机车涂装作业VOCs排放及对策

徐珊波 贾德成 祁渊 顾峥宇

摘 要：VOCs的排放，近年来已成为各方关注的焦点，尤其是经济发达地区的排放监管日趋严格。该文结合机车涂装作业，从源头控制、末端治理以及处置成本、对比监测数据分析等方面，探讨机车涂装作业VOCs（挥发性有机化合物）排放和控制。

关键词：涂装；VOCs（挥发性有机化合物）；水性涂料

中图分类号：X32 文献标志码：A

0 前言

近年来，VOCs治理政策要求不断细化，2012年《重点区域大气污染防治“十二五”规划》中要求开展重点行业治理，完善挥发性有机物污染防治体系。2013年5月环境保护部下发《挥发性有机物污染防治技术政策》，首次在VOCs污染防治策略和方法方面给出指导性意见。2013年9月《大气污染防治行动计划》要求推进挥发性有机物污染治理。2016年1月，新修订的《大气污染防治法》对产生挥发性有机物废气的生产和服务活动提出了防治要求。在“十三五”规划编制中VOCs也成为一个热点和焦点问题，明确提出，要在重点区域、重点行业推进挥发性有机物排放总量控制，全国排放总量下降10 %以上。江苏省 “263”行动方案中明确2020年全省VOCs排放总量削减20 %以上。在排污费缴纳上要求分阶段上调排污费缴费额度。

该文结合机车涂装作业，对机车涂装VOCs排放和控制措施进行探讨分析，提出应对措施和建议，为后续完成VOCs减排提供参考依据。

1 VOCs解释

VOCs是挥发性有机化合物（volatile organic compounds）的英文缩写。普通意义上的VOCs就是指挥发性有机物；但是环保意义上的定义是指活泼的一类挥发性有机物，即会产生危害的那一类挥发性有机物。

国家目前还没有直接用VOCs作为污染物指标的国家排放标准，只有地方标准和行业标准有涉及。北京、上海、广东、天津、江苏（汽车制造业）先后颁布了VOCs排放控制标准。

2 机车涂装作业现状分析

从管理角度、工艺要求及消耗和治理方面分析机车涂装VOCs废气排放存在的问题。

（1）机车生产企业生产机车种类较多，每一种机型油漆消耗量是有差異的，单台机车涂装工艺量制定不合理，易造成油漆浪费。

（2）生产工艺核算出的油漆消耗量，与实际生产中消耗量对比存在差异，个别油漆差异量较大，有正差和反差。

（3）污染治理设施维护保养及滤料更换不到位，影响污染治理效果。

（4）原因分析

1）机车涂装工艺的核定量计算存在误差；经过涂装工艺改进后，油漆实际消耗值没有及时更正修改。

2）物资发放单位的库管员未及时更新数据，以致数据产生倒挂现象，发放量小于实际消耗量。

3）操作人员为了贪图方便，并没有严格按照工艺设计流程执行。在涂装作业中存在铺张浪费现象。

4）机车涂装作业目前治理方法大多采用活性炭过滤方式，当活性炭吸附饱和后，需要及时更换才能保证达标排放。部分治理设施使用年代较久，存在失修现象。由于更换活性炭支出的费用比较高，活性炭更换不及时。产生的废漆渣、废溶剂、过滤棉、废活性碳、废漆桶及沾有油漆的其他物品，必须严格按危险废物要求处置且成本也较高。

3 对策措施

3.1 源头管控，开展水性涂料的研发和应用

随着环境保护标准要求的提高，水性涂料的使用是必然趋势。从工艺上改进，大幅度使用水性涂料，淘汰溶剂涂料；使用高固份涂料，源头上大幅减少VOCs产生量。

（1）制定水性涂料小样、中样、修补和水性涂料、溶剂型涂料配套性等试验研究方案，并按照试验方案进行喷涂试验及相关性能测试。

（2）制定装车应用试验方案。完成了新造机车装车应用试验，并对试验涂料常规性能进行取样检测。

3.2 改进机车涂装作业VOCs减排治理技术

根据公司涂装工艺，采取以沸石、活性炭等材料吸附VOCs，通过浓缩、燃烧等处理技术，保证吸附材料的重复利用，从而减少危险废物处置成本、符合行业要求高效的污染治理技术和设施。

3.3 强化管理

（1）针对不同机型的车型，制定每个车型涂装工艺的油漆消耗标准，并结合实际进行计算油漆应消耗量，修订工艺标准。

（2）当涂装油漆实际消耗数据与领用量偏差较大时，工艺人员有必要重新核算工艺消耗量，更精准高效地管理把控物料的领用与消耗。

（3）加强对操作人员操作技能和责任意识的培训，合格上岗。

4 实际作业对比监测

开展机车底漆、面漆水性漆和溶剂漆喷涂作业VOCs排放浓度、排放速率的对比监测，为后续水性漆应用提供分析依据。

4.1 VOCs排放检测点的确定

机车长度约22 m，在水性漆和溶剂漆喷漆作业时选取中间3组风机，在3个排风管上各设1个采样口实施采样，分别获取未经净化处理的废气排放数据，用于对比分析。

4.2 实际监测数据的对比分析

（1）废气排放浓度。根据2016年江苏省出台的DB32/2862—2016标准要求，对比水性漆底漆、面漆喷漆过程中二甲苯和VOCs排放浓度、排放速率均未超过标准要求；对比溶剂漆底漆、面漆喷漆过程中二甲苯和VOCs排放浓度、排放速率，面漆溶剂漆喷漆有一个点位浓度超标。

（2）废气排放风量。同一个测点我们都测过二次，同一个测点二次监测风量和风压相差不大，测试的数据有效。

根据检测数据对比，面漆采用水性漆，产生废气浓度比较溶剂漆平均可降低约90%；底漆采用水性漆，产生废气浓度比较溶剂漆平均可降低80%以上，有效减少废气排放量和危险废物产生量，见表1。

5 展望

（1）根据目前取得的经验，继续探索水性涂料应用及配套试验。水性涂料对温湿度敏感性较高，需要投入资金和提供场地，增加控制温湿度的涂装装备。

（2）根据水性油漆与溶剂型油漆配套的试验结果，探索在厂修机车上开展水性涂料的应用试验。

（3）收集有关VOCs整治技术资料和最新动态信息，有针对性地采取控制措施。

（4）系统考虑降低VOCs治理方案的成本，确定治理方案的最佳效果与成本控制结合的平衡点。

参考文献

[1]谭红兵.国内工业VOCS废气治理的现状及发展[J].化工设计通讯，2017，43（7）：216-217.

[2]汪涛， 窦秀冬. 目前我国与VOCs有关的标准及政策要求[C]//Pm2， 5及雾霾污染控制专题研讨会. 2014.