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高源禹
為削減VOCs的產生和排放，打好藍天保衛戰。佛山市生態環境局組織編制了《佛山市金屬涂裝企業清潔生產指南(VOCs專項)》，分析了佛山金屬涂裝的基本情況，結合佛山企業生產的特點，提出金屬涂裝生產中減少VOCs的清潔生產途徑。本期，環境君將介紹鋁型材行業如何通過清潔化生產途徑，減少VOCs的產生與排放。
建筑鋁型材行業
建筑鋁型材在進行涂裝過程中會產生和釋放一定量的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的收集是一個難點。難在于VOCs生產點較多、部分VOCs產生的空間大、收集管道長和有多種不同性質的廢氣等。
2.廢氣預處理
建筑鋁型材表面涂裝產生的廢氣大多數都需要做預處理。預處理的重點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陽極氧化和電泳涂裝廢氣的處理。陽極氧化生產沒有VOCs產生，電泳涂裝生產廢氣含VOCs的量較小，可用水噴淋和吸附法的組合可以達到排放標準。
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。兩種廢氣的性質有一定的差異，需要分別收集和分別做預處理。噴粉廢氣是來自噴粉房，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。經過預處理后，兩股廢氣可以合并在一起做后續的處理。后續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，污染物種類較復雜。不同品牌的漆有不同的組成，所產生的廢氣成分也有所不同。
漆噴涂和氟碳噴涂生產有多個生產環節產生含VOCs的廢氣：
1.各環節產生的廢氣具有差異，例如，固化廢氣溫度高，無水，顆粒物少，預處理重點是降溫；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排氣口，而立式噴涂線只有一個。
實踐表明，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燃燒生產水、二氧化碳或其他小分子物質。燃燒過程產生的熱能可回收利用。
鋁型材清潔化生產途徑
一、綠色產品設計與生產
1. 加強VOCs含量低的產品研究和開發。
2. 推行產品標準化。推行產品標準化，減少產品的顏色種類，可以提高涂裝原材料的利用效率，有利于減少VOCs的產生量和排放量。
3. 合理選擇原輔材料。
4. 選擇沸點較高的溶劑。
5. 使用低VOCs含量的氟碳漆。企業應選擇符合滿足《工業防護涂料中有害物質限量》(GB 30981—2020)和《低揮發性有機化合物含量涂料產品技術要求》(GBT 38597—2020)中溶劑型涂料VOCs含量的要求。
二、改進生產工藝與生產設備
1.選擇合理的噴涂方式
在確定產品和基本原材料的基礎上，改進噴涂的方式方法可以減少生產過程中VOCs的排放，涂料利用率與VOCs的排放具有一定的關聯，涂料利用率越小，產生VOCs的量就可能越大。手動的噴涂(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根據漆膜厚度合理調整噴槍流量；
②合理選擇掛具、型材間隔、型材角度等參數；
③根據型材形狀選用合適的噴涂方式；
④優化噴漆控制，減少空噴行程；
⑤調漆房、噴漆房保持穩定的濕度和溫度。
3.噴涂設備智能化
改進噴涂設備，實現自動化噴涂是減少生產過程VOCs排放的主要和有效的途徑。
4.生產環境清潔化
要在各個生產環境中減少含VOCs原輔材料的消耗或浪費，減少VOCs的釋放以及減少VOCs的無組織排放。
三、改進倉庫儲存方式和條件
含VOCs的原材料，應儲存于密閉的容器、儲罐、儲庫、料倉中。
裝有VOCs物料的容器應存放于室內，或存放在陰涼、防曬的和防滲專用場地。
裝有VOCs物料的容器或包裝袋在非取用狀態時應加蓋、封口，保持密閉。
儲存含VOCs原材料的空間也應該做好密封，應安裝專門的抽氣系統，減少VOCs的無組織排放。儲存的空間應盡可能保證低溫，減少VOCs的揮發。
儲存含有VOCs原材料的房間應保持干燥和合適的溫度。(溫度越高VOCs的揮發度越大；在一般情況下，含VOCs的原輔材料的保存溫度小于30—35℃。)
四、改進稱取和輸送方式
