1、辽宁省工业涂装工序大气污染物排放标准编制说明标准编制组二 O 一八年八月2目 录1 工作简介 .51.1 任务来源和起草单位 51.2 主要工作过程 52 标准编制的基本原则、总体思路和技术路线 .62.1 基本原则 62.2 总体思路 72.3 技术路线 73 工业涂装工艺技术及其大气污染物排放特点 .83.1 涂装定义 83.2 涂装应用领域 83.3 工业涂装所用涂料 83.4 工业涂装基本工艺过程 103.5 工业涂装大气污染物排放特点 113.5.1 工业涂装排放的大气污染物种类 113.5.2 工业涂装排放的主要 VOCs 类别和组分 123.5.3 工业涂装排放的 VOCs 对人
2、体和环境的毒害性 134 工业涂装大气污染物治理技术 .164.1 基体表面预处理产生粉尘的治理 164.2 “过喷漆雾” 的治理 .164.2.1 湿式漆雾净化法 164.2.2 干式漆雾净化法 194.2.3 半干式漆雾净化法 204.3 挥发性有机物（VOCs）的治理 214.3.1 含 VOCs 废气治理技术概况 214.3.2 使用无 VOCs 涂料 静电粉末喷涂技术 224.3.3 使用低 VOCs 含量的涂料 234.3.4 采用空气喷涂之外其他施涂工艺 254.3.5 直接燃烧 254.3.6 热力燃烧（TO） .254.3.7 催化燃烧（CO） 264.3.8 活性炭吸附 2
3、64.3.9 沸石转轮吸附 274.3.10 几种 VOCs 治理技术比较 .285 国外相关法律法规和标准 .295.1 美国 295.1.1 法规和标准体系 295.1.2 对工业涂装的要求 305.2 欧盟 305.2.1 法规和标准体系 305.2.2 对工业涂装的要求 325.3 日本 366 国内相关法规和标准 .3636.1 国家层面 366.2 特别地区 376.2.1 香港 376.2.2 台湾 376.3 各地对工业涂装的综合性排放要求 386.4 各地对汽车整车制造业涂装工序的排放要求 416.5 各地对家具涂装的污染物排放要求 456.6 广东省关于集装箱制造涂装工序排
4、放量标准 486.7 国家和上海关于船舶工业大气污染物排放标准 496.8 关于汽车维修业的大气污染物排放标准 506.8.1 北京汽车维修业大气污染物排放标准 506.8.2 重庆汽车维修业大气污染物排放标准 DB50/661-2016.516.9 摩托车汽车配件制造表面涂装大气污染物排放标准 517 我省工业涂装大气污染物排放情况调研和监测数据分析 .537.1 与工业涂装有关的产业概况 537.2 实地调研相关行业企业的排放情况 547.2.1 调研的相关行业典型企业 547.2.2 典型排放监测数据 568 标准主要技术内容及依据 .668.1 标准的特性和结构 668.2 标准的范围
5、 668.3 术语和定义 678.4 时段划分 688.5 排气筒排放污染物种类及浓度限值的确定 698.5.1 行业区分 698.5.2 污染物种类及浓度限值的确定原则 708.5.3 VOCs 的种类及浓度限值的确定 .708.5.4 颗粒物及排放浓度限值 758.5.5 恶臭污染物及排放浓度限值 758.6 排气筒高度及排放速率要求 778.7 污染源排气中 VOCs 的去除率要求 808.8 无组织排放浓度限值 828.9 工艺措施及管理要求 828.10 监测要求 .848.10.1 两部分要求划分 .848.10.2 VOCs 排放浓度的检测 .848.10.3 无组织排放的监测
6、.858.11 实施与监督 .859 技术可行性、环境效益、经济效益分析 .859.1 技术可行性分析 859.2 环境效益 899.3 经济效益 9010 意见分歧处理依据及结果 9011 作为强制性地方标准的建议及理由 90411.1 法律依据 .9011.2 现实需要 .9111.2.1 改善空气质量的迫切要求 .9111.2.2 现行标准不能满足环境监管需要 .9211.2.3 工业涂装领域健康发展的需要 .9212 对本标准实施的建议 9251 工作简介1.1 任务来源和起草单位2017 年 5 月 25 日辽宁省人大常委会审议通过的辽宁省大气污染防治条例 （2017 年 8 月 1
