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汽車(chē)制造業(yè)表面涂裝及4S店噴漆廢氣解決方案
第 1 部分 噴漆廢氣的成分及危害
1-1 噴氣廢氣的形成及主要成分
噴漆工藝廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車(chē)、電氣設(shè)備、家電、船舶、家具等行業(yè)。
噴漆原料——油漆涂料由不揮發(fā)份和揮發(fā)份組成，不揮發(fā)份包括成膜物質(zhì)和輔助成膜物質(zhì)，揮發(fā)份稀釋劑是用來(lái)稀釋油漆，達(dá)到漆物表面光滑美觀(guān)的目的。
油漆噴涂過(guò)程中主要產(chǎn)生漆霧和有機(jī)廢氣污染，油漆在高壓作用下霧化成微粒，在噴涂時(shí)，部份油漆未到達(dá)噴漆物表面，隨氣流彌散從而形成漆霧；有機(jī)廢氣來(lái)自稀釋劑的揮發(fā)，有機(jī)溶劑不會(huì)隨油漆附著在噴漆物表面，在噴漆和固化過(guò)程將全部釋放形成有機(jī)廢氣（有文獻(xiàn)報(bào)道可達(dá)上百種揮發(fā)性有機(jī)物，分別屬于烷烴、環(huán)烷烴、烯烴、芳香類(lèi)化合物、醇、醛、酮、酯、醚及其他化合物）。
1-2 汽車(chē)涂裝廢氣的來(lái)源與特性
汽車(chē)涂裝車(chē)間要對(duì)工件進(jìn)行漆前處理、電泳和噴漆。涂漆工序包括噴漆、流平和烘干，在這些工序中會(huì)產(chǎn)生有機(jī)廢氣（ VOCs ）及過(guò)噴漆霧。
為維持噴涂的作業(yè)環(huán)境，根據(jù)勞動(dòng)安全衛(wèi)生法的規(guī)定，噴涂作業(yè)時(shí)，噴漆室內(nèi)應(yīng)連續(xù)換風(fēng)，換風(fēng)速度應(yīng)控制在（
0.25
～
1
）
m/s
的范圍內(nèi)。噴漆室換風(fēng)排氣廢氣的主要組成為噴漆揮發(fā)的有機(jī)溶劑，其主要成分為芳香烴（三苯及非甲烷總烴類(lèi)）、醇醚類(lèi)、酯類(lèi)有機(jī)溶劑，由于噴漆室的排風(fēng)量很大，所以排出的有機(jī)廢氣總濃度很低，通常在
100mg/m
3
左右。另外，噴漆室的排氣中經(jīng)常還含有少量未處理_的漆霧，特別是干式漆霧捕集噴漆室，排氣中漆霧較多，可能成為廢氣處理的障礙，廢氣處理前預(yù)處理。
2
）晾置室廢氣
面漆在噴涂之后烘干之前，要進(jìn)行流平晾置，濕漆膜在晾置過(guò)程中有機(jī)溶劑揮發(fā)，為防止晾置室內(nèi)有機(jī)溶劑聚集發(fā)生爆炸事故，晾置室應(yīng)連續(xù)換風(fēng)，換風(fēng)速度一般控制在
0.2m/s
左右，排風(fēng)廢氣的成分與噴漆室排風(fēng)廢氣的成分相近，但不含漆霧，有機(jī)廢氣的總濃度比噴漆室廢氣偏大，根據(jù)排風(fēng)量大小不同，一般在噴漆室廢氣濃度的
2
倍左右，可達(dá)到
300mg/m
3
，通常與噴漆室排風(fēng)混合后集中處理。另外，調(diào)漆間、面漆污水循環(huán)水池也要排放類(lèi)似的有機(jī)廢氣。
3
）烘干廢氣
烘干廢氣的成分比較復(fù)雜，除包含有機(jī)溶劑、部分增塑劑或樹(shù)脂單體等揮發(fā)成分，還包含熱分解生成物、反應(yīng)生成物。電泳底漆與溶劑型面漆烘干均有廢氣排出，但其成分與濃度差別較大。
分析可知，來(lái)自噴漆室、晾置室、調(diào)漆間、面漆污水處理間的廢氣，為低濃度、大流量常溫廢氣，污染物的主要組成為芳香烴、醇醚類(lèi)、酯類(lèi)有機(jī)溶劑。對(duì)照《大氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，這些廢氣的濃度一般在排放限值以?xún)?nèi)，為應(yīng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中排放速率要求，多數(shù)汽車(chē)廠(chǎng)采取高空排放的辦法。這種辦法雖然可以滿(mǎn)足目前排放標(biāo)準(zhǔn)，但廢氣實(shí)質(zhì)上是未經(jīng)處理稀釋排放，一條大型的車(chē)身涂裝線(xiàn)每年排放的氣體污染物總量可能高達(dá)數(shù)百?lài)崳瑢?duì)大氣造成的危害非常嚴(yán)重。
1-3
噴漆廢氣的危害
