《广东省汽车维修业大气污染物排放标准初稿(征求意见稿)》编制说明.docx

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1、广东省汽车维修业大气污染物排放标准编制说明(征求意见稿)标准编制组二零二三年九月L项目背景11.1 任务来源11.2 编制过程22 .汽修行业废气排放及控制概况42.1 汽修行业概述42.1.1 汽修企业的分类42.1.2 汽修行业的现状与发展52.2 汽修行业与废气排放52.2.1 汽修行业工艺及产污环节52.2.2 颗粒物排放62.2.3 VOCs排放72.3 汽修行业废气防治技术102.3.1 源头控制102.3.2 过程控制112.3.3 末端控制122.4 国内外标准梳理152.4.1 国外标准152.4.2 国内标准192.4.3 VOCs含量对比243 .广东省汽修行业调查293

2、.1 广东省汽修企业基本信息293.2 广东省汽修行业污染物排放现状303.2.1 涂料使用现状313.2.2 污染物产生与治理现状323.2.3 污染物有组织排放现状404 .标准制定的必要性414.1 贯彻国家政策方针414.2 广东省生态环境厅的要求434.3 提高行业污染防治技术与监管水平454.4 推动行业持续健康发展464.5 保护环境及人体健康465 .标准制定的依据及思路475.1 标准制定的依据475.2 标准制定的思路486 .标准主要技术内容496.1 标准适用范围496.2 术语及定义496.3 污染物项目选择526.4 污染物排放限值及控制要求536.4.1 涂料及清

3、洗剂控制要求536.4.2 有组织排放控制要求556.4.3 无组织排放控制要求586.5 污染物监测要求596.5.1 一般要求596.5.2 涂料及清洗剂VOC含量检测要求606.5.3 有组织排放监测要求606.5.4 无组织排放监测要求616.5.5 监测方法627 .行业建议637.1 污染治理建议637.1.1 油漆水性化替代637.1.2 优化处理工艺637.1.3 改进监测方法647.1.4 采用“分散收集,集中治理“污染治理模式657.2 经营管理建议658 .效益分析668.1 经济效益分析668.2 社会效益分析689 .实施建议691.项目背景1.1 任务来源近年来,随

4、着国民经济的飞速发展和人民生活水平的提高,汽车保有量急剧增长,相应的汽车修理养护服务需求不断扩大,汽车修理企业扩展势头迅猛。目前汽车修理企业类型主要有品牌4S店、综合修理厂、快修(连锁)店和专项修理店等类型。一般4S店和综合修理厂配有喷漆烤漆房,开展喷漆烤漆维修业务,而喷漆烤漆工艺会产生挥发性有机物(VoCs)、颗粒物等大气污染物。VOCs在城市群区域大气复合型污染过程中扮演着关键角色。一方面,VoCS是光化学污染的重要前体物,在一定的光照和温湿度等条件下,活性较强的VOCs物种可和氮氧化物发生光化学反应,生成臭氧、过氧化物和醛类等光化学氧化剂,增加大气氧化性,形成光化学污染。另一方面,VoC

5、S与二次有机气溶胶SOA也有着密切的关联。一些活性较强的VOCS物种,能与大气中的羟基自由基QH、03等氧化剂发生多途径反应,形成有机酸、多官能团狼基化合物、硝基化合物等半挥发性有机物,再通过吸附、吸收等过程进入颗粒相,生成二次有机气溶胶。此外,VOCS的排放也是恶臭的主要来源之一。恶臭作为一种感觉污染,对人体的影响分为心理和生理两类。一方面,恶臭会使人的感觉器官收到刺激,使人心情烦躁、压抑。已有研究表明,恶臭物质特别是室内污染物会使人的情绪焦虑不安,最终产生心理健康问题,长时间的恶臭影响甚至会使人的社会行为产生改变,可能诱发犯罪行为从而给家庭和社会都带来危机。另一方面,恶臭对生理的影响是多方

6、面的,主要表现有使人体反射性地抑制吸气,造成呼吸障碍、恶臭对神经系统有较大的毒害作用,若长期受到低浓度恶臭的刺激,会丧失嗅觉,大脑皮层兴奋与抑制的调节功能也会随之失调、打破人体原有的新陈代谢,使分泌和消化系统变得紊乱,造成食欲不振、恶心呕吐等后果。大气颗粒物污染的危害主要是环境危害和人体危害。颗粒物中Im以下的微粒在大气中沉降慢、存留久,能够被吹送到很远的地方,故颗粒物的污染往往波及很大区域。粒径在0.1lm的颗粒物,与可见光的波长相近,对可见光有很强的散射作用,是造成大气能见度降低的主要原因。大量的颗粒物干扰太阳和地面的辐射,对地区性甚至全球性的气候发生影响。由细颗粒物造成的雾霾对人体健康的

