涂料工業(yè)：

傳統(tǒng)工業(yè)涂裝生產(chǎn)工序由于使用溶劑型涂料、稀釋劑和清洗劑，形成大量VOC排放。依據(jù)2015年全國人為源VOC排放清單，工業(yè)涂裝VOC排放占整個工業(yè)源VOC排放量的20%以上。此外已有監(jiān)測結(jié)果表明，工業(yè)涂裝廢氣排放中富含苯系物、含氧揮發(fā)性有機物（OVOC）等活性強、毒性大的VOC物質(zhì)，基于此，國家發(fā)展改革委、環(huán)境保護部印發(fā)的《“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案》將工業(yè)涂裝納入“十三五”期間全國VOC減排的重點領(lǐng)域。然而，工業(yè)涂裝涉及行業(yè)面廣，現(xiàn)階段各地對工業(yè)涂裝VOC的管控缺乏統(tǒng)一、系統(tǒng)、科學(xué)的認識。本文重點從防治技術(shù)路線篩選、監(jiān)管體系構(gòu)建等方面，解讀國家對工業(yè)涂裝VOC排放管控的宏觀思路，為各地和工業(yè)涂裝企業(yè)VOC污染控制提供指導(dǎo)。

1 不同涂料涂裝體系VOC排放特征比較

2016年我國涂料總產(chǎn)量達1899.78萬t，同比增長7.2%，其中工業(yè)涂料占涂料總產(chǎn)量的65%以上。在工業(yè)涂料中，溶劑型涂料占50%左右，其余為水性、粉末、光固化等低VOC含量的涂料，溶劑型涂料所占比例遠高于歐美日的20%~30%水平。為分析工業(yè)涂裝VOC排放特征，本研究采集了汽車、鋼結(jié)構(gòu)等典型工業(yè)涂裝企業(yè)在使用溶劑型涂料、水性涂料的VOC有組織排放樣品，利用GC-MS/FID分析系統(tǒng)測定了多種VOC組分。

研究選取了某轎車廠水性中涂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，水性中涂排放VOC中醇類占40%左右、酮類為15%左右、苯系物為20%、烷烴類為10%；而對于水性色漆和溶劑型罩光的混合排口，由于使用溶劑型罩光涂料，排放的VOC中苯系物含量達到70%左右，酯類為17%，醇酮類合計不到10%。

對于鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)企業(yè)，分別選取了使用溶劑型底漆和水性底漆的2家鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)涂裝VOC排放成分。結(jié)果表明，使用水性底漆的鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)企業(yè)排放VOC中醇酮酯類達到65%左右，苯系物為28%，烷烴、烯烴類約為15%；使用溶劑型底漆的排放VOC中苯系物占比達到50%左右，醇酮類占比不到10%，烷烴、烯烴類占比為12%。

根據(jù)典型工業(yè)涂裝企業(yè)VOC排放檢測結(jié)果可知，使用溶劑型涂料的工業(yè)涂裝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(xué)反應(yīng)活性大，即其單位排放的臭氧生成潛勢和二次有機氣溶膠生成潛勢大，對復(fù)合型大氣污染的生成產(chǎn)生較大貢獻；而使用水性涂料的工業(yè)涂裝VOC排放濃度相對較低，且排放富含醇類、酯類等低反應(yīng)活性的VOC物質(zhì)。

2 工業(yè)涂裝VOC污染治理技術(shù)路線的選擇

2.1強化源頭與過程控制

通過不同涂料涂裝體系VOC排放特征的比較，可知減少工業(yè)涂裝VOC排放及其對大氣環(huán)境影響的最有效途徑是實施源頭和過程控制。即在生產(chǎn)的源頭，采用低VOC含量的涂料，因此我國《大氣污染防治法》第46條明確提出“工業(yè)涂裝企業(yè)應(yīng)當使用低揮發(fā)性有機物含量的涂料”。低VOC含量涂料包含粉末、水性、高固體分、紫外光固化涂料等多種類型，而不應(yīng)簡單將低VOC含量的涂料等同于水性涂料。粉末涂料固含量接近100%，涂裝過程基本不排放VOC，使用粉末涂料替代溶劑型涂料，VOC排放可削減95%以上。

