导语

对增设沸石转轮吸附浓缩+蓄热式焚烧炉和由目前的溶剂型涂料升级为水性涂料这两种发动机涂装线挥发性有机化合物(VOCs)废气治理技术方案的策划进行了可行性分析和成本对比。指出了采用水性涂料的优势。

以某企业为例，其发动机涂装线废气排放目前执行GB 16297–1996《大气污染物综合排放标准》涂料在线coatingol.com。随着国家对环境治理的决心及长三角区域、长江流域等地区环保升级要求，现有发动机涂装线废气的排放虽满足国家标准，但后续依然存在不能达标排放的高风险。基于风险的考虑，需对现有发动机涂装线VOCs(挥发性有机化合物)废气环保治理进行升级改造。结合现场实际情况，升级改造可能从以下2个方面进行：

(1) 末端废气采用沸石转轮吸附浓缩 + 蓄热式焚烧炉(RTO)处理。

(2) 从目前的溶剂型涂料向水性涂料升级。

 原理及优势

沸石转轮浓缩吸附装置是利用“吸附─脱附─浓缩”三项连续变温的吸、脱附程序，使低浓度、大风量有机废气浓缩为高浓度、小流量的浓缩气体，特别适合处理大流量、低浓度、含多种有机成分的废气。通过转轮的旋转，可在转轮上同时完成气体的脱附和转轮的再生过程。进入浓缩转轮的有机废气在常温下被转轮吸附区吸附净化后直接排放至大气，接着因转轮的转动而进入脱附区，吸附了有机物质的转轮在此区内脱附，吸附在转轮上的有机物被分离、脱附后进入RTO系统进行焚烧，焚烧产生的热量供脱附区使用。如此循环工作，如图1所示。其特点与优势如下：

(1) 吸、脱附效率高，使原本高风量、低浓度的VOCs废气转变成低风量、高浓度的废气，降低了末端处理设备的成本。

(2) 沸石转轮吸附VOCs 所产生的压降极低，可大大减少电力能耗。

(3) 浓缩倍数达到5~20 倍，大大缩小了后处理设备的规格，令运行成本降低。

(4) 整个系统采用模块化设计，可提供持续性及无人化的操控模式。

(5) 经过转轮吸附净化后的废气可达到国家排放标准。

在溶剂型涂料喷涂过程中，过喷漆雾落入水池中会导致用于吸收过喷漆雾的循环水浑浊，水质发臭，漆渣沉淀多，常有堵塞设备的问题，影响生产的正常进行，需耗费大量人力物力来进行处理，增加了废水处理成本，而且水池的清理清洁比较困难。随着环保法规的日益严格，喷漆废水由于污染值高，有毒，且难以降解，不能直接排放。随着喷涂技术的迅速发展，以及人们对健康环保的更高要求，近年来全球兴起了水性涂料代替溶剂型涂料的潮流。水性涂料以其几乎不含有机溶剂的特性，在几个重要指标方面相对于溶剂型涂料具有压倒性的优势。

(1) 不含有机溶剂，以水为溶剂，因而不易燃易爆，大大减少了涂装车间的火灾隐患。

(2) 大幅度减少了车间内的有害气体，不再危害工人健康。

(3) 几乎不对外排放有毒的VOCs，大幅度减轻了空气污染，并减少(或直接免除)了工厂的废气处理投资。

(4) 漆渣无毒害，减轻对土壤的污染，并降低企业的固废处理成本。

随着环保管控的持续收紧，以及企业对成本降低的持续追求，综合发动机涂装车间现有工艺、设备等情况，VOCs废气治理方向可倾向于由溶剂型涂料向水性涂料的升级方案。该方案可以带来不少益处。

(1) 社会效益：采用低VOCs的水性涂料顺应了中央及地方政府对大气污染进行管控的环保法规，符合国家和地方环保政策，为地方VOCs治理起到模范带头作用，可向市、区财政及环保局申请改造补贴及减税(如环保税)、免税等政策。

(2) 经济效益：根据国家环保法规及工厂所在地马鞍山市地方政府的环保政策，要达到VOCs排放的严苛标准必须使用水性涂料涂装，其综合成本低于溶剂型涂料，企业经济效益突出。

(3) 品牌效益：“绿色、环保、安全”贯彻于企业及产品的所有环节，既体现企业的社会责任，又为广大客户提供有环保附加值的产品和服务，品牌形象进一步提升。

在实施时需重点考虑以下问题：

(1) 现场设备需符合水性涂料喷涂要求，否则要进行改造，且要综合考虑改造成本。

(2) 水性涂料开发选型需满足漆膜的技术指标要求。

(3) 设备升级改造的周期及对生产的影响。