漆霧中的有機(jī)溶劑——苯、甲苯、二甲苯等屬?gòu)?qiáng)毒性溶劑，作業(yè)時(shí)散發(fā)至車(chē)間空氣中，工人經(jīng)呼吸道吸入后可引起急性和慢性中毒，主要引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)及造血系統(tǒng)的損害，短期吸入高濃度（ 1500mg/m 3 以上）的苯蒸氣，即可引起_障礙性貧血，經(jīng)常吸入低濃度的苯蒸氣也會(huì)引起惡心、嘔吐、神智不清等神經(jīng)癥狀，少數(shù)還可以引起神經(jīng)衰弱癥候群，甲苯對(duì)中樞神經(jīng)的毒害比苯強(qiáng)，對(duì)造血系統(tǒng)的作用較苯低。據(jù)報(bào)道，苯質(zhì)量濃度在 188 ～ 375mg/m 3 時(shí)，長(zhǎng)期接觸即可有明顯的自覺(jué)癥狀。甲苯的慢性危害較苯小，濃度在 430 ～ 1300mg/m 3 下，可出現(xiàn)中毒癥狀，三苯混合還可對(duì)眼睛、鼻粘膜產(chǎn)生刺激癥狀，且神經(jīng)系統(tǒng)癥狀也更為嚴(yán)重。
漆霧對(duì)作業(yè)工人的危害不容忽視，企業(yè)可采取切實(shí)可行的噴漆廢氣治理措施，減小污染物排放，降低有毒有害物質(zhì)對(duì)操作工人的健康損害。
第 2 部分 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
我國(guó)于1996年頒布并實(shí)施的GB 16297《大氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，限定了33種污染物的排放限值，其中包括苯、甲苯、二甲苯等揮發(fā)性有機(jī)溶劑（VOC）；另外我國(guó)于1993年頒布并實(shí)施的GB 14554《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》分年限規(guī)定了8種惡臭污染物的一次排放限值、復(fù)合惡臭物質(zhì)的臭氣濃度限值及無(wú)組織排放源的廠(chǎng)界濃度限值；2006年頒布實(shí)施的HJ/T 293《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)汽車(chē)制造業(yè)（涂裝）》中明確了環(huán)境管理指標(biāo)，強(qiáng)調(diào)了油漆烘干室的脫臭裝置。
目前尚未專(zhuān)門(mén)對(duì)表面涂裝（汽車(chē)制造業(yè)）及 4S 店噴漆廢氣排放制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（注：地方標(biāo)準(zhǔn)，北京市出臺(tái)的《大氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)此有專(zhuān)門(mén)規(guī)定；廣東出臺(tái)了專(zhuān)門(mén)的地方標(biāo)準(zhǔn) DB44/816-2010 ），現(xiàn)行噴漆行業(yè)有機(jī)廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)一般按如下標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
2-1 廢氣排放執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
執(zhí)行 GB16927-1996 《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》。苯、甲苯、二甲苯和非甲烷總烴及過(guò)噴漆霧（顆粒物）等的排放量要達(dá)到其限值要求。
選擇有機(jī)廢氣處理方法，總體上應(yīng)根據(jù)以下因素：有機(jī)污染物質(zhì)的類(lèi)型、有機(jī)污染物質(zhì)濃度水平、有機(jī)廢氣的排氣溫度、有機(jī)廢氣的排放流量、微粒散發(fā)的水平、需要達(dá)到的污染物控制水平。
3-1 常規(guī)處理方法用于噴漆廢氣治理的不適用性
有機(jī)廢氣的處理方法種類(lèi)繁多，特點(diǎn)各異，常用的有水噴淋法、冷凝法、吸收法、燃燒法、催化法、吸附法等。