7、危害甚至比沙尘暴更大。粒径10m以上的颗粒物,会被挡在人的鼻子外面;粒径在2.5m至10m之间的颗粒物,能够进入上呼吸道;而粒径在2.5m以下的细颗粒物,直径相当于人的头发1/10大小,会被吸入人的支气管和肺泡中并沉积下来,引起或加重哮喘、支气管炎等呼吸系统疾病。这些颗粒通过支气管和肺泡进入血液,其中的有毒有害物质对人体健康的伤害更大。目前我国对汽车维修行业大气污染物排放还未制定具有行业针对性的排放标准,仅有部分省份或城市出台了针对汽修企业的标准,如北京、重庆、深圳上市、江苏,而广东省汽车维修企业执行的是大气污染物综合排放标准(DB44/217)或固定污染源挥发性有机物综合排放标准(DB44-

8、2367),该标准仅对汽车修理过程中排放的大气污染物规定了排放限值,但未对大气污染物产生的主要环节喷涂烤漆提出要求,导致各级环保部门对该行业较难开展有效的监管,污染控制效果也不尽如人意。另外,随着污染控制技术的快速发展,汽车维修行业执行的排放标准限值较宽松,已经无法适应当前污染物减排工作的需求,因此迫切需要制定汽车维修行业大气污染物排放标准,明确其生产过程中各类大气污染物的排放限值和控制要求。为了填补汽修行业大气污染物排放标准的空白,提升广东省区域空气质量,2021年8月,广东省市场监督管理局发布广东省市场监督管理局关于征集2021年第一批地方标准制修订计划项目的通知(粤市监标准(2021)1

9、71号),由华南理工大学牵头,广汽本田汽车有限公司、广东省道路运输协会、广州环境保护产业协会、广州质量监督检测研究院参与的汽车维修业大气污染物排放标准获批立项。1.2 编制过程本标准相关工作自2021年7月28日立项起开始筹备,于2021年12月7日召开大气排放标准启动会,成立了标准制定小组,2022年1月20日召开内部第一次会议,明确标准制定工作流程以及各单位分工,开展资料收集和对汽修行业的调研工作,具体安排如下:(1) 2021年9月2022年3月成立标准编制小组,完成前期资料调研,总结梳理国内外汽车维修业相关标准。(2) 2022年4-5月开展线上调研相结合,通过发放问卷的方式,了解广东

10、省181家汽车维修业的基本信息,包括企业的数量,地区分布,初步掌握汽车维修业的污染排放现状、治理现状、监管现状,企业的营收与环保投入等。(3) 2022年5-7月根据线上调研的结果,筛选出33家汽车维修业开展实地调研,深入了解原辅材料使用情况、排污工艺情况及污染物排放治理现状。(4) 2022年7-10月,2023年2-5月分析线上线下调研情况,对16家典型汽车维修企业开展现场监测,对原辅材料VoCS含量及调漆、打磨、刮腻子、喷漆、烤漆全过程工艺大气污染物排放情况进行特征物质分析及监测。(5) 2023年6-9月根据前期获取的所有内容和分析结果,标准编制小组召开研讨会,对标准的框架结构和内容进

11、行充分讨论,完成广东省汽车维修业大气污染物排放标准初稿和编制说明,并征求相关管理部门、行业专家和汽修企业等多方的意见。(6)2023年10-12月根据收集的相关管理部门、行业专家和汽修企业等多方的意见,完成标准公开征求意见,最终完成并提交广东省汽车维修业大气污染物排放标准送审稿及编制说明。2,汽修行业废气排放及控制概况2.1 汽修行业概述2.1.1 汽修企业的分类机动车维修管理规定实施细则中机动车维修经营包括从事汽车维修、危险货物运输车辆维修、摩托车维修和其他机动车维修(指从事转向作业的轮式车辆和拖拉机运输机组的维修)经营。我国汽车维修企业根据经营项目和服务能力分为可从事一类维修或者二类维修业

12、务的整车维修企业和可以从事三类维修业务的专项维修企业。一类汽车整车维修企业和二类汽车整车维修企业(GB/T16739.1汽车维修业开业条件第1部分:汽车整车维修企业)是指有能力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完全(或接近完全)回复到原车的技术要求,并符合相应国家标准和行业标准的规定的汽车维修企业。汽车专项维修业企业(GB/T16739.2汽车维修业开业条件第2部分:汽车专项维修业户)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、喷涂、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

