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為削減VOCs的產(chǎn)生和排放，打好藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)。佛山市生態(tài)環(huán)境局組織編制了《佛山市金屬涂裝企業(yè)清潔生產(chǎn)指南(VOCs專項(xiàng))》，分析了佛山金屬涂裝的基本情況，結(jié)合佛山企業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)，提出金屬涂裝生產(chǎn)中減少VOCs的清潔生產(chǎn)途徑。本期，環(huán)境君將介紹鋁型材行業(yè)如何通過(guò)清潔化生產(chǎn)途徑，減少VOCs的產(chǎn)生與排放。
建筑鋁型材行業(yè)
建筑鋁型材在進(jìn)行涂裝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生和釋放一定量的VOCs，而不同的涂裝工藝和使用不同的原材料所產(chǎn)生和釋放的VOCs量也不同。
一、VOCs收集與治理
1.廢氣收集
在建筑鋁型材表面涂裝中，VOCs的收集是一個(gè)難點(diǎn)。難在于VOCs生產(chǎn)點(diǎn)較多、部分VOCs產(chǎn)生的空間大、收集管道長(zhǎng)和有多種不同性質(zhì)的廢氣等。
2.廢氣預(yù)處理
建筑鋁型材表面涂裝產(chǎn)生的廢氣大多數(shù)都需要做預(yù)處理。預(yù)處理的重點(diǎn)工作是降低廢氣溫度、去除廢氣中水分和減少顆粒物。
3.典型廢氣的治理
①陽(yáng)極氧化和電泳涂裝廢氣的處理。陽(yáng)極氧化生產(chǎn)沒(méi)有VOCs產(chǎn)生，電泳涂裝生產(chǎn)廢氣含VOCs的量較小，可用水噴淋和吸附法的組合可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
②粉末噴涂廢氣處理。粉末噴涂廢氣有固化廢氣和噴粉廢氣。兩種廢氣的性質(zhì)有一定的差異，需要分別收集和分別做預(yù)處理。噴粉廢氣是來(lái)自噴粉房，量大，顆粒物多，常溫；固化廢氣高溫，顆粒物較少。固化廢氣可以用噴淋降溫。經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，兩股廢氣可以合并在一起做后續(xù)的處理。后續(xù)處理工藝常用的有活性炭吸附和燃燒法。
③漆噴涂廢氣和氟碳噴涂廢氣處理。漆噴涂廢氣和氟碳噴涂廢氣含VOCs量較大，污染物種類較復(fù)雜。不同品牌的漆有不同的組成，所產(chǎn)生的廢氣成分也有所不同。
漆噴涂和氟碳噴涂生產(chǎn)有多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生含VOCs的廢氣：
1.各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢氣具有差異，例如，固化廢氣溫度高，無(wú)水，顆粒物少，預(yù)處理重點(diǎn)是降溫；噴涂廢氣溫度不高，量大，污染物濃度高，常常需要水噴淋去除漆中的漆渣。
2.臥式噴涂線產(chǎn)生的VOCs濃度略低于立式噴涂線的原因是：臥式噴涂線的截面積要大于立式噴涂線，臥式噴涂線通常有兩個(gè)排氣口，而立式噴涂線只有一個(gè)。
實(shí)踐表明，采用沸石分子篩吸附+蓄熱燃燒法或催化燃燒法處理氟碳噴涂廢氣效果較好，較為成熟可靠。在沸石分子篩吸附+蓄熱燃燒法或催化燃燒法組合工藝中，前段是將VOCs濃縮，后段是將VOCs燃燒生產(chǎn)水、二氧化碳或其他小分子物質(zhì)。燃燒過(guò)程產(chǎn)生的熱能可回收利用。
鋁型材清潔化生產(chǎn)途徑
一、綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)
1. 加強(qiáng)VOCs含量低的產(chǎn)品研究和開(kāi)發(fā)。
2. 推行產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化。推行產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化，減少產(chǎn)品的顏色種類，可以提高涂裝原材料的利用效率，有利于減少VOCs的產(chǎn)生量和排放量。
3. 合理選擇原輔材料。
4. 選擇沸點(diǎn)較高的溶劑。
5. 使用低VOCs含量的氟碳漆。企業(yè)應(yīng)選擇符合滿足《工業(yè)防護(hù)涂料中有害物質(zhì)限量》(GB 30981—2020)和《低揮發(fā)性有機(jī)化合物含量涂料產(chǎn)品技術(shù)要求》(GBT 38597—2020)中溶劑型涂料VOCs含量的要求。
