汽車制造企業廢氣污染治理措施淺析

何利菊

摘要：汽車制造行業產生的廢氣有焊接廢氣、涂裝廢氣有機廢氣、沸石轉輪+催化燃燒廢氣、檢測修補廢氣等。其中涂裝廢氣對環境空氣影響較大，容易引起周邊住戶的投訴，因此采取有效的廢氣治理措施勢在必行。

關鍵詞：汽車制造;涂裝廢氣;揮發性有機物;沸石轉輪;TNV焚燒

重慶市汽車整車制造廠家涵蓋了大多數的汽車整車產品類型，整個重慶市有41家汽車制造工廠，其中整車生產工廠21家，改裝車生產工廠20家，形成年產400萬輛的綜合生產能力，為直轄市經濟的穩定健康發展提供了有力的支撐。但其汽車生產過程中污染問題越來越受到人們關注，本文主要介紹汽車制造的大氣污染防治措施。

一、大氣污染防治措施

汽車整車制造行業包含四大工藝：沖壓、焊裝、涂裝和總裝，絕大多數的VOCs排放來源于涂裝車間，其他的污染物排放來源于焊裝車間和總裝車間。

噴漆車間VOCs排放主要來自含VOCs原輔材料的使用及揮發。涉及的工序有電泳及烘干、涂膠及烘干、中涂、流平及烘干、色漆、流平和罩光、流平及烘干、修補、腔體注蠟等工藝工序，使用含VOCs原輔材料主要有電泳底漆、中涂漆、色漆、罩光漆和修補漆等，以及稀釋劑、清洗劑、固化劑、各類膠黏劑、腔體蠟等。

（一）焊裝車間

1、焊接煙塵廢氣治理設施

企業采用濾筒除塵措施對焊接煙塵進行處理。根據《污染源源強核算技術指南 汽車制造》（HJ 1097—2020）表F1中焊接產生的粉塵推薦的污染治理技術，濾筒式除塵器除塵效率為80～99.9%，可保證污染物達標排放，并滿足車間空氣質量要求，處理后的氣體直接車間內無組織排放，對生產場所和外環境無明顯影響。

（二）涂裝車間

（1）1、噴漆室廢氣污染防治（包括中涂噴漆、面涂噴漆、罩光漆噴漆和流平廢氣）

噴漆廢氣宜采用涂裝行業成熟技術：文丘里+多級干式過濾噴漆室去除漆霧。根據《揮發性有機物治理實用手冊》，要求汽車行業的噴涂廢氣末端治理設施應該設置高效漆霧處理裝置，其處理效率不應低于80%。而文丘里濕法漆霧捕集+多級干式過濾除濕聯合裝置屬于推薦的污染治理裝置，且該裝置已廣泛用于國內外汽車涂裝生產線，根據《污染源源強核算技術指南 汽車制造》（HJ 1097—2020），漆霧去除率可達95%以上。

治理工藝原理：

A.漆霧捕集：噴漆（包括金屬漆、清漆）作業時，未附著于工件表面的霧狀油漆形成漆霧。為防止該廢氣污染車間及外環境，擬采用封閉的操作空間，采用上送風下排風的文丘里水簾噴漆室對噴漆室產生的廢氣進行治理，該裝置工藝路線成熟可靠。

其工作原理為：使用油漆的噴漆槍在對汽車需要涂裝的工件進行噴漆時，飛散的過量漆霧隨風機的氣流，被引至噴漆室下部，在噴漆室的底部下面設置文丘里濕式漆霧捕集水池和配套系統，將水變成水霧后與含漆霧的空氣充分接觸、捕集，漆霧被固定在水中，再通過水池設置的擋水板將含漆水與空氣分離，最終以漆渣的方式去除，從而減少了排氣中的漆霧量，經分離后的廢氣匯入水旋+沸石轉輪+TNV廢氣燃燒裝置進行處理，該方法目前在汽車涂裝生產中廣泛使用。

經漆霧捕集后，漆霧中的固形物大部分被捕集，但由于溶劑在噴漆水、渣處理工程中，由于氣流以及人為擾動，對其中的具有一定水溶性的有機溶劑以及基本不溶于水的苯系物則基本無捕集效果。