7、 日实施）第三十五条明确要求：“涂装、印刷、粘合、工业清洗等含挥发性有机物的产品使用”此类生产和服务活动， “应当使用低挥发性有机物含量的原料，在密闭空间或者设备中进行，并按照规定安装、使用污染防治设施；无法密闭的，应当采取措施减少废气排放” 。为了推进条例的实施，推进我省企业涂装工序 VOCs 排放的治理工作的开展，完善地方环境保护标准体系。辽宁省环境保护厅下达了 工业涂装工序大气污染物排放标准编制项目招标书， 2017 年 7 完成了项目招标，中冶焦耐（大连）工程技术有限公司成为中标主编单位。依据辽环函2017XX 号XX 通知。辽宁省环境保护厅为标准编制工作组织部门，档案归口单位为辽宁省
8、环科院大气处。本标准主要起草人员： 1.2 主要工作过程中冶焦耐（大连）工程技术有限公司 2017 年 7 月承担标准编制项目后，立即成立了标准编制组，编制组先制定了标准编制工作计划，工作计划报省环保厅确认后，即可按计划展开了标准编制的各项工作。编制组具体开展的工作如下：a） 文献资料查阅、收集和分析从 2017.7.252017.8.24，编制组收集、查阅、分析了大量与工业涂装工序污染物排放的相关国内外政策、法规、标准，以及与工业涂装工序污染物（主要是 VOCs）治理有关的技术资料及文献。编撰了 40 多页约 2 万字的文献综述报告。b） 省内各行业涉及涂工序企业的现场调研从 2017 年
9、8 月起至 2018 年 5 月，分批次赴沈阳、大连、鞍山、丹东、锦州、葫芦岛、铁岭等地现场调研了涉及涂装工序的近 30 家企业。详细考查和收集了这些企业大气污染物排放和治理情况及实际排放监测数据。这些企业分别属于汽车（整车）制造、铁路车辆制造、船舶制造、机械制造、电器制造、集6装箱制造、彩钢板生产、家具制造、汽车维修等行业，几乎包含了涵盖了涂装工序的所有行业。c） 兄弟省市先进治理技术和典型企业调研2018 年 4 月 17 日至 4 月 22 日，编制组赴广东省进行了调研。在广东省环保厅的协助下，调研了 8 家典型的涉及涂装工序的企业和 3 家专业从事 VOCs 治理或监测技术开发的公司。
10、d） 标准 （草案）的形成编制组通过对大量企业各种涂装工艺、实际排放情况和监测数据、治理技术应用和发展动向等调研材料、文献资料的综合分析，结合辽宁省的实际情况，组对标准框架及标准内容进行讨论，在此基础上形成了标准草案 （讨论稿）并编撰了相应的编制说明 。e） 标准 （征求意见稿）的形成标准 （草案）形成后，由省环保厅组织行业内的相关专家、企业技术人员，对标准草案进行了研讨，征求了这些人员的意见。根据征求的意见，编制组对标准 （草案）进行了反复修改和研讨，最后形成标准 （征求意见稿） ，并编撰了相应的标准编制说明 。2 标准编制的基本原则、总体思路和技术路线2.1 基本原则（1）体现科学性和可行
11、性本次标准提出的限值和要求，首先充分参考和借鉴了国内外工业涂装领域相关的大气污染物排放标准和先进的污染物控制技术，其次充分考虑了本地区环境空气质量要求和污染物排放总量控制的要求，另外通过对本地区相关企业进行广泛的实地考查调研，充分评估了实施的可行性。对新的污染源，在以可靠的污染物控制技术做支撑的前提下，进行了从严考虑；对现有污染源，则留了一定的改造达标时间。这样做充分体现了指标和要求的科学性和可行性。（2）考虑先进性和前瞻性本次在标准的制订过程中，充分调研并掌握了国内外工业涂装大气污染物现有的控制治理技术，并对未来控制技术的发展方向和能达到的水平做出了预计。提出的标准要求，不仅需要企业采用较先
12、进的控制技术和措施才能达到，而且标准还考虑到了今后一段时间内污染物排放相关控制技术的发展，不至于7出现标准实施后很快成为一个落后的标准的情况。（3）将侧重末端指标控制转为全过程控制根据工业涂装大气污染物排放治理需要兼顾源头控制、过程控制和末端治理的特点，本次制定标准转变了以往国内排放标准比较侧重末端指标控制不太重视工艺过程控制的情况，变为重视全过程控制。标准不仅提出了末端排放限值的要求，还提出了比较全面的工艺管制和管理要求。这样，对企业而言，不仅明确了要达到什么样目标，而且还知道了应该怎么做和怎么才能做到。对管理者而言，不仅要看监测结果，还要看控制工艺技术和过程。此所谓：只有可靠的过程，才能有