二、改進(jìn)生產(chǎn)工藝與生產(chǎn)設(shè)備
1.選擇合理的噴涂方式
在確定產(chǎn)品和基本原材料的基礎(chǔ)上，改進(jìn)噴涂的方式方法可以減少生產(chǎn)過(guò)程中VOCs的排放，涂料利用率與VOCs的排放具有一定的關(guān)聯(lián)，涂料利用率越小，產(chǎn)生VOCs的量就可能越大。手動(dòng)的噴涂(空氣噴涂)的涂料利用率是較低的。
2.氟碳噴涂減量工藝
為了達(dá)到好的噴涂效果，氟碳噴涂均采用高壓靜電噴槍。為減少氟碳漆的消耗，可采取以下措施：
①根據(jù)漆膜厚度合理調(diào)整噴槍流量；
②合理選擇掛具、型材間隔、型材角度等參數(shù)；
③根據(jù)型材形狀選用合適的噴涂方式；
④優(yōu)化噴漆控制，減少空噴行程；
⑤調(diào)漆房、噴漆房保持穩(wěn)定的濕度和溫度。
3.噴涂設(shè)備智能化
改進(jìn)噴涂設(shè)備，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化噴涂是減少生產(chǎn)過(guò)程VOCs排放的主要和有效的途徑。
4.生產(chǎn)環(huán)境清潔化
要在各個(gè)生產(chǎn)環(huán)境中減少含VOCs原輔材料的消耗或浪費(fèi)，減少VOCs的釋放以及減少VOCs的無(wú)組織排放。
三、改進(jìn)倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存方式和條件
含VOCs的原材料，應(yīng)儲(chǔ)存于密閉的容器、儲(chǔ)罐、儲(chǔ)庫(kù)、料倉(cāng)中。
裝有VOCs物料的容器應(yīng)存放于室內(nèi)，或存放在陰涼、防曬的和防滲專用場(chǎng)地。
裝有VOCs物料的容器或包裝袋在非取用狀態(tài)時(shí)應(yīng)加蓋、封口，保持密閉。
儲(chǔ)存含VOCs原材料的空間也應(yīng)該做好密封，應(yīng)安裝專門的抽氣系統(tǒng)，減少VOCs的無(wú)組織排放。儲(chǔ)存的空間應(yīng)盡可能保證低溫，減少VOCs的揮發(fā)。
儲(chǔ)存含有VOCs原材料的房間應(yīng)保持干燥和合適的溫度。(溫度越高VOCs的揮發(fā)度越大；在一般情況下，含VOCs的原輔材料的保存溫度小于30—35℃。)
四、改進(jìn)稱取和輸送方式
在稱取和輸送含VOCs原輔材料過(guò)程中，做好相應(yīng)的密封，不僅可以減少VOCs的排放，也可以減少用量，節(jié)約成本，具體可采取以下措施：
稱量應(yīng)在密封性能較好的集中的場(chǎng)地進(jìn)行，盡可能減少在生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)線旁的稱量。
稱量含VOCs原輔材料應(yīng)盡可能運(yùn)用自動(dòng)化稱量，提高稱量的精度和減少人工稱量可能產(chǎn)生的誤差。
當(dāng)含VOCs原輔材料稱取后，要及時(shí)做好料筒的密封，不得敞開(kāi)，防止VOCs的釋放。
在原材料稱取的場(chǎng)所應(yīng)安裝集中抽氣系統(tǒng)，盡可能減少VOCs的無(wú)組織排放。
含VOCs原輔材料輸送過(guò)程應(yīng)通過(guò)密閉管道或密閉包裝袋、容器等方式進(jìn)行物料轉(zhuǎn)移。在人工輸送過(guò)程，要嚴(yán)格做好包裝設(shè)備的密封。
五、生產(chǎn)過(guò)程的清潔化
VOCs無(wú)組織排放的主要地點(diǎn)在于使用含VOCs原材料的設(shè)備和生產(chǎn)線，重點(diǎn)在于噴漆房、固化爐、烘干爐等設(shè)備。
含VOCs的原材料在使用中暴露在空間，同時(shí)，生產(chǎn)過(guò)程需要升高溫度，加速了VOCs的釋放。在生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程中，做好生產(chǎn)設(shè)備的密閉、改進(jìn)廢氣的收集將會(huì)減少VOCs的無(wú)組織排放。
六、優(yōu)化廢氣治理工藝
1.優(yōu)化VOCs治理工藝組合
建筑鋁型材涂裝過(guò)程中產(chǎn)生的含VOCs廢氣的組成和溫度會(huì)因不同的生產(chǎn)工藝有所不同，每種廢氣都含有多種性質(zhì)不同的物質(zhì)或污染物。
因此，含VOCs廢氣的治理不可能使用某一種工藝就能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，要達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)需要多種處理工藝的組合。
