汽車制造企業(yè)廢氣污染治理措施淺析

何利菊

摘要：汽車制造行業(yè)產(chǎn)生的廢氣有焊接廢氣、涂裝廢氣有機(jī)廢氣、沸石轉(zhuǎn)輪+催化燃燒廢氣、檢測(cè)修補(bǔ)廢氣等。其中涂裝廢氣對(duì)環(huán)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(shì)在必行。

關(guān)鍵詞：汽車制造;涂裝廢氣;揮發(fā)性有機(jī)物;沸石轉(zhuǎn)輪;TNV焚燒

重慶市汽車整車制造廠家涵蓋了大多數(shù)的汽車整車產(chǎn)品類型，整個(gè)重慶市有41家汽車制造工廠，其中整車生產(chǎn)工廠21家，改裝車生產(chǎn)工廠20家，形成年產(chǎn)400萬(wàn)輛的綜合生產(chǎn)能力，為直轄市經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定健康發(fā)展提供了有力的支撐。但其汽車生產(chǎn)過程中污染問題越來越受到人們關(guān)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(yè)包含四大工藝：沖壓、焊裝、涂裝和總裝，絕大多數(shù)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(fā)。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(bǔ)、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(bǔ)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(shè)施

企業(yè)采用濾筒除塵措施對(duì)焊接煙塵進(jìn)行處理。根據(jù)《污染源源強(qiáng)核算技術(shù)指南 汽車制造》（HJ 1097—2020）表F1中焊接產(chǎn)生的粉塵推薦的污染治理技術(shù)，濾筒式除塵器除塵效率為80～99.9%，可保證污染物達(dá)標(biāo)排放，并滿足車間空氣質(zhì)量要求，處理后的氣體直接車間內(nèi)無(wú)組織排放，對(duì)生產(chǎn)場(chǎng)所和外環(huán)境無(wú)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(yè)成熟技術(shù)：文丘里+多級(jí)干式過濾噴漆室去除漆霧。根據(jù)《揮發(fā)性有機(jī)物治理實(shí)用手冊(cè)》，要求汽車行業(yè)的噴涂廢氣末端治理設(shè)施應(yīng)該設(shè)置高效漆霧處理裝置，其處理效率不應(yīng)低于80%。而文丘里濕法漆霧捕集+多級(jí)干式過濾除濕聯(lián)合裝置屬于推薦的污染治理裝置，且該裝置已廣泛用于國(guó)內(nèi)外汽車涂裝生產(chǎn)線，根據(jù)《污染源源強(qiáng)核算技術(shù)指南 汽車制造》（HJ 1097—2020），漆霧去除率可達(dá)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(yè)時(shí)，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(huán)境，擬采用封閉的操作空間，采用上送風(fēng)下排風(fēng)的文丘里水簾噴漆室對(duì)噴漆室產(chǎn)生的廢氣進(jìn)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(duì)汽車需要涂裝的工件進(jìn)行噴漆時(shí)，飛散的過量漆霧隨風(fēng)機(jī)的氣流，被引至噴漆室下部，在噴漆室的底部下面設(shè)置文丘里濕式漆霧捕集水池和配套系統(tǒng)，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(shè)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(jīng)分離后的廢氣匯入水旋+沸石轉(zhuǎn)輪+TNV廢氣燃燒裝置進(jìn)行處理，該方法目前在汽車涂裝生產(chǎn)中廣泛使用。

經(jīng)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(dòng)，對(duì)其中的具有一定水溶性的有機(jī)溶劑以及基本不溶于水的苯系物則基本無(wú)捕集效果。