13、好的结果。2.2 总体思路（1）加强对各行业涉及工业涂装工序企业的大气污染物（主要是 VOCs）的排放控制，最大限度地减少工业涂装大气污染物的排放量。（2）通过新标准的实施，引导企业在进行工业涂装时，尽可能地通过使用挥发性有机物含量较低的原辅材料、采用先进的涂装工艺与设备、采取高效稳定的末端治理措施，减少大气污染物的排放，做到涂装作业清洁生产，称为绿色制造企业。2.3 技术路线本次标准制定的技术路线见下图 2.3。图 2.3 标准制定的技术路线相关政策法规研究本地区环境空气治理和排放总量控制要求国内外相关标准研究污染源特点及相关排放控制技术研究资料检索和研究污染源实地调研监测数据分析生产工艺污
14、染源特点源头治理技术末端治理技术治理技术效果和经济性无组织排放情况标准限值和要求的论证与确定环境效益预测83 工业涂装工艺技术及其大气污染物排放特点3.1 涂装定义所谓“涂装” ，按照 GB/T 8264-2008涂装技术术语 的定义，是指“将涂料涂覆于基底表面，使其具有形成具有防护、装饰或特定功能的涂层”这一作业过程，又称“涂料施工” 。3.2 涂装应用领域涂装涉及的领域非常广。如果从涂装的应用领域划分，涂装大体可分为建筑涂装、工业涂装和其他涂装三大类，而每一大类又可分为非常多的小类。如果从涂装所涂覆的基体划分，其种类有：建筑涂装、汽车涂装 、飞机涂装、家电涂装、木器涂装、桥梁涂装、塑料涂装
15、、等等。如果从涂装所起的作用分，则有、防腐、导电涂料、防锈、室温、耐高温、隔热、 防火、防水、发光、反光、防辐射涂装等等。本次我们制定的标准是“工业涂装工序大气污染物排放标准” ，针对的是“工业涂装”领域，其涉及的主要为 GB/T4754-2017国民经济行业分类中列出的“C 制造业”大类中的以下几个行业，这些行业中的大多企业都包含涂装工序。具体行业为：C21 家具制造业、C33 金属制造业、C34 通用设备制造业、C35 专用设备制造业、C36 汽车制造业、C37 铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业、C38 电气机械和器材制造业、C40 仪器仪表制造业、C41 其他制造业、C43 金属
16、制品、机械和设备修理业。3.3 工业涂装所用涂料工业涂装所用的涂料，按其用途划分时，GB/T2705-2003 涂料产品分类和命名列出了下表 3.1-1 所示的几个类别。表 3.1-1 工业涂料类别（按用途划分）主要产品类型 主要成膜物质类型汽车涂料(含摩托车涂料)汽车底漆（电泳漆） 、中涂漆、面漆、罩光漆、修补漆、其他专用漆丙烯酸酯类、聚酯、聚氨酯、醇酸、环氧、氨基、硝基、PV C 等树脂木器涂料 溶剂型木器涂料、水性木器涂料、光固化木器涂料、其他木器涂料 聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯类、醇酸、硝基、氨基、酚醛、虫胶等9主要产品类型 主要成膜物质类型树脂铁路、公路涂料铁路车辆涂料，道路标志涂料，其
17、他铁路、公路设施用涂料丙烯酸酯类、聚氨醋、环氧、醇酸、乙烯类等树脂轻工涂料自行车涂料，家用电器涂料，仪器、仪表涂料，塑料涂料，纸张涂料，其他轻工专用涂料聚氨酯、聚酯、醇酸、丙烯酸酯类、环氧、酚醛、氨基、乙烯类等树脂船舶涂料船壳及上层建筑物漆，船底 防锈漆，船底防污漆，水线漆，甲板漆，其他船舶漆聚氨酯、醇酸 、丙烯酸酯类、环氧、乙烯类、酚醛、硫化橡胶、沥青等树脂防腐涂料桥梁涂料，集装箱涂料，专用埋地管道及设施涂料，耐高温涂料，其他防腐涂料聚氨酯、丙烯酸类、环氧、醇酸、酚醛、硫化橡胶、乙烯类、沥青、有机硅、氟碳等树脂其他专用涂料卷材涂料，绝缘涂料，机床、农机、工程机械等涂料，航空、航天涂料，军用器
18、械涂料，电子元器件涂料，以上未涵盖的其他专用涂料聚酯、聚氨酯、环氧、丙烯酸酯类、醇酸、乙烯类、氨基、有机硅、氟碳、酚醛、硝基等树脂从表 3.1-1 中可以看出，工业涂装所用的涂料基本上都属于有机物树脂类。从工业涂装大气污染物的排放考虑，污染物的来源主要来自于涂料的组成，尤其是涂料中溶剂的种类和含量。为了弄清涂装工序大气污染物的来源，我们特将涂料按基料和溶剂的组成进一步进行划分为图 3.1-1 所示的几个类别。溶剂型水溶型液态水性 水稀释型工业涂料 水乳型水分散型粉末图 3.1-1 工业涂料按基料划分之类别图 3.1-1 中列出的各类别涂料在产生大气污染物方面的相关特性如下： a) 溶剂型涂料