典型汽車和鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)企業(yè)涂料成分測試結(jié)果如圖4和圖5所示。使用水性涂料替代溶劑型中低固體分涂料，可減少VOC排放50%左右。由于《大氣污染防治法》未明確低VOC含量涂料的定義，各地在操作實施時，應(yīng)制定不同行業(yè)低VOC含量涂料目錄，依據(jù)當?shù)卮髿猸h(huán)境質(zhì)量改善需求、各行業(yè)涂料涂裝技術(shù)的發(fā)展趨勢，明確適用的低VOC含量涂料種類及其VOC含量限值要求。

對于涂裝工藝過程的控制，一方面是要建立密閉型生產(chǎn)成套裝置，大件噴涂采用組件拆分、分段噴涂方式，為后續(xù)VOC的收集治理奠定基礎(chǔ)；另一方面是要推廣應(yīng)用自動連續(xù)化噴涂線，采用高傳遞效率的涂裝技術(shù)，提高涂料利用效率，減少涂料消費量。目前，我國工業(yè)涂裝企業(yè)普遍采用低涂料傳遞效率的傳統(tǒng)手動空氣噴槍進行噴涂作業(yè)，噴涂傳遞效率通常只有25%~40%左右，產(chǎn)生過量噴涂問題，增加了涂料消耗及VOC排放量，如表1所示。因此，工業(yè)涂裝企業(yè)應(yīng)優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，實施部件涂裝，根據(jù)部件的材質(zhì)和形狀分類制定涂裝工藝，選擇傳遞效率最優(yōu)的涂裝技術(shù)和設(shè)備，如空氣輔助噴涂、無氣噴涂、靜電噴涂等，減少涂料使用量和VOC排放。

2.2大幅提升末端收集與治理效率

現(xiàn)階段末端治理仍是實現(xiàn)我國工業(yè)涂裝行業(yè)VOC減排最為有效的手段之一，但目前我國VOC治理技術(shù)依然存在較多問題。由于不同行業(yè)排放VOC的濃度、物質(zhì)種類、風量及其連續(xù)性各不相同，而治理企業(yè)擁有的治理技術(shù)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(yè)涂裝末端治理設(shè)施VOC的綜合去除效率，首先迫切需要提升VOC收集效率，增加進入治理設(shè)施的VOC量、減少VOC無組織逸散排放，為此，涂料、稀釋劑、清洗劑等含VOC原輔材料應(yīng)密閉貯存，有條件可采用集中供料系統(tǒng)，無集中供料系統(tǒng)時原輔料轉(zhuǎn)運應(yīng)采用密閉容器封存，縮短轉(zhuǎn)運路徑；涂料調(diào)配、噴涂、烘干（晾干、風干）及涂裝設(shè)備清洗等各工序應(yīng)在獨立密閉空間或密閉設(shè)備中進行，涉及VOC排放的區(qū)域應(yīng)負壓操作并設(shè)置壓力監(jiān)測儀表，建設(shè)帷幕式氣罩，將整個工業(yè)涂裝工序的VOC收集效率提高到80%以上。