13、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)、汽车玻璃安装等专项维修作业的业户(三类)。如表2-1所示。表21各类汽车维修行业营业范围分类简介一类从事汽车大修和总成修理生产的企业,此企业也可从事汽车维护、汽车小修和汽车专项修理生产。二类从事汽车一级,二级维护和汽车小修生产的企业。汽车维护是指为维持汽车完好技术状况或工作能力而进行的作业。汽车小修是指用更换或修理个别零件的方法,保证或恢复汽车工作能力的运行性修理。三类专门从事汽车专项修理(或维护)生产的企业和个体户,专项修理(或维护)。主要项目为车身修理、涂漆、篷布、坐垫及内装装饰修理、电器、仪表修理、蓄电池修理、散热器、

14、油箱修理、轮胎补修、安装汽车门窗玻璃、空调器、暖风机修理、喷油器、化油器修理、曲轴修磨、汽缸键磨、车身清洁维护等。2.1.2 汽修行业的现状与发展汽车维修行业依托我国庞大的汽车后市场,据统计,我国的汽车后市场规模已达万亿,随着汽车总量的提升,汽车维修市场规模将进一步扩大。随着我国经济形势稳定向好,汽车销售量逐年增长,从2018年的负2.8%,2019年的负8.2%,2020年的负1.9%,到2021年实现正增长,其中新能源车年销量达352.1万辆,同比增长157%,是带动增长的主力军。截至2022年3月底,全国机动车保有量达4.02亿辆,其中汽车3.07亿辆,占机动车总量的76.37%;新能源

15、汽车保有量达891.5万辆,占汽车总量的2.9%,呈高速增长态势。汽车销量的增长势必会带来汽车维修保养业务的提升,汽车维修市场发展潜力巨大。截止至2022年6月,广东省汽车维修企业数量约占全国43%,分为一、二、三类。一类维修企业包括汽车品牌授权的4S店以及一些规模较大的汽修企业,约占维修企业总量的2%。二类维修企业包括部分4S店所设立的维修服务网点,以及具体一定规模和技术水平的维修企业,约占到总量的10%。三类维修厂是规模较小,技术水平较低的维修企业,约占到总量的88%,其中有喷漆工序的汽修企业占比约10%左右。2.2 汽修行业与废气排放汽车维修业污染物排放主要包括颗粒物与VOCs,另外,企

16、业在作业过程中,使用的机油、清洗剂、油漆等产生的异味也不容忽视。2.2.1 汽修行业工艺及产污环节汽车维修是指对车辆的维护和修理,通过技术手段对出现故障的车辆进行排查并找出故障原因,采取措施排除故障并使车辆达到一定的性能和安全标准,在汽车维修的过程中会产生有毒有害的废气,包括过程中产生的颗粒物排放、VOCs排放。待维修车辆进入汽修企业,企业首先对车辆进行分类,分为车辆保养与车辆维修,再根据不同分类实行不同的工艺步骤进行维修。汽修行业的颗粒物排放主要集中在打磨找平与打磨抛光环节,VOCs排放主要集中在涉及油漆作业的喷漆及配套的相关工序,包括油漆调配过程、油漆转移过程、喷漆及干燥过程、腻子涂抹及干

17、燥过程等。评,荒伤确需?损施工防护喷:底漆流平YlLffl住况图2-1车辆维修工艺及产污环节222颗粒物排放大气颗粒物(AtmosphericParticulateMatters)是大气中存在的各种固态和液态颗粒状物质的总称。各种颗粒状物质均匀地分散在空气中构成一个相对稳定的庞大的悬浮体系,即气溶胶体系,因此大气颗粒物也称为大气气溶胶。根据颗粒物大小,可分为总悬浮颗粒物(TOtalSUSPendedPartiCUlate,简称TSP)、可吸入颗粒物(InhaIableParticles,-一般称为PMlo)细颗粒物(FineParticles,一般称为PM2.5),其中PMIO为可吸入胸部的颗

18、粒物,PM2s指能够进入人体肺泡的颗粒,二者对人体具有较大的危害。汽修行业的颗粒物排放主要来自于待维修车辆的表面处理,主要涉及的工序是打磨,采用砂纸、浮石、细石粉等摩擦介质摩擦待维修车辆表面,主要作用是除锈及清除那些旧的、已经遭到破坏了的涂层等。打磨可分为机械打磨和手工打磨两类,依照待修补部位的损坏面积及损坏程度选取不同打磨方式、不同规格的砂纸,打磨后的汽车表面通过擦拭去除浮渣。打磨环节包括喷漆前的打磨找平与喷漆后的打磨抛光环节,喷漆前的打磨找平环节是为了清除待维修车辆表面的毛刺、浮锈、油雾、灰尘等粗颗粒及杂质,以获得平整的表面,有利于提高后续油漆涂层的附着力;喷漆后的打磨抛光环节是为了提高涂