19、以有机物为溶剂的涂料。涂装过程中溶剂基本上全成为VOCs 排放。即用状态下的溶剂型工业涂料 VOCs 的含量最大可达 70%。10b) 水性涂料用水做溶剂或分散介质的涂料。包括水溶性和水乳型两类。其中水乳型又分水稀释性和水分散型 2 种。该类涂料使用过程中向外挥发排放的主要水，VOCs 的产生量一般再 10%以下或更低。c) 水溶性涂料以水溶性树脂为成膜物的涂料。最常见的为聚乙烯醇及其改性物，此外，还有水溶性醇酸树脂、水溶性环氧树脂和无机高分子水性树脂等。d) 水稀释性涂料以后乳化乳液为成膜物配制的涂料。又称乳胶涂料。所谓后乳化乳液，是指先使溶剂型树脂溶于有机溶剂中，再在乳化剂的帮助下，靠强烈
20、机械搅拌使树脂分散在水中形成的乳液。该涂料施工过程中可以用水稀释。e) 水分散性涂料以合成树脂乳液为成膜物配制的涂料。所谓“乳液”是指在一定温度和乳化剂存在条件下，通过强烈机械搅拌，合成树脂中的不饱和乙烯基单体聚合成小粒子团分散在水中形成的乳液。f) 粉末涂料以粉末状态通过静电等方式涂覆于基体上，加热后流平、固化、成膜的涂料。这类涂料固含量接近 100%，VOCs 量非常低。3.4 工业涂装基本工艺过程涂装作业工艺有很多种，但其过程总体上都不会超出“基体表面处理施涂干燥固化”三个步骤。用下图 3.4 示意图可以说明这三个步骤具体包含的作业内容。需要提请注意的是，往一个工件或其他基体表面上实施涂
21、装时，除静电粉末喷涂等个别涂装作业类别外，一般的液态涂料涂装都不会只涂一层，“施涂干燥固化”作业通常会反复进行 23 次。当然每次使用的涂料可能会不仅相同。11图 3.4 工业涂装基本工艺过程3.5 工业涂装大气污染物排放特点3.5.1 工业涂装排放的大气污染物种类从工业涂装工艺过程及其所用涂料的种类主要是有机物树脂这两点可以看出，其作业过程排放的大气污染物只能有两类：一类是颗粒物，一类是挥发性有机物，且以挥发性有机物为主。工业涂装大气污染物颗粒物的来源，一是来自于基体喷砂和喷丸等基体物工业涂装工艺流程1、物理/机械(1) 除锈(2) 除旧漆(3) 喷砂(4) 喷丸(5) 修整2、化学/电化学
22、(1) 脱脂(2) 酸洗(3) 磷化(4) 钝化(5) 硅烷处理3、其他(1) 火焰清理基体表面预处理1、液体涂料(1) 手工涂刷(2) 浸涂(3) 淋涂(4) 搓涂(5) 辊涂(6) 滚筒涂装(7) 离心涂装(8) 幕帘涂装(9) 空气喷涂(10) 高压无气喷涂(11) 静电喷涂(12) 电泳涂装(13) 自泳涂装2、粉末涂料(1) 静电喷涂(2) 火焰喷涂(3) 流化床涂装(4) 电泳涂装(5) 热熔敷涂装3、其他作业(1) 调漆(2) 刮腻子(3) 打磨(4) 晾干(5) 修补施涂/涂覆1、自干（暴露于常温空气中）2、烘干(1) 红外加热(2) 对流加热(3) 复合加热(4) 电磁感应干
23、燥3、固化（机理）(1) 氧化固化(2) 热聚合固化(3) 催化聚合(4) 电子束固化(5) 光固化(6) 紫外固化干燥固化/成膜12理预处理产生的粉尘，二是空气喷涂和高压无气喷涂产生的涂料尘雾，三是腻子打磨、涂层中间打磨产生的粉尘。工业涂装大气污染物挥发性有机物的来源，一是来自于调漆时有机溶剂的挥发，二是来自于施涂过程中随过喷漆雾排放的溶剂，三是涂层干燥固化过程中的溶剂挥发和产生的新挥发性有机物，四是补漆过程的溶剂挥发。这些挥发性有机物的来源中，涂料施涂作业中过喷漆雾的排放和涂层干燥固化过程中溶剂的挥发占主要比例。总之，工业涂装排放的大气污染物种类可用下图 3.5 来描述。基体表面处理产生的
24、粉尘颗粒物 喷涂法作业过喷漆雾腻子层、中间涂层打磨粉尘工业涂装排放污染物 调漆过程溶剂挥发施涂/涂覆过程溶剂挥发挥发性有机物 喷涂作业过喷漆雾带离干燥固化过程溶剂挥发干燥固化反应产生的新挥发物主要污染源； 次要污染源图 3.5 工业涂装排放的大气污染物种类3.5.2 工业涂装排放的主要 VOCs 类别和组分工业涂装排放的挥发性有机物（VOCs） ，主要来自于涂料中的溶剂组分。涂料种类很多，分别适用不同的领域。而涂料种类不同溶剂也不相同。这就造成了工业涂装排放的 VOCs 种类和组分非常之多。表 3.5-1 就是不同行业工业涂装排放的主要 VOCs 的种类。13表 3.5-1 工业涂装 VOCs