B.沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮的工作原理：沸石轉(zhuǎn)輪主要是對(duì)那些大風(fēng)量、低濃度的揮發(fā)性有機(jī)廢氣進(jìn)行提高濃度的濃縮處理，將大風(fēng)量、低濃度的廢氣轉(zhuǎn)換成高濃度、小風(fēng)量的廢氣，提高濃度后的風(fēng)量占進(jìn)入系統(tǒng)總風(fēng)量的比例很小，僅僅5%～20%。轉(zhuǎn)輪上的沸石是無(wú)機(jī)鋁硅酸鹽礦物質(zhì)，沸石內(nèi)部充滿了細(xì)微的孔穴和通道，無(wú)數(shù)的孔穴和孔道使沸石擁有數(shù)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(yīng)力場(chǎng)，從而產(chǎn)生較強(qiáng)吸附性能?？俈OCs廢氣通過沸石濃縮轉(zhuǎn)輪時(shí)，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(zhuǎn)輪，總VOCs分子吸附于沸石中，在采取循環(huán)風(fēng)條件下，進(jìn)入沸石轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)的有機(jī)物濃度相對(duì)較高，其吸附效率可達(dá)94%以上，經(jīng)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(zhuǎn)輪持續(xù)以每小時(shí)1～6轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)，將吸附的揮發(fā)性有機(jī)物傳送至高溫脫附區(qū)，在高溫脫附區(qū)的高溫條件下沸石溫度升高，比表面積、分子間張力發(fā)生變化，此時(shí)利用一小股小風(fēng)量的高溫廢氣將沸石轉(zhuǎn)輪上總VOCS分子脫附出來，形成高濃度廢氣，其濃度約為進(jìn)入系統(tǒng)前總VOCS濃度約10～15倍，沸石轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)對(duì)總VOCS的吸附效率可達(dá)到90%～99%。脫附后的濃縮有機(jī)廢氣送至焚燒系統(tǒng)進(jìn)行焚燒轉(zhuǎn)化成二氧化碳及水蒸氣，從而將有機(jī)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(jīng)60m排氣筒排放。轉(zhuǎn)輪更換周期為7～8年。

C.有機(jī)廢氣焚燒系統(tǒng)：企業(yè)涂裝類有機(jī)廢氣主要含總VOCS、苯系物、非甲烷總烴等有機(jī)物。企業(yè)采用TNV回收式熱力燃燒系統(tǒng)技術(shù)處理高濃度有機(jī)廢氣。

（3）治理工藝可行性分析

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

根據(jù)涂裝廢氣凈化項(xiàng)目進(jìn)行竣工環(huán)保驗(yàn)收監(jiān)測(cè)報(bào)告，有機(jī)廢氣處理效率達(dá)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(biāo)準(zhǔn)》（DB50/577-2015）表2中相應(yīng)污染物排放限值。

（2）2、烘干廢氣

項(xiàng)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(yè)中推薦的熱力焚燒法進(jìn)行處理，由于烘干廢氣中的有機(jī)物濃度較高，在采用焚燒系統(tǒng)處理后，揮發(fā)性有機(jī)物的分解處理效率可達(dá)98%以上，處理達(dá)標(biāo)的廢氣經(jīng)排氣筒排放。該系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行表明，其對(duì)烘干廢氣中揮發(fā)性有機(jī)物的凈化效率達(dá)98%以上，處理后的有機(jī)物均低于排放標(biāo)準(zhǔn)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(cè)線尾

整車在下線、尾氣檢測(cè)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(diǎn)火后產(chǎn)生的尾氣，采用非固定式收集系統(tǒng)，經(jīng)屋面排出;整車通過檢測(cè)線時(shí)在停留時(shí)間較長(zhǎng)區(qū)域設(shè)置多個(gè)排煙地溝。

（4）2、儲(chǔ)油罐廢氣

供油站儲(chǔ)罐油氣回收系統(tǒng)：供油站按社會(huì)加油站的方式設(shè)置汽油儲(chǔ)罐油氣回收系統(tǒng)，保證油料轉(zhuǎn)運(yùn)過程中回收揮發(fā)的油氣。

二、廢氣污染防治措施有效性分析

根據(jù)分析企業(yè)歷年的年度監(jiān)督性監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)時(shí)段廢氣污染物排放濃度、排放速率均滿足相應(yīng)的廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)。本項(xiàng)目后評(píng)價(jià)階段廢氣排放量及廢氣處理設(shè)施與環(huán)保驗(yàn)收階段保持一致，可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

三、結(jié)論

本文介紹了汽車制造大氣污染物的污染防治措施，對(duì)汽車制造企業(yè)及相關(guān)環(huán)保工作有一定的參考意義。企業(yè)在采取各項(xiàng)廢氣污染治理的措施后，污染物可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，滿足國(guó)家和地方污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)以及總量控制要求。

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