19、层的光泽度。2.2.2 VOCs排放VOCs是指常温下饱和蒸汽压大于133.32Pa、标准大气压101.3kPa下任何能挥发的有机固体或液体。根据世界卫生组织定义,VOCS是指在常压下,沸点50260C的各种VoCs。美国联邦环保署(EPA)定义,VoCS是CO、Co2、H2CO3、金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸核以外的任何参加大气光化学反应的碳化合物。随着VoCS的不断排放,针对VoCS对人体潜在危害的研究也越来越多。VoCS是一种会对人类有害的大气污染物之一,如甲醛、苯系物等,长时间暴露其中会损害人的身体健康,严重的甚至可能会致癌。VoCS是臭氧和PM2.5生成的重要前体物。较高的PM2.5

20、会导致灰霾天气,近地大气中的细小颗粒物会发生光化学反应,人会通过呼吸系统吸入PM”,造成有毒有害物质沉积,使人体健康受损,尤其容易导致呼吸道方面的疾病。VoCS和氮氧化物发生光化学反应形成光化学烟雾可损害人的皮肤和呼吸系统,给人体带来极大的伤害。在整个汽车修理过程中产生VOCs污染排放的工艺主要是喷漆及相关配套的工序,包括抹腻子,喷底漆,喷面漆,喷罩光,上蜡打磨等步骤,具体流程见下:图2-2汽车修补生产工艺流程(/贰子腻子是一种嵌填材料,能很好地附着在物体表面,并在干燥过程中不产生裂纹,一般在汽修行业用于修补表面的机械凹陷,提高其表面平整度。腻子又被细分为“填眼灰”、原子灰等,主要由体质颜料、

21、固化剂(催干剂)、溶剂组成,在使用前按照比例将原子灰与固化剂(催干齐IJ)调配至待用状态,并在规定时间内用完,使用时将调配好的腻子均匀涂抹在待修补表面,用刮板抹平。常用腻子种类包括醇酸腻子、硝基纤维素腻子、环氧腻子、原子灰等。硝基纤维素腻子的组成与硝基纤维素面漆类似,大体由硝基纤维素、醇酸树脂、增韧剂、颜料、填料以及助剂所组成。硝基腻子具有廉价、快感、与各类中间涂料配套性良好等特点:环氧腻子既有双组分环氧树脂型,也有单组分环氧树脂型,双组分环氧树脂采用的固化剂多为多元胺类;单组分环氧酯腻子用的不多,主要是这类腻子的干燥速度,尤其是实干速度太慢;原子灰为填补基材上较大凹陷、焊缝、裂缝等缺陷所采用

22、的一种腻子,实际上这是一类不饱和聚酯树脂型腻子的通称,具有常温干燥、干燥速度快、附着力好、打磨性能良好、刮涂施工方便,是最常用的修补材料。底漆底漆是涂装在已经过表面处理的车身上的第一道涂料,是整个涂层的开始,其作用主要是防腐蚀和填平金属基材的细微缺陷以及锈斑等,要求底漆与基材有良好的附着力,并与上面的面漆具有良好的配套性。国产汽车修补用底漆过去多采用硝基类、环氧酯类、醇酸类等单组分产品。现在国内外普遍采用的是双组分环氧底漆、双组分聚氨酯底漆和磷化底漆等。其中双组分环氧底漆和聚氨酯底漆中采用的防锈颜料大多为铁红和磷酸锌。早期的磷化底漆大多采用碱式铭酸锌(俗称锌黄),现在出于环保考虑,采用其他的磷

23、酸盐类,主要通过多聚磷酸根离子与金属离子生成螯合物,在金属基材表面形成致密的钝化膜。这类钝化膜难溶于水,硬度高,附着力极强,可有效抑制钢铁等金属的腐蚀。底漆常用颜色为白色、红色、黑色。在使用前按照比例添加固化剂和稀释剂,于喷烤漆房内采用喷涂方式喷涂于待修补部位。常用种类为硝基纤维素底漆、环氧底漆、聚氨酯底漆、磷化底漆等。(3)中涂在复合涂层中,中涂作为承上启下的过渡层,用于提高面漆的丰满度、附着力和其它机械性能及复合涂层的耐候性能,在汽车修补漆行业,中涂漆被称为“苏灰士”(英语SUrfaCer的谐音)。并不是所有的工艺都用到中涂,也有部分无中涂的复合涂层工艺,其附着力及其他机械性能也并没有明显