25、 排放环节及可能排放的 VOCs 组分典型行业 主要涂装工艺 预处理 涂装 干燥 排放的主要 VOCs组分汽车整车制造电泳、空气喷涂、涂胶 苯、甲苯、（对、间、邻）二甲苯、1，2，4-三甲苯、1，3，5-三甲苯、正丁醇、丁酮、丙酮、环己酮、甲基异丁基酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯，乙酸异丁酯、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚家具制造 空气喷涂 苯、甲苯、二甲苯、醋酸丁酯、丙酮、丁酮、环己酮、丁醇、甲基异丁酮集装箱制造 空气喷涂 苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯、苯乙烯、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、丙酮、甲乙酮、甲基异丁酮、乙酸乙酯、乙酸乙烯酯、乙酸丁酯、乙二醇单乙醚
26、、乙二醇单丁醚汽车零部件 空气喷涂 甲苯、二甲苯、丁酮、甲乙酮家电 静电粉末 甲苯、二甲苯、乙醇、丁醇、丙酮、甲乙酮金属制品 喷涂、辊涂、粉末 甲苯、二甲苯、丙醇、丁醇、甲基异丁酮机械制造 空气喷涂、静电 甲苯、二甲苯、甲乙酮、丁醇、乙酸、乙酸乙酯、乙酸丁酯乐器 空气喷涂、手工刷涂 甲苯、苯、甲乙酮、丁醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙醇手机外壳 空气喷涂 甲苯、二甲苯、异丙醇、丁醇、甲基异丁酮注：无可能有 有 严重从表 3.5-1 可以看出，工业涂装过程产生或排放的 VOCs 种类主要为烃类、醇类、酯类、酮类、醚类、卤代烃类。这 6 类 VOCs 中，目前醚类在大多类涂料已经限用，可以不考虑。
27、这样，工业涂装排放的主要 VOCs 和详细组分，如果按有机类别划分，大体上可以用表 3.5-2 来说明。表 3.5-2 工业涂装排放的主要 VOCs 种类及相应组分VOCs类型 涂料中VOCs 主要组分烃类 苯、甲苯、间,对-二甲苯、邻 -二甲苯、1,2,4-三甲苯、1,3,5-三甲苯、乙苯、苯乙烯、正己烷醇类 甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、正丁醇、异丁醇酯类 乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸乙烯酯、醋酸丁酯、酮类 甲乙酮、丙酮、丁酮、甲基异丁酮、 4-甲基-2- 戊酮、环己酮、醚类 乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚卤代烃类 一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、143.5.3 工业涂装
28、排放的 VOCs 对人体和环境的毒害性工业涂装排放的主要 VOCs 组分人体健康的危害分为三种：一是气味和感官，包括感官刺激，感觉干燥；二是粘膜刺激和其它系统毒性导致的病态，刺激眼粘膜、鼻粘膜、呼吸道和皮肤等，VOCs 组分很容易通过血液 -大脑的障碍，从而导致中枢神经系统受到抑制，使人产生头痛、乏力、昏昏欲睡和不舒服的感觉；三是基因毒性和致癌性。从这三方面综合考虑，工业涂装含有的主要VOCs 组分对人体的毒害性列于表 3.5-3。从由表中可以看出，苯毒性最强，甲苯、二甲苯、三甲苯和乙苯等苯系物毒害性次之，其余 VOCs 组分的毒性较低。因此苯及其他苯系物的排放应严格控制，其余 VOCs 的排
29、放控制可以适当放松。表 3.5-3 工业涂装排放的主要 VOCs 组分对人体的毒害性VOCs 组分 毒性及危害苯毒理学为中等毒性。LD50: 3306mg/kg（大鼠经口） ；48mg/kg（小鼠经皮） 。高浓度苯对中枢神经系统有麻醉作用，引起急性中毒；长期接触苯对造血系统有损害，引起慢性中毒。IARC（国际癌症研究机构）定为1 类致癌物.甲苯毒理学为中等毒性。LD50： 1000mg/kg （大鼠经口）12124 mg/kg（兔经皮） ，LC50：5320ppm 8 小时（小鼠吸入） ;对皮肤、粘膜有刺激作用，对中枢神经系统有麻醉作用。3 类致癌物。间-对二甲苯邻二甲苯毒理学为中等毒性。LD