在稱取和輸送含VOCs原輔材料過程中，做好相應的密封，不僅可以減少VOCs的排放，也可以減少用量，節約成本，具體可采取以下措施：
稱量應在密封性能較好的集中的場地進行，盡可能減少在生產設備或生產線旁的稱量。
稱量含VOCs原輔材料應盡可能運用自動化稱量，提高稱量的精度和減少人工稱量可能產生的誤差。
當含VOCs原輔材料稱取后，要及時做好料筒的密封，不得敞開，防止VOCs的釋放。
在原材料稱取的場所應安裝集中抽氣系統，盡可能減少VOCs的無組織排放。
含VOCs原輔材料輸送過程應通過密閉管道或密閉包裝袋、容器等方式進行物料轉移。在人工輸送過程，要嚴格做好包裝設備的密封。
五、生產過程的清潔化
VOCs無組織排放的主要地點在于使用含VOCs原材料的設備和生產線，重點在于噴漆房、固化爐、烘干爐等設備。
含VOCs的原材料在使用中暴露在空間，同時，生產過程需要升高溫度，加速了VOCs的釋放。在生產設備和生產過程中，做好生產設備的密閉、改進廢氣的收集將會減少VOCs的無組織排放。
六、優化廢氣治理工藝
1.優化VOCs治理工藝組合
建筑鋁型材涂裝過程中產生的含VOCs廢氣的組成和溫度會因不同的生產工藝有所不同，每種廢氣都含有多種性質不同的物質或污染物。
因此，含VOCs廢氣的治理不可能使用某一種工藝就能達到排放標準，要達到排放標準需要多種處理工藝的組合。
首先需要根據廢氣的特點進行分類預處理，然后再考慮經過預處理后各種廢氣的合并處理。在選定治理工序后，還要根據廢氣的實際情況，確定工藝組合的順序以及各個工序的相關參數。
2.分子篩的篩選
在運用沸石分子篩吸附+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，需要運用沸石分子篩吸附廢氣中的VOCs，再將濃縮的VOCs廢氣輸到燃燒室，以達到治理的最佳效果。
3.余熱綜合利用
VOCs在燃燒中產生一定量的熱量。該熱量回收后可以用于前處理加熱、烘干或固化預熱。熱量的回收和利用可以降低生產或廢氣處理的熱量，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行預處理后，噴淋后的廢水含有大量漆物顆粒和部分有機物。噴淋廢水必須全部收集，納入廠區污水處理設施進行集中處理。在不具備集中處理條件時，應單獨處理并滿足排放要求。
5.VOCs處理后的固廢
在VOCs處理過程中，包括預處理和最終處理，收集的粉塵、漆霧等以及更換后的廢棄過濾材料、催化劑、蓄熱體等固體廢棄物，都應按國家固體廢物處理處置相關規定進行處理。
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、起作保護和防腐蝕性的涂料，具有涂膜平整，耐水性和耐化學性好等特點，容易實現涂裝工業的機械化和自動化。電泳涂料生產時采用全封閉循環系統運行，涂料幾乎100%利用。
案例2：提高噴涂自動化水平
為了提高噴涂的生產效率，減少生產過程噴漆的消耗，該公司進行了多次實踐，采用激光感應控制噴槍停啟，可實現噴漆自動化，較大幅度減少了給量不準的失誤。對于仍只能手工操作的崗位，將生產工人操作形成標準化操作，減少和控制VOCs釋放，起到源頭削減VOCs的作用，達到降低VOCs排放和減少生產成本的雙贏局面。
案例3：生產潔凈化改造，減少無組織排放
針對氟碳噴漆生產流水線無組織排放的問題，該公司組織開展了生產潔凈化改造，通過懸掛輸送鏈進行各個涂裝工序的轉移，完成噴漆到轉移至固化爐的過程全部在密閉的通道內，并對通道進行抽排風，大大減少了以前人工轉移造成的有機廢氣的無組織揮發量。
調漆間密閉并設置抽排風系統，造成密閉負壓空間，廢氣經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
該公司針對調漆、噴漆和固化等環節產生的廢氣特性，參照《廣東省涉VOCs重點行業治理指引》的治理指引，對各種廢氣進行分別的收集和運用不同工藝進行治理。
涂噴漆廢氣和流平廢氣具有低濃度、大風量的特點，采用濕式除塵+五級干式過濾(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+兩級干式過濾+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+兩級干式過濾+活性炭吸附裝置。
該企業的廢氣治理充分體現了分質收集、分質預處理和分質處理的治理思路。
來源/佛山市生態環境局
整理/佛山生態環境微信編輯小組
原標題：建筑鋁型材行業VOCs減排路徑！