24、的下降。目前常用的中涂漆主要有硝基纤维素类、环氧树脂类、醇酸树脂类、丙烯酸聚氨酯类等。(4)色漆色漆是汽车修补漆产品中最重要的部分,色漆分为两类,即通用色母体系和调合色母体系。在高颜料比例的色浆中,用通用性强的树脂将颜料稀释到一定比例,使之加入配漆树脂后很易搅拌均匀,这种色浆称为通用色浆,在汽车修补漆中称为色母。所谓调合色母体系就是实色漆和金属底色漆各自行成一套色母体系,直接调色使用,目前,大多数汽修店均需要调色工艺以满足不同客户的需求,调色过程中亦会产生VoCS逸散。色母主要由成膜物质、颜料、溶剂和助剂构成,现今市场上的色母按照生产工艺划分,主要包括浓缩色母和平衡色母两种。平衡色母采用传统的

25、主色浆法生产,即将配方中的所有颜料和基料一次性混合,然后进行分散、研磨,至细度合格后,再视需要用某些单色浆进行颜色的微调,配制成漆。而浓缩色母是采用单色浆法进行生产,即预先将配方中的颜料分散至研磨树脂中制成色浆,待使用时根据需要添加成膜物质以制得底色漆或面漆。添加高羟基含量的丙烯酸树脂可以制得面漆,而添加含少量羟基或者其他活性基团的热塑性丙烯酸树脂可制得底色漆。(5)罩光清漆罩光清漆(俗称光油)通常用作汽车修补最后一道工序,主要特性是透明度高,光泽高,耐候性优异,附着力好,硬度高,丰满度好,优异的耐水、耐汽油、耐化学品性能,可自干亦可低温烘干。起到提高车身光泽、明亮程度及防UV,避免颜色淡化、

26、抗冲击及砂石等作用,在清漆使用前需要按照比例配套固化剂和稀释剂。(6)清洗剂在汽修过程中,包括在表面处理中都有可能会使用清洗剂。清洗剂主要用于金属或塑料表面除油、喷枪清洗等,厂家会提供专用的清洗剂,这些清洗剂的VoCS含量会稍低,但价格偏高,为了节省成本,企业有可能会选择直接使用稀释剂或其他纯溶剂(香蕉水)担任清洗作用,而这些清洗剂往往VOCS含量为100%,如果不加以控制会产生大量的VoCS逸散。2.3 汽修行业废气防治技术2.3.1 源头控制源头控制是指提倡使用低VoCS含量的原辅材料。汽车维修业VoCS排放主要来源于修补用料,包括底漆、色漆、清漆、稀释剂、固化剂。我国的汽车修补漆经历了5

27、个发展阶段:第一阶段,20世纪50年代之前,汽车修补漆以室温自干型醇酸漆、硝基喷漆和挥发性丙烯酸漆为主;第二阶段,50年代之后,主要为热固性氨基烘漆;第三阶段,70年代,主要为挥发性硝基漆或丙烯酸漆;第四阶段,70年代之后,对包括汽车修补漆在内的汽车面漆外观要求越来越高;第五阶段,特别是在80年代,已将涂层的鲜映性作为汽车面漆的主要考核指标,而对清晰度和平整度的要求也有很大提高,这就大大增加了汽车面漆的修补难度,涂层越亮,其修补难度也就越大,因此此时开始采用双组分丙烯酸聚氨酯修补漆。而水性修补漆市场自2013年来受政府相关环保政策的推动增长迅速。汽车维修业涂料使用逐渐向高固化、水性化方向发展。

28、按照溶剂性质分为水性涂料和溶剂型涂料,溶剂型涂料主要包括:聚酯一聚氨酯类涂料、丙烯酸聚氨酯类涂料、热塑性丙烯酸树脂类、硝基纤维素类等。修补漆底漆和清漆的溶剂替代主要以水性、高固体份为主,也有少量UV漆,而面漆(色漆)主要以水性漆技术为主,现在市场上常用的施工状态下底漆、中涂漆、面漆(色漆)、清漆的溶剂型VOCS平均含量和水性VoCS含量见表2-2,表2-2施工状态下修补漆VoCS含量类型VoCS含量(gL)溶剂型水性底漆520/中涂漆488/面漆(色漆)767359罩光清漆530/如表2-2所示,水性面漆(色漆)和稀释剂中VoCS含量远低于溶剂型,目前面漆(色漆)是水性漆技术研发的主要方向,水

29、性的底漆、中涂和清漆产品推广依然存在一定的技术限制和操作难度。如水性底漆和中涂的干燥时间、早期打磨性能尚不能满足要求,施工效率和成膜性能也尚待提高。据规模化生产以水为介质的底漆、中涂和清漆还有一定距离。除水性漆外,还有高固体分涂料、粉末涂料等,依照工艺、质量要求选择合适的低VOCS含量的原料替代,可以有效的减少VoCS的排放。针对城市建成区域,可以通过建立集中锁喷中心,逐步替代覆盖范围内使用溶剂型涂料的小型汽修喷涂车间,通过集中喷涂、集中治理,从源头控制汽修喷涂的Ve)CS排放。2.3.2 过程控制汽车修理主要产污环节包括打磨、调漆、喷漆、烤漆、抛光、洗枪等,应针对每个环节的废气排放进行收集。