30、50 （大鼠经口）5000mg/kg，LC50（大鼠吸入）19747mg/m3,4 小时， 大鼠经口最低中毒剂量（TDL0 ）19 mg/m3,二甲苯对眼睛及呼吸道有刺激作用，高浓度对中枢神经有麻醉作用，短时吸入较高浓度本品可出现眼及上呼吸道刺激等症状。3 类致癌物。乙苯 毒理学中等毒性。本品对皮肤、粘膜有较强刺激性，高浓度有麻醉作用。LD50：3500 mg/kg（大鼠经口） ，5 g/kg （兔经皮） 。1,3,5-三甲苯1,2,4-三甲苯毒理学为低毒。蒸气或雾对眼、粘膜和上呼吸道有刺激性。接触后可引起头痛、头晕、恶心、麻醉作用。可引起皮炎。1,3,5- 三甲苯毒性强度与二甲苯相同。空气中
31、最高允许浓度为 125mg/m3。为致癌物苯乙烯毒理学为低毒。LD505000mg/kg（大鼠经口） ；LC5024000mg/m3，4 小时（大鼠吸入） ；人吸入 3500mg/m34 小时，明显刺激症状，意识模糊、精神萎靡、共济失调、倦怠、乏力；人吸入 920mg/m320 分钟，上呼吸道粘膜刺激。对眼和上呼吸道粘膜有刺激和麻醉作用。高浓度时，立即引起眼及上呼吸道粘膜等的刺激反应。异丙醇毒理学为低毒。LD50：5045 mg/kg（大鼠经口） ；12800 mg/kg（兔经皮） 。接触高浓度蒸气出现头痛、倦睡、共济失调以及眼、鼻、喉刺激症状。长期皮肤接触可致皮肤干燥、皲裂。 正丁醇毒理学为
32、低毒。本品具有刺激和麻醉作用。主要症状为眼、鼻、喉部刺激，在角膜浅层形成半透明的空泡，头痛，头晕和嗜睡，手部可以生接触性皮炎。15VOCs 组分 毒性及危害异丁醇毒理学为微毒性。口服- 大鼠 LD50: 2460 mg/kg（大鼠经口）; 4940mg/kg（兔经皮） ；轻度刺激皮肤，强烈刺激眼睛、粘膜和呼吸道。接触高浓度的蒸气可引起暂时性麻醉。丙酮 毒理学为微毒性，对神经系统有麻醉作用，并对黏膜有刺激作用。甲乙酮 毒理学为低毒。LD50：3400mg/kg（大鼠经口） ，6480mg/kg（兔经皮） 。对眼鼻、喉、粘膜有刺激性。长期接触可致皮炎。 4-甲基-2-戊酮 LD50：2080mg/
33、kg （大鼠经口) LC50：8000ppm 4 小时（大鼠吸入） ； 人吸入（41g/m3）时引起中枢神经系统的抑制和麻醉。乙酸乙酯毒理学为低毒。LD50：5620mg/kg（大鼠经口） ；4940mg/kg（兔经口） ；LC50 5760mg/m3， 8 小时（大鼠吸入） ；人吸入 2000ppm60 分钟，严重毒性反应；人吸入 800ppm，有病症。乙酸乙烯酯毒理学为低毒。LD502900mg/kg（大鼠经口） ；2500mg/kg （兔经皮） ；LC5014080mg/m3，4 小时（大鼠吸入） 。对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有刺激性，长时间接触有麻醉作用。乙酸丁酯 毒理学为低毒。 L
34、D13100mg/kg （大鼠经口） 。对眼及上呼吸道均有强烈的刺激作用，有麻醉作用。工业涂装排放的主要 VOCs 组分对大气环境的危害性（也称生态危害性） ，主要是 VOCs 组分能与氮氧化物、一氧化碳等一次污染物在大气中发生光化学反应，形成臭氧 O3 和 PM2.5。美国加利福尼亚州空气资源管理委员会（CARB）采用最大增量反应活性系数（ Maximum Incremental Reactivity，MIR） ，表示单位质量 VOCs 组分生成 O3 的潜势（OFP） ，以此评价其光化学反应活性大小，即其对大气环境的危害性。MIR 值越大，表示单位质量的 VOCs 组分生成的 O3 越多，
35、即对光化学污染的贡献越大。表 3.5-4 为工业涂装常见的 VOCs 组分的光化学反应活性，从该表可以看出，苯系物中甲苯、二甲苯、三甲苯和乙苯等的 MIR 值较大，其光化学反应活性较强，对环境空气的危害性较大，应加严控制。表 3.5-4 工业涂装排放的 VOCs 组分的光化学反应活性VOCs 组分 MIR 值（g O 3 /g VOCs）苯 0.72甲苯 4.0间 -二甲苯 9.75对 -二甲苯 5.84邻 -二甲苯 7.641,3,5-三甲苯 11.761,2,4-三甲苯 8.8716VOCs 组分 MIR 值（g O 3 /g VOCs）乙苯 6.57苯乙烯 1.73异丙醇 0.61正丁醇
