宁淼;邵霞;刘杰;张鑫;刘伟
【摘 要】Based on the comparison of VOC emission and its composition between the solvent and waterborne coatings system,the technological roadmap for industrial coating VOC emission control is established,which is focused on some issues as follows:the source control,comprehensive promotion of the low VOC content paints such as powder,waterborne,high solid content and UV paints;improvement of the VOC collection efficiency,and evaluation and selection of treatment for overspraying waste and drying gas emission based on the economic cost,emission reduction benefits and secondary environmental impact,etc.To strengthen the supervision of industrial coating,VOC emission standards system covering "source-processend" should be made;the ability of VOC enforcement monitoring and self-monitoring should be enhanced;and pollutant discharge permits should be issued to ensure the realization of emission standards,total emission control,best available technique,self-monitoring,account management,implemen
tation report,information disclosure and so on.%基于溶剂型涂料与水性涂料涂装体系VOC排放水平及VOC排放成分谱的比较分析,提出了我国工业涂装VOC治理技术路线,即重在源头,全面推进粉末、水性、高固体分、紫外光固化等低VOC含量涂料;兼顾末端治理,着力提升VOC收集效率,从经济成本、减排效益、二次环境影响等方面开展喷漆废气、烘干废气治理技术的评估和筛选;针对不同工业涂装行业确定差异化的最佳可行控制技术.加强工业涂装VOC排放监管,制定覆盖“源头—过程—末端”的工业涂装排放标准体系,从执法监测、自行监测、台账管理等多个方面实施工业涂装VOC排放监控,以排污许可证为载体落实排放标准、总量控制、可行技术、自行监测、台账管理、执行报告、信息公开等要求,实现工业涂装企业全过程精细化管理.硅片切割
【期刊名称】《涂料工业》
【年(卷),期】2017(047)012
感应钎焊【总页数】7页(P42-47,52)
【关键词】工业涂装;挥发性有机物;全过程管控;低VOC含量涂料;排污许可
【作 者】宁淼;邵霞;刘杰;张鑫;刘伟
【作者单位】环境保护部环境规划院,北京100012;北京市环境保护科学研究院,北京100037;中国涂料工业协会,北京100079;中国科学院生态环境研究中心,北京100085;环境保护部环境规划院,北京100012
【正文语种】中 文
寿盒【中图分类】TQ630.7+9
传统工业涂装生产工序由于使用溶剂型涂料、稀释剂和清洗剂，形成大量VOC排放。依据2015年全国人为源VOC排放清单，工业涂装VOC排放占整个工业源VOC排放量的20%以上。此外已有监测结果表明，工业涂装废气排放中富含苯系物、含氧挥发性有机物(OVOC)等活性强、毒性大的VOC物质[1-3]，基于此，国家发展改革委、环境保护部印发的《“十三五”节能减排综合工作方案》将工业涂装纳入“十三五”期间全国VOC减排的重点领域。然而，工业涂装涉及行业面广，现阶段各地对工业涂装VOC的管控缺乏统一、系统、科学的认识。本文重点从防治技术路线筛选、监管体系构建等方面，解读国家对工业涂装VOC排放管控的宏观思路，为各地和工业涂装企业VOC污染控制提供指导。
1 不同涂料涂装体系VOC排放特征比较
