環(huán)境影響評價中噴漆廢氣的產(chǎn)污分析

歐文煒

（廣州頤景環(huán)?？萍加邢薰?，廣東 廣州 511486）

引 言

“十四五”規(guī)劃中在大氣污染防治方面重點提出“加快揮發(fā)性有機物排放綜合整治”，可見揮發(fā)性有機物綜合排放整治在我國越來越重要，雖然“十三五”期間重點行業(yè)VOCs的核算方法已發(fā)布，基本做到行業(yè)全覆蓋，但由于VOCs的排放環(huán)節(jié)多，量化難，導(dǎo)致很多企業(yè)在申報排污許可時VOCs的申報量與實際情況出現(xiàn)數(shù)量級的偏差?；谝陨显颍疚奶接懥藝娖嵊袡C廢氣在環(huán)境影響評價中噴漆廢氣的核算方法。

1 噴漆廢氣概述

有機溶劑是涂料的重要組分，溶劑的作用主要用于溶解或分散成膜物質(zhì)，形成方便施工的涂料。噴漆過程中組分的有機溶劑會揮發(fā)成有機廢氣，有機廢氣可以通過皮膚、消化道和呼吸道被人體吸收而引起毒害。

噴漆過程除產(chǎn)生有機廢氣外，還會產(chǎn)生漆霧，主要為油漆顆粒物，很容易粘在身上或者其他物件上。

由于不同油漆涂料所用溶劑不同，因而在噴涂過程中產(chǎn)生的廢氣組分也不同。揮發(fā)成分比較常見為石油溶劑、苯系溶劑、酯類溶劑和醇類溶劑等等。

2 噴漆涂料的種類

涂料分類按組成組態(tài)分為溶劑型涂料、無溶劑型涂料、水性涂料、高固體份涂料和粉末涂料，根據(jù)《低揮發(fā)性有機化合物含量涂料產(chǎn)品技術(shù)要求》（GB/T 38597-2020）[1]分類，可分為高揮發(fā)性涂料和低揮發(fā)性涂料。目前環(huán)保政策要求企業(yè)使用低VOCs含量原輔材料十分嚴格，大部分使用高揮發(fā)性涂料的企業(yè)被勒令要求整改或關(guān)閉，新建項目禁止使用高揮發(fā)性的溶劑性涂料。

因此實際環(huán)評工作中要注意建設(shè)項目使用的涂料是否滿足低揮發(fā)性涂料的要求，若不能滿足要求，建設(shè)單位需要將涂料替換為低揮發(fā)性涂料或向當?shù)丨h(huán)保部門說明該涂料不可替代的原因。

3 噴漆廢氣的計算方法

3.1 涂料使用量計算

噴漆廢氣產(chǎn)生量主要與涂料用量有關(guān)，依據(jù)噴涂行業(yè)對油漆使用量的計算方法公式如下：

單位產(chǎn)品噴涂面積——單個需要噴涂工件面積（cm2/個），可根據(jù)工件面積計算，若工件產(chǎn)品種類過多，可按比例計算工件面積；

單位產(chǎn)品噴涂厚度——單個產(chǎn)品噴涂后漆膜厚度（mm），可由涂膜測量設(shè)備測得，若項目擁有眾多產(chǎn)品，每個產(chǎn)品噴涂厚度不一，可按對環(huán)境最不利情況下，即以最大厚度來計算涂料使用量，若無法通過涂膜測量設(shè)備得出，可參考噴槍噴嘴口徑預(yù)測噴涂厚度表1；

表1 噴嘴口徑與適合噴涂厚度關(guān)系一覽表

涂料密度——涂料密度（g/cm3），通?？蓮耐苛系腗SDS得知，此涂料密度為施工狀態(tài)下的涂料，即為調(diào)配后的涂料；

附著率——指油漆膜與被涂物表面之間或涂層之間相互結(jié)合的百分比（%）；附著率可參考《談噴涂涂著效率Ⅰ》[2]中提到各種噴涂方法的涂著效率表2；

表2 各種噴涂方法的涂著效率的比較

固含率——涂料中不揮發(fā)成分占涂料中的百分比（%）?？筛鶕?jù)MSDS中不揮發(fā)成分（其中水及不揮發(fā)液體不屬于固體份）計算得出。若建設(shè)單位無法提供涂料的MSDS報告，可參考《涂裝工藝及車間設(shè)計手冊》[3]中相同種類的涂料成分組分分析涂料。

以廣州某家電熨斗生產(chǎn)企業(yè)為例，該企業(yè)使用溶劑型涂料對電熨斗進行噴涂，年噴涂電熨斗200萬個，使用的涂料底漆面漆均屬于低揮發(fā)性涂料，該企業(yè)涂料用量計算如表3所示。

表3 廣州某家電熨斗生產(chǎn)企業(yè)涂料用量核算表

3.2 有機廢氣計算

在計算涂料使用量后，可根據(jù)涂料的MSDS成分報告，分析出涂料的揮發(fā)份，以廣州某家電熨斗生產(chǎn)企業(yè)為例，該企業(yè)使用的溶劑型涂料組成如表4所示。

表4 廣州某家電熨斗生產(chǎn)企業(yè)涂料成分一覽表

底板進行噴涂烘干過程，調(diào)漆、噴漆和噴槍清洗會產(chǎn)生廢氣，其中調(diào)漆和噴槍清洗會產(chǎn)生有機廢氣、噴漆會產(chǎn)生漆霧和有機廢氣。

根據(jù)物料平衡法計算，揮發(fā)性有機物=涂料使用量×揮發(fā)性有機物含量；漆霧計算公式=涂料使用量×（1-附著率）×固含率。計算的噴漆廢氣產(chǎn)生量如表5示。

