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vocs|汽车维修业VOCs排放与治理

2020年 ， 北京市印发实施了VOCs治理专项行动方案 。 方案坚持精准治污、科学治污、依法治污 ， 按照协同治理一批、源头替代一批、深度治理一批、精准执法一批、宣传培训一批的思路 ， 深入推进挥发性有机物（VOCs）治理 。
定义与分类
汽车维修业是指从业汽车修理、维护和保养服务的企业 。 根据北京市《汽车维修业大气污染物排放标准》（DB11/1228-2015）中定义 ， 汽车维修业是指符合原《汽车维修业开业条件》GB/T16739.1-2004或GB/T16739.2-2004的要求并含有涂漆工序的汽车维修企业 ， 不包括从事油罐车、化学品运输等危险品运输车辆维修的企业 。
汽车维修可分为整车维修和专项维修 。
整车维修是指对所维修车型的整车、各个总成及主要零部件进行各级维护、修理及更换 ， 使汽车的技术状况和运行性能恢复到原车的技术要求 ， 并符合相应国家标准和行业标准规定 。 按规模大小 ， 汽车整车维修可分为一类汽修和二类汽修 。
汽车专项维修 ， 也称三类汽修 ， 是指从事汽车发动机、车身、电气系统、自动变速器、车身清洁维护、涂漆、轮胎动平衡及修补、四轮定位监测调整、供油系统维护及油品更换、喷油泵和喷油器维修、曲轴修磨、气缸磨、散热器（水箱）、空调维修、汽车装潢（篷布、布垫及内装饰）、汽车玻璃安装等 。
北京市汽车维修业发展特点
目前 ， 北京市有汽车修理企业5000多家 。 其中 ， 小型车维修2468家 ， 包括一类汽修719家、二类汽修1749家 。 纳入北京市挥发性有机物（VOCs）污染源排放清单的汽车维修企业共约2480家 ， 其中涉及VOCs排放的企业有1450家 ， 排放总量约1416吨 。
北京市汽车维修企业多为中小型 ， 大部分企业位于生活区 ， 不同规模、不同位置以及不同品牌汽车修理量从几十辆/月到几百辆/月不等 ， 排放量也从不足一吨到几十吨不等 。 随着北京市汽车保有量的不断增加 ， 汽车维修业还会继续不断发展 。
汽车维修业VOCs产污环节及排放形式
汽车维修业主要排放的特征污染物为挥发性有机物 ， 主要来自于腻子溶剂、汽车漆和清洗剂使用 ， 涉及的VOCs排放环节主要是原辅材料的储存、调配和使用以及喷漆和烘干工序 。 典型的汽车维修工艺及主要VOCs 排放环节如下图所示 。
vocs|汽车维修业VOCs排放与治理
文章插图

图1汽车维修工艺与VOCs排放环节示意图
腻子溶剂挥发
腻子中含有以二甲苯为主的挥发性有机物 ， 在使用过程中也会挥发到空气中 。 腻子调配过程中 ， 通过估算待修补部位用量 ， 取用相应量的原子灰与固化剂至调配板上 ， 利用涂抹板将其混合均匀 ， 成为待用修补腻子 。 修补时取适量腻子均匀涂抹在经过表面处理后的待修补位置 ， 涂抹完成后晾干 ， 采用打磨机或手工将不平整的地方打磨平整 。
汽车修理过程中腻子调配以及涂抹过程中 ， 腻子中的挥发性有机物会直接挥发到环境中 ， 且根据每辆车修补面积和腻子用量不同 ， 挥发量有所不同 。
汽车漆溶剂挥发
汽车漆包括底漆、面漆、罩光清漆 ， 按照修补工艺流程依次在喷烤漆房中施用于汽车待修补表面 。 VOCs主要来自于涂料储存及调配、喷涂、烘干工序 。
涂料的储存及调配过程中 ， VOCs会以无组织排放形式排放到环境中 。 储存过程中 ， 盛装涂料（含固化剂和稀释剂）的容器若未盖盖或密封不严 ， VOCs就会挥发到环境中；调配、取用过程中也会有VOCs挥发到环境中；操作过程中 ， 遗撒到桌面、地面的涂料也会挥发到环境中 。
在喷涂过程中部分原料漆以漆雾的形式飞散在喷烤漆房中 ， 并随着喷烤漆房内气流向抽气方向移动 ， 通过处理设备处理后排放 。 喷涂时所采用的喷枪转移效率越高 ， 到达汽车表面的漆量越多；反之 ， 飞散到空气中的漆雾越多 ， 产生的VOCs也越多 。
喷到汽车表面的漆料中的VOCs会逐渐挥发 ， 剩余的固体份形成漆膜 。 烘干工序可以加速漆膜形成过程中VOCs的挥发 ， 并随着气流经过地棉过滤进入处理设备并排放至环境中 。
清洗剂挥发
在完成任务量的喷涂作业以及需要更换颜色时 ， 需要用清洗剂对喷枪进行清洗 ， 防止残留涂料污染喷枪 。 清洗剂中含有大量挥发性有机物 ， 在清洗过程中也会产生一定的挥发 。
汽车维修业VOCs产污水平
在产生VOCs的工序中 ， 底漆、面漆、罩光清漆的喷涂操作都在喷烤漆房内完成 ， 废气经过处理设备后从排气筒以有组织形式排放 。 大部分企业采用的漆料为油性漆 ， 但也有少部分企业在面漆喷涂工艺采用水性漆涂料 。 一般来讲 ， 采用油性漆排放的挥发性有机物要比采用水性漆排放的挥发性有机物多 。 根据实际测试 ， 在油性漆喷涂作业周边1米内 ， VOCs（以非甲烷总烃计）浓度在200-450 mg/m3之间 ， 在水性面漆喷涂时 ， VOCs（以非甲烷总烃计）浓度在10-50mg/m3之间 。 典型涂料VOCs产污水平如下图所示 。