30、(1)打磨抛光打磨和抛光过程中产生的主要污染物是颗粒物,可通过设置单独隔离间或隔离帘、配备固定式、摇臂式、移动式等过滤除尘装置、设立集中排烟除尘装置等方式收集处理颗粒物。(2)调漆在原料漆调漆过程中,存在VoCS无组织挥发,因此调漆作业应在密闭空间内完成,并收集调漆作业产生的VOCS至废气治理设施;无法密闭的,应采取局部气体收集措施,采用集气罩的,离开口面最远处的位置的控制风速不应低于0.3ms,收集的废气应排至VOCS废气收集处理系统。涂料使用过程中随取随开,用后必须马上封闭漆桶以减少挥发,使用完毕的漆桶也必须密封保存。(3)喷烤漆汽车喷烤漆过程是VOCS主要产生阶段,该过程应在喷烤漆房中完

31、成。为减少涂料使用量,应采用高效喷涂设备(喷枪的传递效率N50%),如RP喷枪(低流量中气压)、HVLP喷枪(高流量低气压)等。喷烤漆房在作业过程中应保持密闭,烤漆完成后应及时开启废气治理设施。(4)喷枪清洗通常在完成喷漆后或更换喷漆颜色时,需要用到清洗剂对喷枪进行清洗,所采用的清洗剂与涂料性质有关,采用油性涂料时需用油性清洗剂进行清洗,天那水是常用的清洗剂,其VoCS含量高,在作业时不得敞开作业且应设置收集系统对洗枪过程中生产的VOCS进行收集。而采用水性涂料时一般用水进行清洗。2.3.3 末端控制汽修行业的主要污染物为颗粒物和VOCs,对于颗粒物采用过滤的方式将其去除,包括干式与湿式过滤,

32、其中干式过滤即采用单级/多级过滤棉过滤漆雾,并通过定期更换过滤棉的方式保障过滤效率,是目前使用较多的过滤方法;少数4s店会采用水幕、文丘里等湿法过滤方法。而对于VoCS的净化技术相对复杂,常见的有冷凝法、吸附法、燃烧法、静电法、膜法、吸收法、等离子法、光催化氧化法等,根据广东省涉挥发性有机物(Ve)CS)重点行业治理指引中对表面涂装行业的推荐技术为除尘技术+吸附技术+燃烧技术,典型治理技术路线为“水旋(干式过滤或文丘里)+旋转式分子筛吸附浓缩+RTO”和“水旋(干式过滤或文丘里)+活性炭吸附/旋转式分子筛吸附浓缩+CO”。汽修行业的末端治理设备主要收集处理喷漆及其烘干过程中的废气,排放特点为间

33、歇式排放,排放峰值浓度约为100500mgm3,单个烘烤漆房瞬时风量可达为1500025000m3h0目前,市场上,多采用活性炭串联吸附法、喷淋法、低温等离子体法、光氧催化法以及上述方法的组合技术进行收集废气的末端治理。(1)吸附法利用吸附剂具有的巨大比表面积的多孔结构,使VoCS气体附着于其固体表面上,从而达到去除的目的,适用于处理低浓度有机废气。最常用的吸附剂是活性炭,由煤、木材、果壳、石油焦等原材料制得。吸附剂的吸附能力主要取决于吸附VOCS的表面积,一般来说表面积越大吸附能力越大。此外,吸附剂的吸附能力用吸附容量表征,是重要的技术性能参数之一。(2)低温等离子体技术介质阻挡放电过程中,

34、等离子体内部产生富含极高化学活性的粒子,如电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应,最终转化为C02和HzO等物质,从而达到净化废气的目的。适用范围广,电子能量高,几乎可以和所有的气体分子作用;运行费用低;反应快,设备启动、停止十分迅速,随用随开。缺点是处理效率很低并会次生很多中间副产物,导致VoCS成分更复杂,同时设备运行时会产生大量臭氧。且有机废气绝大部分是易燃、易爆的化合物,等离子体运行时的拉弧极易引爆VOCs,存在安全风险。2.3.4 UV光解氧化技术其原理是在光催化剂的作用下,废气中的有机物和一氧化碳等进行深度无焰氧化,将VOCS气体分子