表5 廣州某家電熨斗生產(chǎn)企業(yè)噴漆廢氣產(chǎn)生情況一覽表

4 噴漆廢氣的收集與處理

噴漆工藝通常封閉的噴漆房或封閉設(shè)備內(nèi)進行，處于全密閉狀態(tài)，一般對噴漆房或密閉設(shè)備整體抽風換氣，根據(jù)《工業(yè)通風換氣次數(shù)的有關(guān)規(guī)定及其在評價中的應(yīng)用》，一般環(huán)境要求按照車間空間體積和30次/小時換氣次數(shù)計算新風量。

噴漆廢氣主要組成為漆霧和揮發(fā)性有機物，漆霧一般采用水簾式凈化法[4]，水簾式凈化法是經(jīng)過水泵循環(huán)噴淋產(chǎn)生流動的簾狀水層，水幕捕集飛散的漆霧，一般大型水簾式噴漆室將水簾斜坡放置在室底，通過專用循環(huán)水泵調(diào)節(jié)水簾形狀，當噴漆氣流通過水簾時，漆霧被附著留下。水簾式凈化法可有效降低噴漆廢氣中漆霧的排放量，操作方便，結(jié)構(gòu)簡單，但水幕凈化產(chǎn)生含有漆霧的廢水，需廢水處理，防止二次污染。廣東省家具生產(chǎn)企業(yè)正常均配備安排水簾柜除漆霧裝置，若采取水簾柜不能滿足漆霧處理要求，可結(jié)合其他預(yù)處理設(shè)施串聯(lián)使用，如噴淋塔、填料塔及板式塔等進行再一步的處理，以滿足漆霧（即顆粒物）濃度限制要求。

揮發(fā)性有機物治理一般選用吸附法。常見工業(yè)吸附劑主要有活性炭、活性炭纖維、焦炭粉粒、分子篩沸石等。目前揮發(fā)性有機物主要使用為活性炭作為吸附劑，它主要由木材、煤、果殼或果核炭化處理后，再通過水蒸氣或相關(guān)化學反應(yīng)活化處理制成?；钚蕴勘砻婢哂惺杷?，因而具備高效的吸附性能，單位表面積通常在500～1 200 m2/g之間。故活性炭表面可吸附有機溶劑。由于活性炭具備卓越的吸附能力，活性炭通常應(yīng)用于甲苯、二甲苯、苯類、酯類、酚類等有機溶劑氣體、氨、硫化氫等惡臭氣體，在環(huán)境保護方面用來處理工業(yè)廢水和治理某些氣態(tài)污染物。

前文中介紹在處理漆霧時采用水簾式凈化法處理，會導(dǎo)致廢氣濕度增加，濕度過大的廢氣會導(dǎo)致活性炭吸附效果明顯降低。本文建議在活性炭吸附前端增加干式過濾器，降低噴漆廢氣濕度，確保后續(xù)活性炭吸附能力?！段椒üI(yè)有機廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ 2026-2013）[5]指出，進入吸附裝置的廢氣溫度宜低于40 ℃，采用顆粒狀吸附劑時的氣流流速宜低于0.6 m/s。

從活性炭的吸附原理和特點可以看出，活性炭吸附較適合處理有機廢氣，對有機廢氣凈化效率較高，而且初期投資較低，占地面積小，較適合作為有機廢氣處理措施。

綜上所述，本文建議噴漆廢氣采取“水簾式凈化法+干式過濾+活性炭吸附”對噴漆廢氣進行處理，可對噴漆廢氣中漆霧和揮發(fā)性有機物進行有效的處理。

在環(huán)境影響評價的工作過程，需進一步計算廢氣污染物的收集量和排放量，計算上述數(shù)據(jù)需要得到廢氣收集效率和廢氣處理設(shè)施的處理效率。

噴漆企業(yè)大多設(shè)置噴漆房進行噴漆生產(chǎn)，噴漆房可視作為全密閉的設(shè)備空間，參考《廣東省工業(yè)源揮發(fā)性有機物減排量核算方法（試行）》，在全密閉封設(shè)備空間，在抽氣作用下形成微負壓狀態(tài)，僅有少量有機廢氣和漆霧會通過出入口逸出，采取單層密閉負壓及設(shè)備廢氣排口直連集氣效率可達95%，環(huán)評工作可保守選取噴漆廢氣收集效率為90%。參考《廣東省家具制造行業(yè)揮發(fā)性有機廢氣治理計算》（廣東省環(huán)保廳2014年12月）、《廣東省表面涂裝（汽車制造業(yè)）揮發(fā)性有機廢氣治理技術(shù)指南》（廣東省環(huán)保廳2015年2月）等提出“水簾式凈化法+干式過濾+活性炭吸附”處理裝置顆粒物處理效率可高達95%以上，活性炭吸附有機廢氣的處理效率處于50%～90%之間。各位環(huán)評工作者可結(jié)合各地的相關(guān)環(huán)保部門規(guī)定，自行選取合適的參數(shù)進行計算。

5 結(jié)論

本文主要以廣州某家電熨斗生產(chǎn)企業(yè)的噴漆工序產(chǎn)污情況進行分析，展示環(huán)境影響評價中怎樣對噴漆廢氣定量分析及噴漆廢氣的收集方式和處理工藝。在具體環(huán)評工作時，環(huán)評工作者應(yīng)盡量貼合企業(yè)提供的基礎(chǔ)資料，從實際數(shù)據(jù)推算出合理的污染物產(chǎn)生量，做到理論和實際生產(chǎn)參數(shù)相結(jié)合，盡量具體化環(huán)評數(shù)據(jù)來源，為企業(yè)防治建設(shè)項目產(chǎn)生的環(huán)境污染提供合理依據(jù)，減少企業(yè)實際生產(chǎn)運行時對環(huán)境的影響。