為篩選出適合工業(yè)涂裝的最佳可行末端治理技術(shù)，應(yīng)建立一套末端治理技術(shù)評價指標，即涵蓋“去除率、排放控制水平、運行穩(wěn)定性、操作維護復(fù)雜程度、技術(shù)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(huán)境效益、二次污染”15項評價指標，運用AHP分析法進行評價篩選，針對噴涂、晾（風）干廢氣等常溫廢氣和烘干廢氣排放特征的不同，推薦采用不同的治理技術(shù)。評價結(jié)果顯示，對于噴漆、晾（風）干廢氣，由于含有漆霧且廢氣風量大、濃度低，建議采用組合技術(shù)進行治理，鼓勵采用干式過濾高效除漆霧、“濕式水簾+多級過濾除濕”聯(lián)合裝置、靜電漆霧捕集等先進除漆霧裝置，使用溶劑型涂料時建設(shè)“吸附濃縮+燃燒”處理設(shè)施；若噴漆廢氣風量小、濃度低、周邊環(huán)境不敏感，在考慮一次性投資和運行成本的情況下，可聯(lián)合采用“活性炭吸附+低溫等離子”等組合技術(shù)，低溫等離子法、光催化法等干式氧化技術(shù)也可與吸收技術(shù)組合使用。而使用溶劑型涂料的烘干工序產(chǎn)生的有機廢氣濃度、溫度較高，應(yīng)采用蓄熱式熱力燃燒裝置或催化燃燒裝置單獨處理，在保證安全、有設(shè)備條件的基礎(chǔ)上，可考慮采用回收式熱力燃燒裝置，產(chǎn)生熱量作為烘干供熱設(shè)備的熱源，充分利用有機廢氣中VOC的熱值，具有較好經(jīng)濟效益，而且去除效率高，VOC可達到國家和地方排放標準。

2.3針對不同行業(yè)實施差異化控制

由于工業(yè)涂裝覆蓋行業(yè)廣闊，對不同行業(yè)應(yīng)結(jié)合自身特點實施差異化控制。從整體上看，工業(yè)涂裝VOC排放治理的技術(shù)路線可分3類。第一類是低（無）VOC含量涂料替代技術(shù)已經(jīng)較為成熟的行業(yè)，如汽車、木質(zhì)家具、集裝箱制造等，應(yīng)重在源頭控制，可全行業(yè)全面使用低VOC含量涂料替代，推動行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型。集裝箱制造行業(yè)除一次打砂工序外，整箱打砂、箱內(nèi)外涂裝、底架和木地板涂裝應(yīng)全面使用水性涂料；使用溶劑型涂料的一次打砂工序，應(yīng)配套建設(shè)VOC收集治理設(shè)施。汽車制造的中涂、色漆應(yīng)使用水性涂料，或中涂、色漆、罩光清漆全面替換為高固體分涂料，配套使用“三涂一烘”、“免中涂”等緊湊型工藝；對溶劑型涂料噴涂與流平、烘干的VOC排放進行分類收集和治理。木質(zhì)家具生產(chǎn)使用水性、紫外光固化涂料替代，人造板家具推廣使用粉末涂料，全面使用水性膠粘劑。

第二類是末端治理技術(shù)和治理模式，較為成熟的行業(yè)如卷材制造，其涂料采用高沸點溶劑，涂裝VOC排放主要集中于烘干環(huán)節(jié)，對烘干廢氣采用燃燒裝置進行處理，產(chǎn)生熱量進行回用，對噴涂廢氣采用活性炭吸附裝置進行處理。對于此類行業(yè)，重點應(yīng)做到行業(yè)內(nèi)所有企業(yè)應(yīng)治盡治，并加強末端治理設(shè)施運行監(jiān)管，提高末端治理設(shè)施的投運率。

第三類是船舶、鋼結(jié)構(gòu)、工程機械等行業(yè)治理技術(shù)路線不明確，應(yīng)多措并舉，采取綜合措施推動VOC減排。船舶制造行業(yè)應(yīng)全面使用高固體分涂料，在機艙內(nèi)部、上建內(nèi)部推廣使用水性涂料；優(yōu)化涂裝工藝，加大有組織排放涂裝比例，在2020年底前將船舶制造企業(yè)60%以上的涂裝作業(yè)實現(xiàn)封閉噴涂施工，強化噴涂車間VOC排放的收集與處理。工程機械制造行業(yè)推廣使用高固體分、超高固體分和粉末涂料，在部分工藝環(huán)節(jié)試點推行水性涂料，加強噴涂車間廢氣的收集與治理。鋼結(jié)構(gòu)制造應(yīng)全面使用高固體分涂料，在復(fù)合型大氣污染嚴重區(qū)域試點推行水性涂料，取締鋼結(jié)構(gòu)露天噴涂，改為車間作業(yè)，建設(shè)噴涂廢氣收集治理設(shè)施。

