物料衡算法在工業(yè)涂裝企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放量 核算中的應(yīng)用

文_劉勝軍 核工業(yè)二三0研究所

1 物料衡算法

目前各級(jí)政府發(fā)布的工業(yè)涂裝VOCs排放量測(cè)算技術(shù)指南中，推薦的測(cè)算方法為物料衡算法及系數(shù)法，且對(duì)于VOCs排放量大的企業(yè)，優(yōu)先采用物料衡算法。

物料衡算法計(jì)算如式（1）：

式中 E涂裝—企業(yè)VOCs排放量，kg；E物料—使用的所有物料中的VOCs量，kg；E去除—污染控制措施的VOCs去除量，kg；E回收—場(chǎng)外回收處置的溶劑或廢棄物中VOCs含量，kg；E廢水—企業(yè)生產(chǎn)廢水中含有的VOCs量，kg。

2 主要研究內(nèi)容

以某汽車制造企業(yè)為實(shí)例，結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，分析研究物料衡算法在工業(yè)涂裝行業(yè)VOCs排放總量核算的應(yīng)用。

2.1 某汽車制造企業(yè)涂裝車間生產(chǎn)現(xiàn)狀

2.1.1 車間原輔材料使用情況

涂裝工序主要使用的原輔料有油性漆、稀釋劑、固化劑、清洗劑等。

2.1.2 生產(chǎn)工藝

生產(chǎn)過程產(chǎn)生VOCs 的環(huán)節(jié)主要包括調(diào)漆、噴漆、流平、烘干及工件清洗（包括格柵、噴槍等的清洗）等工序。

2.1.3 廢氣收集處理措施

涂裝車間設(shè)有噴涂生產(chǎn)線（含噴涂、流平及清洗）一條、烘烤線一條及調(diào)漆間一個(gè)。噴涂采用全自動(dòng)機(jī)器人噴涂流水作業(yè)，流水線密閉，設(shè)負(fù)壓抽風(fēng)系統(tǒng)，在流水線進(jìn)出口設(shè)置有門簾。負(fù)壓收集的廢氣經(jīng)干式紙盒過濾+沸石轉(zhuǎn)輪+蓄熱式燃燒（RTO）處理后排放。

2.2 涂裝車間VOCs排放量核算

2.2.1 原輔料中VOCs含量（E物料）的核算

原輔料中VOCs含量的核算主要根據(jù)原輔材料的用量及其揮發(fā)性有機(jī)物的含量計(jì)算得出，計(jì)算如式（2）：

式中 Wi—物料i投加量，t；WFi—物料i中VOCs的質(zhì)量百分含量。

根據(jù)式（2）計(jì)算得出涂裝車間物料中VOCs的含量詳見表1。

表1 涂裝工序主要原輔料使用情況一覽表

2.2.2 車間VOCs去除量（E去除）的核算

VOCs去除量（E去除）按式(3）進(jìn)行計(jì)算：

式中 Wj—工序j的VOCs產(chǎn)生量，t；ηj—工序j的VOCs收集效率，%；Aj—工序j污染處理設(shè)施的VOCs處理效率，%。

（1）產(chǎn)生量Wj的計(jì)算

涂裝工序包括調(diào)漆、噴涂、流平、烘干等工序，各工序VOCs產(chǎn)生比例參考表2取值。

表2 各工序VOCs產(chǎn)生比例參考表

本車間采用靜電噴涂，由表2可知，本項(xiàng)目調(diào)漆VOCs產(chǎn)生比例取5%，噴漆及流平取40%，干燥取55%，由此計(jì)算得出涂裝車間各工序VOCs產(chǎn)生量見表3。

表3 涂裝各工序VOCs產(chǎn)生情況一覽表 （單位：t）

表4 涂裝各單元VOCs收集效率計(jì)算表

（3）處理效率Aj的計(jì)算

對(duì)于處理效率，通常采用實(shí)測(cè)法來確定，通過分別檢測(cè)處理設(shè)施進(jìn)口及出口VOCs排放速率，從式（7）計(jì)算得出處理設(shè)施處理效率。

式中 V進(jìn)—廢氣處理設(shè)施進(jìn)口VOC收集速率，kg/h；V出—廢氣處理設(shè)施出口VOC排放速率，kg/h。

在無法實(shí)測(cè)的情況下，則采用直接核定法確定，常見VOCs治理設(shè)施處理效率取值見表5。

表5 常見VOCs治理設(shè)施處理效率表

流化床吸附法 85 光催化氧化法 70直接燃燒法 80 生物法 70蓄熱式燃燒法 85 冷凝回收法 70蓄熱式催化燃燒法 85

（4）去除量（E去除）的核算

由以上計(jì)算得出，涂裝車間VOCs去除量計(jì)算見表6。

表6 涂裝車間VOCs去除量計(jì)算表

2.2.3 車間VOCs回用量（E回收）的核算

VOCs回用量按式（8）計(jì)算：

式中 Wk—廢溶劑或廢棄物k的回收或處置量，kg：以企業(yè)委托有資質(zhì)的接收單位出具的發(fā)票等憑證為計(jì)算依據(jù)；WFk—廢溶劑或廢棄物k的VOCs質(zhì)量百分含量，%。

根據(jù)式（8），計(jì)算涂裝車間VOCs回用量見表7。

表7 涂裝車間VOCs回用量計(jì)算表

2.2.4 車間廢水中VOCs含量（E廢水）的核算

廢水中VOCs的量按式（9）計(jì)算：

式中 Wm—統(tǒng)計(jì)期內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)廢水m的排放量，m3；WFm—統(tǒng)計(jì)期內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)廢水m中VOCs的質(zhì)量百分含量，%。本項(xiàng)目無噴漆廢水，故E廢水為0。

2.2.5 車間VOCs排放量（E涂裝）的核算

根據(jù)式(1)計(jì)算，經(jīng)計(jì)算得出該涂裝車間年排放VOCs總量為39.728t/a。

3 結(jié)語

本研究以某汽車制造企業(yè)涂裝車間為例，闡述了運(yùn)用物料衡算法對(duì)涂裝車間VOCs排放量的詳細(xì)核算過程，分析總結(jié)了該方法在核算過程中VOCs產(chǎn)生量、廢氣處理設(shè)施收集效率、處理效率、VOCs回用量、廢水中VOCs含量等計(jì)算方法，為后續(xù)同類型企業(yè)VOCs排放量的核算提供了參考。