1 ） 水噴淋法： 一般用于對(duì)漆霧的過(guò)濾，對(duì)于三苯及其他 VOCs 氣體無(wú)效。我國(guó)對(duì)漆霧的過(guò)濾 80 ～ 90% 采用濕式過(guò)濾，如水簾、水旋、油簾等方式。國(guó)外是 80 ～ 90% 采用干式過(guò)濾、發(fā)達(dá)根本不允許使用濕式過(guò)濾（因?yàn)橛臀蹖?duì)水的污染當(dāng)今上還沒(méi)有理想的解決方法。據(jù)環(huán)保總局透露： 2015 年起禁止使用濕式漆霧過(guò)濾設(shè)備，以降低、堵絕油污對(duì)水的污染）。水簾噴漆柜設(shè)備投資大、過(guò)濾效果低、運(yùn)行費(fèi)用高。以 2m × 3m 的水簾噴漆柜為例，水、油所用的泵、管、水槽（或油槽）、檔板等設(shè)備約 1 ～ 2 萬(wàn)元；運(yùn)行中還有電、水（或油）、凝漆劑等費(fèi)用；水對(duì)設(shè)備會(huì)造成腐蝕；經(jīng)常的換水、清理等又造成停產(chǎn)誤工；因沉積的油污使水（或油）幕不連續(xù)、降低了過(guò)濾效率；噪音大、飛濺的水（或油）使工位環(huán)境潮濕，影響漆面質(zhì)量；并且不利于操作工的身體健康；廢水的排放造成二次污染；漆霧棉的容漆量小、效率低、更換頻繁等都造成了生產(chǎn)成本的增大。
2 ）冷凝回收法 ：將廢氣直接冷凝或吸附濃縮后冷凝，冷凝液經(jīng)分離回收有價(jià)值的有機(jī)物。該法用于濃度高、溫度低、風(fēng)量小的廢氣處理。但此法投資大、能耗高、運(yùn)行費(fèi)用大，噴漆廢氣中的“三苯”及其它廢氣濃度一般低于 300mg/m3 ，濃度低，風(fēng)量大（汽車(chē)制造業(yè)噴漆車(chē)間的風(fēng)量常在 10 萬(wàn)級(jí)以上），且由于汽車(chē)涂裝廢氣中有機(jī)溶劑的成分復(fù)雜，回收的溶劑難以處理利用，并易產(chǎn)生二次污染，所以涂裝廢氣處理中一般不采用此法。
3 ） 吸收法 ：可分為化學(xué)吸收和物理吸收，但“三苯”廢氣化學(xué)活性低，一般不采用化學(xué)吸收。物理吸收是選用具有較小的揮發(fā)性的液體吸收劑，它與被吸收組分有較高的親和力，吸收飽和后經(jīng)加熱解析冷卻后重新使用。該法用于大氣量、溫度低、濃度低的廢氣，裝置復(fù)雜、投資大，吸收液的選用比較困難，液體吸收法凈化率只有 60% ～ 80% ，這種方法實(shí)際應(yīng)用存在吸收效率不高、油霧夾帶現(xiàn)象，一般難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，而且存在著二次污染問(wèn)題；
4 ） 直接燃燒法 ： 利用燃?xì)饣蛉加偷容o助燃料燃燒放出的熱量將混合氣體加熱到溫度（ 700 ～ 800 ℃），駐留的時(shí)間，使可燃的有害氣體燃燒。該法工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備投資少，但能耗大、運(yùn)行成本高。對(duì)于汽車(chē)制造業(yè)來(lái)說(shuō)，噴漆廢氣的排放往往達(dá)到幾十萬(wàn)上百萬(wàn)風(fēng)量，由于濃度不高，選擇直接燃燒法太不經(jīng)濟(jì)，而且浪費(fèi)能源。
5
）
催化燃燒法
：將廢氣加熱到
200
～
300
℃經(jīng)過(guò)催化
床燃燒，達(dá)到凈化目的。該法能耗低、凈化率高可達(dá)
95%
、無(wú)二次污染、工藝簡(jiǎn)單操作方便。適用于小風(fēng)量且廢氣溫度較高的有機(jī)廢氣高溫高濃度的有機(jī)廢氣治理，不適用于低濃度、大風(fēng)量的有機(jī)廢氣治理。噴漆廢氣中的“三苯”及其它廢氣濃度一般低于
300mg/m3
，因此采用催化燃燒法處理也不合適。
6
）
吸附法：
① 直接吸附法：有機(jī)氣體直接通過(guò)活性炭，可達(dá)到 95% 的凈化率，設(shè)備簡(jiǎn)單、投資小、操作方便，但需經(jīng)常更換活性炭，若無(wú)_裝置 , 則運(yùn)行費(fèi)用太高；因此可用于濃度低、污染物不需回收的場(chǎng)合。
② 吸附回收法：有機(jī)氣體經(jīng)活性炭吸附，活性炭飽和后用熱空氣進(jìn)行脫附_。
通過(guò)對(duì)上述常規(guī)方法在噴漆廢氣治理上的現(xiàn)狀說(shuō)明，在漆霧治理行業(yè)存在產(chǎn)品落后，運(yùn)行管理復(fù)雜，后期投入高等特點(diǎn)。因而尋找一種、高信價(jià)比、性能穩(wěn)定、操作方便，運(yùn)行費(fèi)用少并符合環(huán)保治理標(biāo)準(zhǔn)的處理技術(shù)是行業(yè)發(fā)展的急切之需。
