guò)程的維護(hù)記錄和臺(tái)賬；核查治理設(shè)施耗材（吸附劑、過(guò)濾材料、催化劑、燃料等）的流轉(zhuǎn)記錄；檢查VOCs在線監(jiān)測(cè)的運(yùn)行記錄；按照治理設(shè)施使用要求和操作規(guī)程，依據(jù)國(guó)家及地方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)治理設(shè)施進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)，評(píng)估其治理效率；核查治理過(guò)程產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物與二次污染物是否得到有效處置。

4.5 其他對(duì)策措施和建議

加快相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究，盡快制定和出臺(tái)專門的四川省地方標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物核算方法、行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物控制和削減技術(shù)指南等，補(bǔ)充完善汽車制造單位涂裝面積的VOCs排放量限值的要求（應(yīng)分小汽車、貨車、客車）。

加強(qiáng)VOCs監(jiān)測(cè)能力建設(shè)，完善無(wú)組織排放監(jiān)管體系，提升對(duì)企業(yè)VOCs排放的監(jiān)管水平。加強(qiáng)對(duì)VOCs排污費(fèi)征收情況的檢查，嚴(yán)厲打擊不按規(guī)定如期申報(bào)、不據(jù)實(shí)申報(bào)、偷拍偷放、未按規(guī)定繳納VOCs排污費(fèi)等違法違規(guī)行為，強(qiáng)化試點(diǎn)行業(yè)企業(yè)繳費(fèi)意識(shí)。通過(guò)設(shè)立熱線電話、網(wǎng)絡(luò)舉報(bào)平臺(tái)等方式，暢通公眾表達(dá)平臺(tái)，充分發(fā)揮社會(huì)監(jiān)督作用、有效提高VOCs排污費(fèi)收繳率[4]。

5 結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合我省汽車制造企業(yè)汽車涂裝裝備現(xiàn)狀水平、污染控制技術(shù)及調(diào)研實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)等，總結(jié)分析認(rèn)為，要實(shí)現(xiàn)我省汽車行業(yè)VOCs污染物減排應(yīng)堅(jiān)持源頭削減、過(guò)程管控為重點(diǎn)，兼顧末端治理的全過(guò)程防治理念；同時(shí)，應(yīng)發(fā)揮企業(yè)主體責(zé)任，以促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步為主線，完善綠色標(biāo)準(zhǔn)體系，以最終達(dá)到減少汽車企業(yè)VOC排放的目的。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2017-12-28

作者簡(jiǎn)介：馬莉（1981-），女，碩士，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境影響咨詢?cè)u(píng)價(jià)。