2016年我国涂料总产量达1 899.78万t，同比增长7.2%，其中工业涂料占涂料总产量的65%以上。在工业涂料中，溶剂型涂料占50%左右，其余为水性、粉末、光固化等低VOC含量的涂料，溶剂型涂料所占比例远高于欧美日的20%～30%水平。为分析工业涂装VOC排放特征，本研究采集了汽车、钢结构等典型工业涂装企业在使用溶剂型涂料、水性涂料的VOC有组织排放样品，利用GC-MS/FID分析系统测定了多种VOC组分。
研究选取了某轿车厂水性中涂及水性漆与溶剂型罩光清漆混合排口的VOC排放样品分别进行检测，如图1所示。
图1 轿车水性中涂与水性漆及溶剂型罩光清漆混合排放的VOC组分的比较Fig.1 Comparison of VOC emission components from waterborne intercoat, waterborne basecoat and solvent varnish
图1数据表明，水性中涂排放VOC中醇类占40%左右、酮类为15%左右、苯系物为20%、烷烃类为10%；而对于水性漆和溶剂型罩光的混合排口，由于使用溶剂型罩光涂料，排放的VOC中苯系物含量达到70%左右，酯类为17%，醇酮类合计不到10%。
对于钢结构生产企业，分别选取了使用溶剂型底漆和水性底漆的2家钢结构企业涂装VOC排放成分进行了检测，如图2所示。
图2 钢结构不同类型底漆涂装过程VOC排放组分分析Fig.2 VOC emission components in different types of primer coating for steel structure
图2数据结果表明，使用水性底漆的钢结构生产企业排放VOC中醇酮酯类达到65%左右，苯系物为28%，烷烃、烯烃类约为15%；使用溶剂型底漆的排放VOC中苯系物占比达到50%左右，醇酮类占比不到10%，烷烃、烯烃类占比为12%。
依据典型工业涂装企业VOC排放监测结果，总结工业涂装企业排放的主要VOC物质见图3。
图3 工业涂装排放主要VOC物质的光化学反应活性分析Fig.3 Photochemical activity of main VOC substances discharged from industrial coatings
根据典型工业涂装企业VOC排放检测结果可知，使用溶剂型涂料的工业涂装VOC排放中，苯、甲苯、乙苯、二甲苯、三甲苯的检出率较大，这些VOC物质的光化学反应活性大，即
低voc其单位排放的臭氧生成潜势和二次有机气溶胶生成潜势大，对复合型大气污染的生成产生较大贡献；而使用水性涂料的工业涂装VOC排放浓度相对较低，且排放富含醇类、酯类等低反应活性的VOC物质。
2 工业涂装VOC污染治理技术路线的选择
灰度矩阵2.1 强化源头与过程控制
通过不同涂料涂装体系VOC排放特征的比较，可知减少工业涂装VOC排放及其对大气环境影响的最有效途径是实施源头和过程控制。即在生产的源头，采用低VOC含量的涂料，因此我国《大气污染防治法》第46条明确提出“工业涂装企业应当使用低挥发性有机物含量的涂料”。低VOC含量涂料包含粉末、水性、高固体分、紫外光固化涂料等多种类型，而不应简单将低VOC含量的涂料等同于水性涂料。粉末涂料固含量接近100%，涂装过程基本不排放VOC，使用粉末涂料替代溶剂型涂料，VOC排放可削减95%以上。
典型汽车和钢结构生产企业涂料成分测试结果如图4和图5所示。使用水性涂料替代溶剂型中低固体分涂料，可减少VOC排放50%左右。由于《大气污染防治法》未明确低VOC含量
涂料的定义，各地在操作实施时，应制定不同行业低VOC含量涂料目录，依据当地大气环境质量改善需求、各行业涂料涂装技术的发展趋势，明确适用的低VOC含量涂料种类及其VOC含量限值要求。圣诞树灯
图4 轿车不同涂层涂料组分构成Fig.4 Composition for different coatings of the car
图5 钢结构不同类型底漆组分构成Fig.5 Composition of different primers for steel structure
对于涂装工艺过程的控制，一方面是要建立密闭型生产成套装置，大件喷涂采用组件拆分、分段喷涂方式，为后续VOC的收集治理奠定基础；另一方面是要推广应用自动连续化喷涂线，采用高传递效率的涂装技术，提高涂料利用效率，减少涂料消费量。目前，我国工业涂装企业普遍采用低涂料传递效率的传统手动空气喷进行喷涂作业，喷涂传递效率通常只有25%～40%左右，产生过量喷涂问题，增加了涂料消耗及VOC排放量，如表1所示。因此，工业涂装企业应优化产品设计，实施部件涂装，根据部件的材质和形状分类制定涂装工艺，选择传递效率最优的涂装技术和设备，如空气辅助喷涂、无气喷涂、静电喷涂等，减少涂料使用量和VOC排放[4]。
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