35、氧化降解成二氧化碳和水等小分子从而达到净化目的的技术。近年来光催化技术在VoCS治理中取得了一定成效,光催化剂是光催化过程的关键部分,其活性的高低严重影响光催化效果,因此关于光催化技术的研究也越来越多。由于二氧化钛(TiO2)催化活性较高又不产生光腐蚀、化学性质稳定、催化效率高且费用低,且无毒价廉,已成为目前常用的光催化剂。整体而言此技术处理条件温和、设备简单、运行平稳。在UV光催化氧化技术应用中,包括UV管的波长、光催化材料、反应时间、相对湿度、灰尘颗粒物等都是处理VoCS成败的瓶颈要素。目前普遍认为光催化氧化法能够将VOCs完全降解生成无毒无害的CO2和HzO等,但是在使用中由于反应时间太

36、短,VoCS在光催化氧化反应会生成酮、醛等更恶毒的中间产物和大量的臭氧。同时存在催化剂易失活,难以固定,且固定后催化效率变低的缺点,需要其他技术配合。(4)喷淋法其原理是通过喷洒水或药剂(吸收液)增加废气与液体的接触,使废气中的有机物质被吸收液吸收,以达到降低废气中VoCS浓度的目的。常用于高水溶性Vc)CS的去除,具有投资成本低的优势,但吸收液的净化效率下降较快,有后续废水处理问题。(5)吸附脱附+催化氧化废气经过装有活性炭或其他吸附材料的吸附装置处理后排放。吸附饱和或排放废气达到设定值后,将热空气或热氮气通入吸附床对吸附材料进行脱附再生,脱附出来的高浓度废气通入催化氧化床,在催化剂作用下起

37、燃,催化分解过程净化效率可达97%以上,分解后生成C02和H20。(6)喷淋+吸附废气经过喷淋洗涤后废气中的VC)CS浓度降低,随后废气再经过装有吸附剂的吸附装置进一步降低浓度,最后通过排气筒排放。收集后的废气进入喷淋塔洗涤后废气中的VOCS浓度降低,随后废气再经过装有吸附剂的吸附装置,利用吸附剂固体表面的吸附能力,使喷漆废气中的VOCs与大表面的多孔性吸附剂相接触,废气中的污染物被吸附在固体表面上,使其与气体混合物分离,去除有机废气及刺激性异味气体后经排气筒高空排放。(7)吸附浓缩+燃烧是国内外低浓度、大风量VOCS治理的主流技术之一,将吸附技术和催化燃烧技术有机地结合起来的一种组合技术。将

38、一次设备投资和运维费用较高,适合规模大,废气风量大、浓度高或不稳定、排放量高,经济效益好的维修企业选用。气体通过活性炭吸附装置后,将饱和的活性炭解析出来的有机气体通过脱附引风机作用送入净化装置,在较低温度下,在催化剂的作用下使废气中的可燃组分彻底氧化分解,从而使气体得到净化处理的一种废气处理方法。该项技术更为先进的装置是沸石转轮吸附浓缩+催化燃烧,采用优质的疏水性石分子筛作为吸附介质,取代活性炭,具有良好的吸附选择性和吸附容量大等特点,原位再生后可重复使用,而无须经常更换介质。但投资费用一般在IooO万元以上,难以在汽修行业进行推广。由于活性炭吸附脱附+固定式焚烧系统的一次性投资成本较大,市场

39、上催生了一套活性炭吸附+移动式小型脱附焚烧炉,该套系统也是将含VoCS废气流经装填有活性炭的吸附床,活性炭吸附饱和后,将已经吸附饱和的活性炭装入脱附舱,由经燃烧室预热的空气对活性炭进行脱附,将脱附下来的废气进入燃烧室进行焚烧。该套系统只需要企业一次性投入活性炭装置的成本,不需要购买固定式的脱附设备。当活性炭吸附饱和后,以租用的形式由厂家携带脱附设备上门进行脱附,收取比较适中的脱附费用。该系统适用于处理风量中等、浓度不高的VOCS废气,一次性投资成本不高,日常运行成本也较低。但目前实际操作的案例较少。2.4 国内外标准梳理2.4.1 国外标准(1)美国美国EPANationalVolatileO

40、rganicCompoundEmissionStandardsforAutomobileRefinishCoatings(40CFRPart59)中规定了汽车维修行业中所用涂料含量限值:表2-3EPA涂料含量限值涂料类型VoC含量(gL)a预处理清洗底漆780底漆/底漆二道浆575底漆密封550单级/2级面漆6003级或更多级面漆625特殊涂料b840注:a为VOC含量指不含水和豁免化合物的涂料中VOC总量。b为特殊涂料包括助粘剂、防眩光/安全涂料、金属边饰修补涂料、弹性材料、耐冲击涂料、车底橡胶沥青涂料、统一修补混合物和焊接后涂料。EPA方法24详细阐述了测定表面涂料中VoC含量、水含量、密