首先需要根據(jù)廢氣的特點(diǎn)進(jìn)行分類預(yù)處理，然后再考慮經(jīng)過(guò)預(yù)處理后各種廢氣的合并處理。在選定治理工序后，還要根據(jù)廢氣的實(shí)際情況，確定工藝組合的順序以及各個(gè)工序的相關(guān)參數(shù)。
2.分子篩的篩選
在運(yùn)用沸石分子篩吸附+催化燃燒或蓄熱燃燒法處理漆噴涂廢氣和氟碳噴涂等廢氣時(shí)，需要運(yùn)用沸石分子篩吸附廢氣中的VOCs，再將濃縮的VOCs廢氣輸?shù)饺紵遥赃_(dá)到治理的最佳效果。
3.余熱綜合利用
VOCs在燃燒中產(chǎn)生一定量的熱量。該熱量回收后可以用于前處理加熱、烘干或固化預(yù)熱。熱量的回收和利用可以降低生產(chǎn)或廢氣處理的熱量，可以抵消部分廢氣治理的成本。
4.噴漆廢氣預(yù)處理噴淋水的處理
漆噴涂廢氣和氟碳漆噴涂廢氣采用水噴淋進(jìn)行預(yù)處理后，噴淋后的廢水含有大量漆物顆粒和部分有機(jī)物。噴淋廢水必須全部收集，納入廠區(qū)污水處理設(shè)施進(jìn)行集中處理。在不具備集中處理?xiàng)l件時(shí)，應(yīng)單獨(dú)處理并滿足排放要求。
5.VOCs處理后的固廢
在VOCs處理過(guò)程中，包括預(yù)處理和最終處理，收集的粉塵、漆霧等以及更換后的廢棄過(guò)濾材料、催化劑、蓄熱體等固體廢棄物，都應(yīng)按國(guó)家固體廢物處理處置相關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理。
典型案例
案例1：用水性的電泳漆取代了油性電泳漆
在原輔材料選擇方面，該企業(yè)使用水性電泳漆，電泳涂料是以水溶性或水分散性離子型聚合物為成膜物，屬于一類新型的低污染、省能源、省資源、起作保護(hù)和防腐蝕性的涂料，具有涂膜平整，耐水性和耐化學(xué)性好等特點(diǎn)，容易實(shí)現(xiàn)涂裝工業(yè)的機(jī)械化和自動(dòng)化。電泳涂料生產(chǎn)時(shí)采用全封閉循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行，涂料幾乎100%利用。
案例2：提高噴涂自動(dòng)化水平
為了提高噴涂的生產(chǎn)效率，減少生產(chǎn)過(guò)程噴漆的消耗，該公司進(jìn)行了多次實(shí)踐，采用激光感應(yīng)控制噴槍停啟，可實(shí)現(xiàn)噴漆自動(dòng)化，較大幅度減少了給量不準(zhǔn)的失誤。對(duì)于仍只能手工操作的崗位，將生產(chǎn)工人操作形成標(biāo)準(zhǔn)化操作，減少和控制VOCs釋放，起到源頭削減VOCs的作用，達(dá)到降低VOCs排放和減少生產(chǎn)成本的雙贏局面。
案例3：生產(chǎn)潔凈化改造，減少無(wú)組織排放
針對(duì)氟碳噴漆生產(chǎn)流水線無(wú)組織排放的問(wèn)題，該公司組織開(kāi)展了生產(chǎn)潔凈化改造，通過(guò)懸掛輸送鏈進(jìn)行各個(gè)涂裝工序的轉(zhuǎn)移，完成噴漆到轉(zhuǎn)移至固化爐的過(guò)程全部在密閉的通道內(nèi)，并對(duì)通道進(jìn)行抽排風(fēng)，大大減少了以前人工轉(zhuǎn)移造成的有機(jī)廢氣的無(wú)組織揮發(fā)量。
調(diào)漆間密閉并設(shè)置抽排風(fēng)系統(tǒng)，造成密閉負(fù)壓空間，廢氣經(jīng)管道引至廢氣治理裝置處理。噴漆房和流平室在單層密封室基礎(chǔ)上，增加一層密閉空間，形成雙層密閉空間，VOCs收集效率大大提高。
案例4：多工藝組合高效處理VOCs廢氣
該公司針對(duì)調(diào)漆、噴漆和固化等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢氣特性，參照《廣東省涉VOCs重點(diǎn)行業(yè)治理指引》的治理指引，對(duì)各種廢氣進(jìn)行分別的收集和運(yùn)用不同工藝進(jìn)行治理。
涂噴漆廢氣和流平廢氣具有低濃度、大風(fēng)量的特點(diǎn)，采用濕式除塵+五級(jí)干式過(guò)濾(含活性炭層)+沸石分子篩吸附/脫附+三室蓄熱燃燒(RTO)的工藝組合處理，達(dá)到良好的效果。
氟碳漆固化廢氣采用的是旋流塔+濕法靜電除油+兩級(jí)干式過(guò)濾+活性炭吸附/脫附+三室蓄熱燃燒(RTO)，其中，三室蓄熱燃燒(RTO)是與噴漆廢氣共用的。
噴粉和電泳固化廢氣采用旋流塔+兩級(jí)干式過(guò)濾+活性炭吸附裝置。
該企業(yè)的廢氣治理充分體現(xiàn)了分質(zhì)收集、分質(zhì)預(yù)處理和分質(zhì)處理的治理思路。
來(lái)源/佛山市生態(tài)環(huán)境局
整理/佛山生態(tài)環(huán)境微信編輯小組
原標(biāo)題：建筑鋁型材行業(yè)VOCs減排路徑！