vocs|汽车维修业VOCs排放与治理
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图2不同类型涂料VOCs产污水平（g/L )
汽车维修业执行标准
北京市汽车维修业执行的标准包括：
（1）《汽车维修业大气污染物排放标准》（DB11/1228-2015）
（2）《清洗剂挥发性有机化合物含量限值》（GB 38508-2020）
（3）《胶粘剂挥发性有机化合物限量》（GB 33372-2020）
（4）《挥发性有机物无组织排放控制标准》（GB 37822-2019）
（5）《汽车维修业污染防治技术规范》（DB11/T 1426-2017）
1、汽车维修业使用的原辅材料应符合《汽车维修业大气污染物排放标准》（DB11/1228-2015）要求 。 其中 ， 处于调配后即用状态的底漆VOCs含量应≤540g/L ， 中涂VOCs含量应≤540g/L ， 底色漆（颜料漆、实色漆）VOCs含量应≤420g/L ， 罩光清漆VOCs含量应≤480g/L ， 本色面漆VOCs含量应≤420g/L 。
自2020年12月1日起 ， 北京市汽车维修业使用的清洗剂VOCs含量应符合《清洗剂挥发性有机化合物含量限值》（GB 38508-2020）的要求 ， 胶粘剂VOCs含量应符合《胶粘剂挥发性有机化合物限量》（GB 33372-2020）中对水基型胶粘剂和本体型胶粘剂的要求 。
同时 ， 鼓励汽车维修业使用符合《低挥发性有机化合物含量产品技术要求》（GB/T 38597-2020）的原辅材料 。
2、根据《汽车维修业大气污染物排放标准》（DB11/1228-2015） ， 喷烤漆房有组织排放中苯应≤0.5mg/m3 ， 苯系物（苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯、苯乙烯）应≤10 mg/m3 ， 非甲烷总烃应≤20mg/m3 。 对于无组织排放 ， 厂房外或露天操作工位旁苯应≤0.1mg/m3 ， 苯系物（苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯、苯乙烯）应≤1.0 mg/m3 ， 非甲烷总烃应≤2.0mg/m3 。
3、VOCs无组织排放控制及废气收集处理系统应符合《挥发性有机物无组织排放控制标准》（GB 37822-2019）的特别控制要求 。
大气污染预防技术
低VOCs含量原辅材料替代
水性面漆和稀释剂中VOCs含量远低于溶剂型 ， 采用水性漆替代可以有效减少VOCs的产生量 。 依照工艺、质量要求选择合适的低VOCs含量的原辅材料 ， 特别是水性面漆 ， 可以有效的减少汽车维修业VOCs的排放 。
过程管理
按照《挥发性有机物无组织排放控制标准》（GB 37822-2019）要求 ， 对涂料、稀释剂等原料的储存、运输、调配及使用过程进行密闭、密封管理 ， 使用过程中随取随开 ， 用后必须马上封闭漆桶 ， 使用完毕的漆桶也必须密封保存 ， 可有效减少VOCs的挥发 。
采用无气喷涂等生产效率较高的喷涂方式 ， 可提高涂料的使用效率 ， 减少挥发性有机物的排放 。 无气喷涂采用增压泵将涂料增至高压（常用压力120-390kg/cm3） ， 通过很细的喷孔喷出使涂料形成扇形雾状 。 涂料里不混入空气 ， 具有较低的喷幅前进速率及较高的涂料传递效率和生产效率 ， 明显优于空气喷涂 。
汽车维修企业应设置相对独立的调漆间 ， 采用密闭方式进行喷枪清洗 ， 并对调配和洗枪过程中产生的VOCs进行集中收集治理后达标排放 。
喷漆、烤漆作业应在符合《汽车喷烤漆房》（JT/T 324）和《在用汽车喷烤漆房安全施用综合评价规则》（DB11/T 1038）要求的喷烤漆房内进行 ， 废气经处理设施处理后达标排放 。
末端治理
末端治理设施是指采用收集装置收集所产生的废气 ， 并通过治理技术进行处理 ， 减少排放废气中的挥发性有机物浓度 ， 确保达标排放 。
对于规模以上的汽车维修企业 ， 可采用“高效漆雾过滤+活性炭/分子筛吸附浓缩+催化燃烧/蓄热燃烧”的治理工艺技术路线 ， 确保稳定达标排放；对于中小规模的汽车维修企业建议采用“高效漆雾过滤+活性炭分散吸附+三方定期脱附再生”的治理工艺技术路线 ， 确保稳定达标排放 。
城市大气挥发性有机物污染防治技术与应用北京市重点实验室供稿
作者：王海林博士
编辑：张雪洁
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