36、 2.88异丁醇 2.51丙酮 0.36甲乙酮 1.484-甲基 -2-戊酮 3.88乙酸乙酯 0.63乙酸乙烯酯 3.20乙酸丁酯 0.84 工业涂装大气污染物治理技术4.1 基体表面预处理产生粉尘的治理工业涂装基体表面预处理产生的颗粒物粉尘，一般的情况下数量较少，采用用普通的除尘设备等就可以较彻底的去除，不需要考虑采用特别的治理技术。4.2 “过喷漆雾”的治理液体涂料“空气喷涂”施涂方式在工业涂装作业方式中占有相当大的比重。该作业方式，喷漆废气中含有大量的“过喷漆雾” ，如果不加治理，废气中的过喷漆雾干固后就会形成“颗粒物”排放，同时过喷漆雾中溶剂的挥发还会产生大量挥发性有机物排放。一般情
37、况下，喷涂废气的治理，都是先设法除去其中的“过喷漆雾” ，然后再进一步去除其中的“挥发性有机物” 。漆雾去除的干净与否，直接影响后续废气中挥发性有机物的去除效果。另外，喷漆废气通常风量很大，会带走喷涂车间大量的热量，如果不能循环利用，还会造成喷涂车间空调能耗的大量消耗。除漆雾、除 VOCs、节能这三个因素相互关联、互相制约，给喷涂废气的治理造成了较大的难度，是工业涂装工序大气污染物治理方面的关键和难点。“过喷漆雾”的治理技术通常分为两类，一类是湿式净化法，另一类是干式净化法。除此之外，还有一种静电捕集方法，可以称之为“半干法” ，但很少看到采用。174.2.1 湿式漆雾净化法湿式净化法是依据相
38、似相溶原理，通过水淋沉降、溶剂吸收或者化学吸收法将喷漆废气中的漆雾捕集至水溶液池中再进一步处理的方法。常用的湿式净化法有水帘式、无泵水幕式、文丘里式、水旋式等净化处理方法。它们的基本原理见表 4.2-1。在性能、效率、维护等方面的差异见表 4.2-2。表 4.2-1 几种湿法漆雾净化法方法名称 示意图 原理水帘式循环水泵喷淋产生流动的帘状水层，喷漆气流通过水帘时，漆雾被水帘捕集流进入到水箱池中。无泵水幕式利用空气诱导提水形成水幕。喷漆废气先与水幕碰撞，然后穿过水帘进入气水搅拌通道，最后进入集气箱靠流速降低进行气液分离，通过该过程漆雾进入水槽中，净化后的气体排放到大气。文丘里式运用文丘里效应的气
39、相负压，气流在文丘里喉口部位急剧加，通过风口的均匀水流被充分雾化，利用雾化的水汽捕集废气中漆雾；最后在离心分离器中将含有油漆的水渣从气流中分离以达到净化效果，18水旋式将喷漆废气经过水幕预清洗后通往水旋器，利用旋压器内的高速气流的冲击力将水卷起，从而达到捕集漆雾目的表 4.2-2 几种湿式漆雾处理方法的比较项目 水帘式 无泵水幕式 文丘里式 水旋式除漆雾方式 借助泵喷淋水幕或水帘，分离除去漆雾废气高速通过锯齿板与漩涡导向板之间隙，水、气充分混合漆粒被水雾包裹，通过分离室后含漆水雾与气体分离，漆粒进入水中。废气在文丘里管喉部与水相遇，高速喷射过程中废气中的漆粒被水雾包裹进入水中，实现漆粒与与气体
40、分离。借助泵形成水旋，废气高速通过漩涡，水、气充分混合，漆粒随水雾进入水中，实现漆粒与与气体分离漆雾去除率 80%90% 95%98% 97%99% 98%99%条件 喷嘴无堵塞，水和空气比适当，喷雾（水幕）均匀。水位液面要保持一定，漆渣及时清理。水膜不中断，散水板表面无异物。水膜不中断，散水板表面无异物。设备费用 一般 较低（随构造而异） 较高（随构造而异） 较高（随构造而异）维护保养 费功夫 简单 简单 简单性能稳定性 不稳定维持难稳定 稳定废水排放 循环使用定期更换新水循环使用不时补水循环使用定期更换新水循环使用定期更换新水总体比较 性能不稳定，维护困难。现在多被淘汰。适用于涂料使用量较
41、少的喷漆室。涂料使用多的场合，要设涂料分离槽。稳定、安全、效率高、能耗低，适用于汽车车身涂装之类的大型喷漆室。稳定、安全、效率高，适用于大型喷漆室，涂料使用量多的汽车车身涂装线。总体而言，湿式除漆雾方法除了水帘法效果不太理想外，其他基本上都可19以达到较高的漆雾去除效率，但是，湿式除漆雾方法都有以下几个共同的缺点：a） 漆雾黏附在室壁、管道、水槽中，长时间使用易形成较大漆团堵塞管道。b） 产生含漆废水二次污染物。含漆废水需使用化学絮凝剂处理。废水和絮凝物需进一步进行无害化处理。c） 处理后的废气湿度大，给后续废气中的 VOCs 净化处理造成困难。d） 漆雾处理废气，很难被重复利用，喷漆室空调能
