浅谈汽车行业涂装干式喷漆工艺中污染物的处理

鲍俊，刘江涛

浅谈汽车行业涂装干式喷漆工艺中污染物的处理

鲍俊，刘江涛

（吉利长兴新能源汽车有限公司，浙江 湖州 313000）

论文简述了干式喷漆室的结构及其特性，通过举例分析，阐述了干式喷漆室的产污情况，也分析了其产污特性、单车产生量及排放量。最后在上述分析的基础上，介绍了干式喷漆室产污后的处理措施，及其达到的处理效果情况。

干式；喷漆；危废；VOCs

前言

十二五以来，随着我国工业发展与环境保护之间矛盾的加剧，各行业的污染治理已经成为企业生存和发展的重要举措。汽车制造行业的涂装车间，是整个行业内最大也是最重要的产污大户。随着汽车涂装工艺的不断发展，其污染防治也取得了重大的发展与突破。涂装喷漆喷漆室工艺分为干式和湿式喷漆工艺。近些年，普遍运用干式喷漆室用纸箱吸收喷漆过程中产生的漆雾，相对于传统湿式喷漆室，干式喷漆减少了产污量，特别是在水性漆工艺中，具有较高的环保性，下面我们简要叙述其工艺、产污特性及其处理处置方式。

1 干式喷漆室简述

1.1 干式喷漆室结构

作为喷漆室的一种类型，干式喷漆工艺中漆雾分离装置是不使用水而分离漆雾的，是使用的是干式的方式分离漆雾。干式喷漆室包含动静压室、分离漆雾室、作业喷漆室、通风系统，分离漆雾室中设置有分离漆雾装置。干式喷漆室分离漆雾的原理也有多类型，有静电分离式、过滤式、惯性力、离心力等分离方式分离漆雾的。

1.2 干式喷漆室的漆雾过滤

设喷漆、流平室，室体内为上送风下吸风形式，干式喷漆房一般采用纸箱式、石灰等漆雾过滤，漆雾净化率一般能达到95%以上。下面我们将重点分析纸箱式干式喷漆室的产排污情况。

1.3 干式喷漆室作业及通排风方式

喷漆均采用机器人自动喷漆+人工检查、人工点补的方式。主流均采用静电喷涂，保证涂装稳定高质量。面涂喷漆前设离子化空气幕，保证涂装基层的高洁净度。室内保持恒温恒湿。

2 干式喷漆室的产污特性分析

干式喷漆较湿式喷漆，具有无污水排放的特性。吸附漆雾会产生的废纸箱、石灰等固废。在喷漆过程中，也会产生有机废气。下面我们进行逐一分析。

2.1 废气的产污特性分析

干式喷漆室的废气基本与湿式喷漆室一致，废气特性一致，有浓度低、风量大的特点。产生的主要污染因子有：乙酸丁酯、二甲苯、NMHC、其他VOC。

喷漆工序采用水性漆涂料，喷漆采用高速旋杯式自动静电喷涂工艺，涂料利用率可达70%以上。喷漆室废气产排情况如下：

表1 油漆废气单车产排情况

2.2 固废的产污特性分析

干式喷漆房采用纸箱式漆雾过滤，漆雾经纸箱过滤，再经过过滤棉过滤后，进入废气处理装置。故有废纸箱、漆渣、废过滤材料产生，涂装油漆用量9.18kg/辆（含塑料件），喷漆率为70%~75%，固含量为50%~58%，则纸箱吸附油漆量约为2.3kg/辆。预计纸箱的废弃量约为0.28kg/辆。即计算出废纸箱、漆渣的产生量约为2.58kg/辆，废过滤材料约每个月更换一次。废纸箱、漆渣、废过滤材料产生量为2.98 kg/辆。

清漆喷漆、流平废气经沸石转轮吸附浓缩+RTO焚烧装置处理。沸石转轮吸附装置采用线上自动脱附，通过RTO焚烧系统启动频次调整沸石转轮转速，即可保证有机废气的吸附效率，又可避免因沸石吸附污染物过少而增加天然气燃烧量，浪费能源。

3 干式喷漆室产污处理分析

3.1 废气处理分析

3.1.1 废气收集

涂装喷漆室均为干式喷漆房，进口设气封装置，出口与流平室密闭衔接，流平室出口与烘干室密闭衔接，室内采用上送风、下吸风集气，废气收集效率预计可达90%以上。由于喷漆室机器人喷涂段设有循环风机，因此室体总的排气量相对不大。