3 工業(yè)涂裝VOC監(jiān)管體系建立健全建議

3.1制定覆蓋“源頭—過程—末端”的工業(yè)涂裝排放標準體系

目前國家層面上沒有針對工業(yè)涂裝VOC排放標準，為環(huán)境監(jiān)管帶來難度，無論是國家還是地方層面，均應(yīng)加快建立工業(yè)涂裝VOC排放標準體系

工業(yè)涂裝VOC排放標準體系的設(shè)計，應(yīng)突出VOC排放量大、排放集中度高、對大氣環(huán)境質(zhì)量影響顯著的行業(yè)，如汽車、家具、集裝箱、船舶等行業(yè)，結(jié)合行業(yè)VOC污染控制技術(shù)路線，制定單獨、有針對性的行業(yè)排放標準，針對其他工業(yè)涂裝工序制定統(tǒng)一的綜合排放標準。在控制指標選擇上，考慮到工業(yè)涂裝VOC無組織排放所占比重較大，應(yīng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)排放標準的管理思路，由原有對末端排污口濃度的管控轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)全過程排放控制，體現(xiàn)在標準制定中增加不同行業(yè)涂料原材料VOC含量限值控制指標；設(shè)置涂裝工位或涂裝車間無組織監(jiān)控點，提高無組織排放限值要求，從而督促企業(yè)加大工藝改進力度，實現(xiàn)密閉生產(chǎn)；此外，為體現(xiàn)全過程控制原則，制定涂裝全過程VOC排放總量控制指標，如單位產(chǎn)品或單位涂裝面積的VOC排放限值，鼓勵企業(yè)采取多種組合措施減少VOC排放。標準限值的制定應(yīng)體現(xiàn)可行性和先進性兼顧的原則，具有空間差異性，復(fù)合型大氣污染嚴重的重點區(qū)域應(yīng)實施特別排放限值，或制定更加嚴格的地方標準。

3.2加快建立工業(yè)涂裝VOC監(jiān)測監(jiān)控體系

從加強監(jiān)督性監(jiān)測和自行監(jiān)測兩方面，實施對工業(yè)涂裝企業(yè)VOC排放的全方位監(jiān)控。在監(jiān)督性監(jiān)測方面，加強地市、區(qū)縣一級基層環(huán)保執(zhí)法人員裝備和能力建設(shè)，探索向社會檢測機構(gòu)開放監(jiān)督性監(jiān)測市場，規(guī)范工業(yè)涂裝VOC執(zhí)法監(jiān)測工作，強化對工業(yè)涂裝企業(yè)VOC排放的日常監(jiān)管。在企業(yè)自行監(jiān)測方面，以省為單位修訂更新重點排污單位名錄，將單體VOC排放量大的涂裝類企業(yè)納入重點排污單位名錄，對主要排污口安裝VOC自動監(jiān)控設(shè)備，并與地市、省級環(huán)保部門聯(lián)網(wǎng)，此外VOC重點排放源還應(yīng)在廠界建設(shè)環(huán)境VOC監(jiān)測設(shè)施。對于未納入重點排污單位名錄的企業(yè)，要求其每年至少開展一次VOC廢氣處理設(shè)施進、出口監(jiān)測和廠界無組織監(jiān)控濃度監(jiān)測，監(jiān)測指標包含原輔料所含主要特征污染物和非甲烷總烴等指標，并根據(jù)廢氣處理設(shè)施進、出口監(jiān)測參數(shù)核算VOC處理效率。強化工業(yè)涂裝的環(huán)境臺賬管理。工業(yè)涂裝企業(yè)應(yīng)逐步完善有機廢氣監(jiān)測臺賬，有機廢氣處理設(shè)施運行臺賬，含VOC有機原輔材料的消耗臺賬，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）的用量和更換及轉(zhuǎn)移處置臺賬。臺賬保存期限不得少于3a。建立非正常工況申報管理制度，包括出現(xiàn)項目停產(chǎn)、廢氣處理設(shè)施停運、突發(fā)環(huán)保事故等情況時，企業(yè)應(yīng)及時向當?shù)丨h(huán)保部門進行報告并備案。