B.沸石轉輪吸附濃縮的工作原理：沸石轉輪主要是對那些大風量、低濃度的揮發性有機廢氣進行提高濃度的濃縮處理，將大風量、低濃度的廢氣轉換成高濃度、小風量的廢氣，提高濃度后的風量占進入系統總風量的比例很小，僅僅5%～20%。轉輪上的沸石是無機鋁硅酸鹽礦物質，沸石內部充滿了細微的孔穴和通道，無數的孔穴和孔道使沸石擁有數目巨大的比表面積，形成一種靜電作用的引力，使沸石具有非常大的應力場，從而產生較強吸附性能。總VOCs廢氣通過沸石濃縮轉輪時，利用沸石比表面積和不同溫度條件下分子間作用力不同的原理，在低溫條件下，大流量的涂裝噴漆室廢氣通過沸石轉輪，總VOCs分子吸附于沸石中，在采取循環風條件下，進入沸石轉輪系統的有機物濃度相對較高，其吸附效率可達94%以上，經過沸石吸附凈化的潔凈氣體直接通過60m排氣筒排放到大氣中。

轉輪持續以每小時1～6轉的速度旋轉，將吸附的揮發性有機物傳送至高溫脫附區，在高溫脫附區的高溫條件下沸石溫度升高，比表面積、分子間張力發生變化，此時利用一小股小風量的高溫廢氣將沸石轉輪上總VOCS分子脫附出來，形成高濃度廢氣，其濃度約為進入系統前總VOCS濃度約10～15倍，沸石轉輪系統對總VOCS的吸附效率可達到90%～99%。脫附后的濃縮有機廢氣送至焚燒系統進行焚燒轉化成二氧化碳及水蒸氣，從而將有機廢氣凈化，焚燒后的廢氣與沸石吸附凈化的潔凈氣體一起經60m排氣筒排放。轉輪更換周期為7～8年。

C.有機廢氣焚燒系統：企業涂裝類有機廢氣主要含總VOCS、苯系物、非甲烷總烴等有機物。企業采用TNV回收式熱力燃燒系統技術處理高濃度有機廢氣。

（3）治理工藝可行性分析

根據《揮發性有機物治理實用手冊》中第3部分推薦的 VOCs 控制技術，沸石濃縮轉輪和TNV燃燒技術屬于推薦的污染治理技術方案，參考《污 汽車制造》（HJ 1097-2020）中表F1中推薦揮發性有機物污染治理技術有濃縮+熱力焚燒，去除效率可達90～98%。因此企業采用的VOCs污染治理技術方案成熟可靠。

根據涂裝廢氣凈化項目進行竣工環保驗收監測報告，有機廢氣處理效率達97.4%，噴漆廢氣60m排氣筒各污染物的排放濃度、排放速率均可滿足《汽車整車制造表面涂裝大氣污染物排放標準》（DB50/577-2015）表2中相應污染物排放限值。

（2）2、烘干廢氣

項目電泳烘干升溫段、電泳烘干持溫段、金屬漆烘干升溫段、金屬漆烘干持溫段廢氣采取行業中推薦的熱力焚燒法進行處理，由于烘干廢氣中的有機物濃度較高，在采用焚燒系統處理后，揮發性有機物的分解處理效率可達98%以上，處理達標的廢氣經排氣筒排放。該系統實際運行表明，其對烘干廢氣中揮發性有機物的凈化效率達98%以上，處理后的有機物均低于排放標準限值。因此，烘干廢氣采取焚燒法處理是可行、可靠的。

（三）總裝車間

（3）1、檢測線尾

整車在下線、尾氣檢測過程中將排放含有NOX以及非甲烷總烴等污染物的廢氣。整車下線點火后產生的尾氣，采用非固定式收集系統，經屋面排出;整車通過檢測線時在停留時間較長區域設置多個排煙地溝。

（4）2、儲油罐廢氣

供油站儲罐油氣回收系統：供油站按社會加油站的方式設置汽油儲罐油氣回收系統，保證油料轉運過程中回收揮發的油氣。

二、廢氣污染防治措施有效性分析

根據分析企業歷年的年度監督性監測數據，監測時段廢氣污染物排放濃度、排放速率均滿足相應的廢氣排放標準。本項目后評價階段廢氣排放量及廢氣處理設施與環保驗收階段保持一致，可實現達標排放。

三、結論

本文介紹了汽車制造大氣污染物的污染防治措施，對汽車制造企業及相關環保工作有一定的參考意義。企業在采取各項廢氣污染治理的措施后，污染物可實現長期穩定達標排放，滿足國家和地方污染物的排放標準以及總量控制要求。

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