汽車涂裝行業特征污染物治理技術研究

騰飛王穎輝

(1上汽通用東岳汽車有限公司 山東煙臺 264006 2煙臺經濟技術開發區環境保護局 山東煙臺 264006)

引言

顆粒物、揮發性有機物帶來的大氣污染在今后一段時間仍將是非常突出的環境問題。本文就目前汽車行業的特征污染物的治理做初步的探討。

1 涂裝特征污染物的產生

1.1 顆粒物

1.1.1 產生的環節

汽車生產線噴漆房的涂裝作業主要包括了中途和面涂，主要原料是樹脂涂料。噴漆過程就是涂料經霧化產生小顆粒附著于車體表面，隨著霧化技術不斷改進和人工智能廣泛應用，上漆率得到了一定提高，但涂料大約有30%的損失，其中大多數以過噴漆霧的形式作為廢氣顆粒物產生。

1.1.2 顆粒物的主要成分

涂料中含有鈦氧化物、乙酸丁酯、乙酸-2-丁氧基乙酯、硫酸鋇、異丁醇、正丙醇、滑石、炭黑、萘正丁醇、磷酸三丁酯等。廢氣處理產生的固體廢物因含有涂料通常按危險廢物管理。

1.2 揮發性有機物

1.2.1 產生環節

調漆、噴槍及管道清洗、補漆、電泳、噴漆、自流平及烘干過程是揮發性有機物產生的幾個主要環節，其中噴房和烘房產生的揮發性有機物占總量的90%以上。

1.2.2 主要成分

行業揮發性有機物的主要成分都大同小異，主要包括苯、甲苯、二甲苯、酯類、醇類等。綜合考慮污染物毒性、光化學反應特性和檢出濃度等因素，一些地方環保標準中選取苯、甲苯、二甲苯、苯系物和VOCs作為控制因子。

2 大氣污染物凈化的一般技術方法

2.1 對于非均相混合物，最常見的就是各類煙粉塵，過噴漆霧也屬于這一類型

通常采用物理方法進行分離，主要是利用氣體分子與固體(或液體)粒子在物理性質上的不同進行分離。如顆粒物密度大于氣體分子，則可用重力、慣性力、離心力進行分離；顆粒物直徑大于氣體分子，用過濾的方法加以分離；利用某些粒子易被水潤濕、凝聚增大而被捕集，用濕式洗滌進行分離；利用荷電性的差異，用靜電除塵等。

2.2 對于均相混合物，大多根據物理的、化學的及物理化學的原理予以分離

揮發性有機物屬于均相混合物。主要是利用它們蒸氣壓、溶解度、選擇性吸附作用以及某些化學作用的不同進行分離。凈化氣態污染物的方法歸納起來主要有五種：冷凝法、吸收法、吸附法、催化轉化法及燃燒法。

3 幾種特征污染物的治理方法和效果

3.1 顆粒物（過噴漆霧）

3.1.1 濕式文丘里噴漆室

在早期建設的汽車涂裝線，多是配套濕式文丘里噴漆室，過噴漆霧通過文丘里管與循環水進行充分的接觸，并通過水幕，可以使漆霧充分落入循環水中，通過添加化學藥劑，漆渣絮凝上浮后撈出，從而解決了噴房過噴漆的顆粒物問題，濕式噴漆室的凈化效率98%以上。

3.1.2 干式噴漆房

近年來，干式噴漆房在國內外汽車行業得到了大力推廣，目前國內已有10余家汽車工廠采用干式噴漆室漆霧分離系統。噴涂過程產生的含過噴漆霧的廢氣，通過石灰石粉（碳酸鈣）過濾器，進行過濾和吸附。石灰石粉需定期更換。采用干式噴漆室，對顆粒物的去除效率可達99%以上。

干式噴漆房不耗水，無廢水、漆渣產生，不消耗化學藥劑，廢棄的石灰石粉按照危險廢物鑒定方法，經權威鑒定不屬于危險廢物，經環保部門許可，可以做建材綜合利用。在節能方面，根據文獻[1]，干式漆霧分離技術使不同的噴涂方式能耗成本降低了30%-50%，節能效果顯著。

3.2 揮發性有機物

揮發性有機物的主要產生環節為噴漆工序和烘干工序。因廢氣產生和排放特點不同，適用不同的處理方法。

3.2.1 噴漆房廢氣

噴房廢氣的特點是大風量、低濃度，首先要進行吸附濃縮，然后熱脫附，對脫附后的高濃度廢氣進行焚燒處理，當前比較先進的是沸石轉輪技術，通過沸石轉輪處理的廢氣,VOCs的去除效率可達95%以上。

3.2.2 烘房廢氣

烘干室采用天然氣做燃料，通過間接加熱方式，即天然氣在燃燒器中產生的燃燒氣體通過換熱器加熱烘干室空氣，加速車身干燥。烘干過程伴隨著涂料固化和液相揮發，產生大量的有機廢氣，這些廢氣具有濃度較高、可燃性好、適合徹底氧化分解的特點，通常采用直燃式（TAR爐）或蓄能式燃燒器（RTO），VOCs去除效率可達98%以上。

4 問題和思考

（1）對于過噴漆霧，濕式文丘里、干式漆霧分離技術的廢氣治理效果差別不是特別顯著。但后者二次污染少，節能環保，干式噴房有著明顯的環境效益。干式噴房的石灰石粉吸附漆霧的設備一次性投資較大，適合大、中型企業。此外，過濾器耗材價格也是制約因素。2017年3月，環保部關于《危險廢物排除管理清單》（征求意見稿）中已將廢石灰石粉納入清單，為今后廢物處置提供了方向。

（2）揮發性有機物（VOCs）的處理，方法較多，實際應用往往是多種方法聯合使用，RTO、沸石轉輪技術等需要考慮有機廢氣的具體成分、產生的工藝環節、風量、初始濃度、自動化程度、場地、工程造價以及后續的運行維護費用等，并對運行技術參數不斷改進優化，以獲得滿意的廢氣的處理效果。

（3）所有末端治理技術不是最優的解決方案，比如焚燒消耗能源、排放氮氧化物等，行業需要持續開展清潔生產，從源頭削減污染物。

[1]張金星,占夢,肖其弘.干式文丘里在汽車廠噴涂車間的應用[J].中國涂料,2014,29(2).