4 結(jié)語

（1）“十三五”時期，全面推進工業(yè)涂裝VOC排放控制，全國汽車、家具制造行業(yè)應(yīng)在2019年前完成工業(yè)涂裝工序VOC治理，其他工業(yè)涂裝行業(yè)2020年底前完成治理；位于京津冀及周邊、長三角、珠三角等重點區(qū)域的工業(yè)涂裝行業(yè)2018年底前完成VOC治理，具備達到國家和地方排放標準的能力，為實施排污許可制奠定基礎(chǔ)。3以排污許可證為載體實施全過程精細化管理根據(jù)國家的統(tǒng)一部署，對溶劑型涂料和稀釋劑年使用量超過10t的工業(yè)涂裝企業(yè)將實施排污許可重點管理。到2019年，家具制造、汽車制造行業(yè)全面實施排污許可管理；到2020年，其他交通運輸設(shè)備制造、電子信息制造行業(yè)全面實施，京津冀及周邊地區(qū)、長三角區(qū)域、珠三角等重點區(qū)域?qū)⒓涌炫盼墼S可證核發(fā)進程。排污許可證是企業(yè)排污行為的唯一行政許可，其明確了企業(yè)排污行為依法應(yīng)當遵守的環(huán)境管理要求和承擔的法律責任義務(wù)。以排污許可證為載體，確保工業(yè)涂裝企業(yè)落實使用低VOC含量原輔材料；通過無組織許可排放量推進企業(yè)密閉生產(chǎn)、提高VOC收集效率；通過有組織排污口許可排放量，敦促企業(yè)建設(shè)高效VOC治理設(shè)施，多措并舉全面達標排放并且達到年度總許可排放量的要求；同時落實企業(yè)自行監(jiān)測、臺賬記錄、定期報告和信息公開制度，提高企業(yè)環(huán)境管理的精細化水平。工業(yè)涂裝企業(yè)應(yīng)依法申領(lǐng)排污許可證，按證排污；地、市環(huán)保部門基于其申請排污許可證時的守法承諾，依法發(fā)放排污許可證，依證強化事中事后監(jiān)管，對違法排污行為實施嚴厲打擊；排污許可證申領(lǐng)、核發(fā)、監(jiān)管流程全過程公開，接受社會的監(jiān)督。

（2）工業(yè)涂裝VOC排放控制應(yīng)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含量涂料；兼顧末端治理，建設(shè)VOC全面圍風系統(tǒng)，將VOC收集效率提高到80%以上，對噴漆廢氣（含晾風干廢氣）、烘干廢氣治理進行分類收集治理，末端治理技術(shù)的選擇應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟成本、減排效益、二次環(huán)境影響等因素。

（3）“十三五”時期，不同工業(yè)涂裝行業(yè)VOC排放控制各有側(cè)重。汽車、木質(zhì)家具、集裝箱制造等行業(yè)強制使用低VOC含量涂料替代，推動全行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型升級；卷材等以烘干廢氣排放為主的行業(yè)，VOC末端治理模式成熟，應(yīng)做到行業(yè)內(nèi)所有企業(yè)應(yīng)治盡治；船舶、鋼結(jié)構(gòu)、工程機械等行應(yīng)多措并舉，采取“源頭-過程-末端”全過程措施推動VOC減排。

（4）加快建立健全工業(yè)涂裝VOC排放監(jiān)管體系。加強對工業(yè)涂裝工序VOC排放的監(jiān)督性監(jiān)測和企業(yè)自我監(jiān)測，逐步完善工業(yè)涂裝工序的VOC監(jiān)測臺賬、VOC處理設(shè)施運行臺賬、含VOC有機原輔材料消耗臺賬、VOC處理耗材更換及轉(zhuǎn)移處置臺賬，建立非正常工況申報管理制度，建立VOC排放定期報告和信息公開制度，落實排污許可制各項管理要求。

來源：2017年《涂料工業(yè)》