图1 喷漆、流平废气治理

3.1.2 漆雾净化原理及工艺

车身内外表面喷涂采用水性漆，清漆为溶剂型。喷漆废气中的污染物主要为漆雾和少量VOCs。干式喷漆房采用纸箱式漆雾过滤器，排风漆雾净化率达95%。

在喷漆过程中未附着在车身表面的油漆形成漆雾，喷漆室新风从喷漆室上方进入，夹带着漆雾进入喷漆室下方的纸箱内。

3.1.3 喷涂废气处理

含VOC的废气先与RTO排放洁净尾气混合除湿，通过过滤装置去除废气中的杂质，以保证后续处理工艺的正常稳定运行。过滤处理之后的含VOC有机废气通过装置进入沸石转轮吸附装置，废气中的VOC及其他污染物处理完成后的气体高空排放。

图2 沸石转轮吸附+RTO焚烧系统处理工艺示意图

吸附饱和的沸石转轮经脱附后，脱附废气再进入RTO焚烧处理，之后产生的废气进行热量交换，换热温度宜保持在150~200℃，沸石中的VOCs受到热气加热后从沸石中挥发出来。脱附出的废气具有浓度和温度高、风量较小的特性，此时有机物可以利用自身燃烧释放出的热量维持自燃，如脱附废气浓度足够高，RTO正常使用需要很少的天然气甚至不需要天然气加热，具备较好的节能效果。

3.1.4 废气处理效果及可行性分析

（1）烘干废气

根据采用国内各乘用车和零部件生产企业竣工环保验收监测结果，采用RTO工艺处理烘干废气后的主要污染物类比结果如下：

表2 烘干废气RTO处理后排放情况

由上表可知，采用RTO处理后，二甲苯、非甲烷总烃排放量很少，完全可达到设计的97%的去除效率。因此采用此措施可行。

（2）喷漆废气长期稳定达标可行性分析

沸石转轮浓缩+焚烧处理系统目前已在多家主流整车制造基地得到应用，2016年4月，机械工业第四设计研究院有限公司在申报《2016年先进挥发性有机物污染防治技术》时，委托广州广电计量检测技术股份有限公司对某汽车厂沸石转轮吸附系统进行监测，监测结果见下表3：

表3 沸石转轮吸附系统运行监测结果

当各道喷涂、流平废气收集效率达到90%，油漆废气净化效率达到90%时，各类挥发性有机物的排放浓度能够满足主流地方VOCs排放标准要求。

3.2 固废处理分析

干式喷漆的漆雾经纸箱过滤，再通过过滤棉过滤后，进入废气处理装置。故有废纸箱、漆渣、废过滤材料产生。其中：水性废纸箱、漆渣、废过滤材料为1.66 kg/辆，作为一般固废可由环卫清运处置。依据《危险废物管理名录》（2016版）“900-252-12 使用油漆（不包括水性漆）、有机溶剂喷漆、上漆过程中产生的废物”[2]，水性漆喷漆过程产生的废纸盒（水性漆）、油漆桶（水性漆）有作为一般固废处置的可能性。

溶剂型（清漆）废纸箱、漆渣、废过滤材料1.32 kg/辆，为危险固废，需委托资质单位无害化处置。

清漆喷漆、流平废气经沸石转轮吸附浓缩+RTO焚烧装置处理。根据设计单位提供参数，沸石转轮7-8年需更换一次，到期后做为危险固废，由有资质单位统一处理。

3.3 废水处理分析

涂装车间喷漆工序采用干式喷漆室，采用纸箱吸收漆雾后，避免了喷漆废水的排放，实现了本工段的废水零排放。

[1] DB33/2146-2018《工业涂装工序大气污染物排放标准》.

[2]《危险废物管理名录》（2016版）.

[3]《催化燃烧法工业有机废气治理工程技术规范》（HJ2027-2013）.

[4]《污染源源强核算技术指南准则》（HJ884-2018）.

[5]《挥发性有机物(VOCs)污染防治技术政策》,环境保护部,公告2013年第31号,2013.5.24.

Discussion on the Treatment of Pollutants in the Dry Painting Process ofAutomobile Industry

Bao Jun, Liu Jiangtao

（ChangXing project command of GEELY auto, Zhejiang Huzhou 313000）

This paper briefly describes the structure and characteristics of dry spray paint chamber, through the analysis of examples, describes the dry spray paint chamber pollution production, also analyzed its pollution production characteristics, the production volume and emissions. Finally, on the basis of the above analysis, this paper introduces the treatment measures and the achieved treatment effect of dry spray paint room.

Dry; Paint spraying; Hazardous waste; VOCs

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U445

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鲍俊，就职于吉利长兴新能源汽车有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.21.060

CLC NO.: U445