41、度、固含量的方法。力口州AUtOmotiVeRefinishingOperations(RULEl116)中对涂料中的VoC含量做了限值规定,见下表:表2-4涂料种类和VOC限值涂料种类VOC管理限值g/L(lbgal)2011-7-1后生效助粘剂540(4.5)清漆250(2.1)色漆420(3.5)多彩色漆680(5.7)预处理漆660(5.5)底漆250(2.1)底漆封闭剂250(2.1)单级漆340(2.8)临时保护漆60(0.5)卡车床保护漆310(2.6)车身下方保护漆430(3.6)均一修补漆540(4.5)其他类型漆250(2.1)表2-5涂料种类和VoC限值涂料种类VOC管理

42、限值g/L(lbgal)组1*201171日前组2*2011-7-1日前预处理清洗底漆780(6.5)780(6.5)底漆250(2.1)250(2.1)底漆密封250(2.14)340(2.8)面漆340(2.8)420(3.5)金属面漆420(3.5)420(3.5)特殊性能420(3.5)420(3.5)注:*组1:共用运输车和移动设备,包括但不限于:卡车车身、卡车拖车、通用车身、露营挂车罩、移动式起重机、推土机、道路清扫车、高尔夫球车、农用车等不严格要求颜色匹配的。*组2:私人乘用车:大型/中型卡车和底盘重量超过IoooOIb的车辆;轻型、中型卡车和总重在100oO磅左右的货车,以及组

43、1中要求颜色匹配的车辆。南海岸Scaqmdmotorvehicleandmobileequipmentnon-Assemblylinecoatingoperations(RUIeII51)中对汽车修补所用涂料中VoC的含量、豁免化合物、转移效率、管理要求等进行了规定:涂料中VOC含量其中组1包括大型卡车、公共汽车、移动设备,执行表2-6的限值要求;组2包括私家轿车、小型卡车/货车、重型卡车/货车、房车、摩托车,执行表27的限值要求。2-6VOC限值(gL去除水和豁免物)涂料类型1998-12-12起g/LLb/gal预处理7806.5底漆/底漆二道浆/底漆密封2502.1面漆普通3402.8金

44、属/闪光340*2.8*多色6855.7多级340*2.8*特殊漆8407.0*组1中金属/闪光漆和多级面漆现场修理的VC)C含量限值是3.51bgal(420gL)表2-7VOC限值(gL去除水和豁免物)涂料1998-1212起1999-7-1起1999-IOJ起g/LLb/galg/LLb/galg/LLb/gal预处理7806.57806.57806.5底漆/底漆二道浆2502.12502.12502.1底漆密封3402.83402.83402.8面漆普通4203.54203.54203.5金属/闪光4203.54203.54203.5多色6855.76855.76855.7多级系统2g

45、alday,5404.54203.54203.52galday25404.55404.54203.5多色多级4203.54203.54203.5特殊漆8407.08407.08407.011999年7月1日起,任何人每天所使用的底漆、清漆等的总和超过2加仑的,应当执行420gL(35Ibgal)限值要求。21999年10月1日起,任何人每天所使用的底漆、清漆等总和不超过2加仑的,应当执行35Ibgal的标准。豁免化合物包括二氯甲烷、四氯化碳、全氯乙烯、环、支、线性的甲基硅氧烷(VMS)o传递效率使用涂料是必须采用以下方法:a)静电应用:b)高流量低压喷枪(HVLP);c)传递效率不低于HVLP

46、的其他涂料应用方法;溶剂清洗操作清洗应用设备、工具、零件、工作区域等溶剂残留所用的含VOC材料的储存和处置应符合RUlell71-溶剂清洗操作。附加排放控制系统排放控制系统包括收集和控制设施,控制效率依照所用涂料VOC含量,按下面公式计算:(YVOCtwcY )h VOCtwajtaxY JIlYVoCtW3%YXzutotjX100其中:C.E.=控制效率,%VOCLwe=VOC含量限值(扣除水和豁免物)VOCLWn.Max=有处理设施时,所使用的涂料中VoC最高含量(扣除水和豁免物)DmMax=所使用VOC含量最高涂料的溶剂密度De=相应的VoC溶剂密度=880gL特殊涂料的用量不应超过所有涂料用量的10%o(2)欧盟欧盟DIRECTIVE200442CEOFTHEEUROPEANPARLIAMENTANDOFTHECOUNCILof21April2004规定了在使用过程中会产生VOC排放的汽车修理产品中VOC管理的要求。表2-8汽车维修产品VoC限值要求产品子类别类型VOC(gl(*)(2007.1.1)准备和清洁预备预清洁850200车身填充/腻子所有类型250底

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