42、耗较高。以上几个缺点主要是针对使用溶剂型涂料而言的，如果使用的水性涂料这些问题有的就比较轻或不存在。譬如，使用水性涂料，由于漆雾与水相溶性好，就不容易结渣堵塞管道。另外，使用水性涂料，除漆雾后的废气中几乎不含VOCs 或 VOCs 含量很低，有的不需要进一步治理。4.2.2 干式漆雾净化法干式净化法是利用过滤装置的滤层、表面微孔等将喷漆废气中的漆雾微粒阻留下来的净化方法。在净化过程中没有水或其他液体的喷淋或雾化。目前漆雾干式净化法按所用的过滤体类别大体可分为以下几种：a） 过滤棉玻璃棉或其他纤维棉；b） 过滤纸V 型、迷宫型、或其他形式；c） 普通过滤板/过滤袋;d） 有机合成材料 3D 结构
43、过滤体；e） 预喷涂矿物粉末层过滤器；这几种过滤方式的原来和特点表 4.2-3。表 4.2-3 几种干式漆雾净化法序号 过滤装置 原理 特点1 过滤棉由玻璃棉或其它纤维棉制成的蓬松毡状物，在废气通过方向上密度有所不同。靠单纯的物理拦截阻留漆雾。1、常见过滤等级为 G3（EN779 标准） ，对较大的漆雾粒截留率可达 85%，对 10um 以下细小漆雾粒过滤效率差。2、如果是玻璃棉或其他矿物纤维制成，其纤维易碎裂脱落飞散在空中，成为对人体呼吸道非常有害的污染物。3、吸附到一定程度，通过拍打去除其中的部分粉化漆雾干尘后可继续使用，较长时间使用后更换新毡。20序号 过滤装置 原理 特点4、漆雾过滤效
44、果差，影响后续废气 VOCs的进一步治理。2 过滤纸多采用回收环保纸制成V 型（风琴纸）、多层网格型、箱式迷宫型等过滤器。利用离心除尘原理和粘附作用，阻留漆雾颗粒。1、过滤效率无确切数据。初期效果差，后期好一些。对微小漆雾粒拦截不佳。2、不适合水性漆。3、漆尘容纳能力大，使用寿命长。4、吸附一定量后需更换，最后与漆尘一起焚烧，可做到完全无害化。3 普通过滤板/过滤袋合成材料制成的过滤板或过滤袋式，靠滤材上的微孔和表面粘附拦截漆雾。1、使用中效过滤袋（EN779 标准）可去除98%的 10um 以上的颗粒。2、使用寿命很短。粘性漆雾会很快将过滤袋/板迎风面粘连在一起，无法使用。4合成材料3D 结
45、构过滤体由新型有机合成材料制成，过滤器的迎风面采用3D 蜂窝层状结构设计，通过滤体上的微孔和表面粘附捕集漆尘，可进行深层过滤。1、除漆雾效率高。某公司宣称其漆雾过滤器可达到：20um 以上油漆颗粒去除率100%，10um 以上油漆颗粒去除效率99.8%，5um 以上油漆颗粒去除效率84.5%。2、容尘能力大，最大可以达到 27kg/m2 的漆雾捕捉能力。3、具优异的防水能力，既适用于双组份溶剂型油漆，又适用于水性油漆。4、为有机合成材料制成，制作过程和使用过程安全，使用后固体废弃物 100%可焚化处理。5预喷涂矿物粉末层过滤器在过滤原件上预吸附一层不与涂料反应的矿物粉末（一般是石灰石粉或粘土粉
46、），以该粉末层为过滤体阻拦废气中的漆雾。漆雾吸附到一定量造成风阻较大时，通过反吹除去含漆雾的粉末层，重新吸附新的粉末。1、除漆雾效率高，接近 100%，可达到0.1mg/m3 超低排放。2、喷漆室空气可 80%-95%循环利用，能够为喷漆室节省 60%的能耗。3、后续废气中 VOCs 的吸附浓缩净化处理容易进行。4、全自动化作业，含漆雾废物可用于水泥厂熟料烧成，最终完全无害化。从以上列出的几种干式漆雾净化装置的原理和特点可以看出，前 3 中干式漆雾净化方法都存在严重缺陷，在对环保要求越来越严格的情况下，很难适用。只有第 4 和第五种方法才能达到满意效果。其中第 4 种方法比较适合漆漆量不是太大
47、的装置，可避免频繁更换过滤器。第 5 种方法，是德国杜尔公司推出，技术上可称为完美，但投资大，技术复杂，不适合间歇式喷涂作业的工厂，最适合汽车整车制造流水线涂装工序。21另外，目前还存在有以上 14 种净化方法的组合漆雾净化方案，或湿式、干式组合方案，有的也能获得较好漆雾净化效果。4.2.3 半干式漆雾净化法德国艾斯曼（Eisenmann）公司推出“ 静电漆雾捕集法”是介于干法和湿法之间的一种先进的漆雾净化技术，其原理和特点见下表表 4.2（4）。从该表内容可以看出，该技术处理漆雾的效果和能耗水平都非常好，但技术比较复杂，投资费用较高，不太适合喷涂量比较小、间歇式作业的情况。表 4.2-4 半
48、干式漆雾净化法过滤装置 原理 特点静电漆雾捕集器排气先通过阴极电栅使漆雾粒带电，待其运动至接地分离板时带电漆雾被吸附，然后通过分离剂捕获分离板上漆滴，最后再提取漆滴和分离液混合物中的分离剂进行重复利用。1、除漆雾效率达 99%以上。漆雾浓度可降至 0.3mg/m3。2、喷漆室空气可 95%循环利用，能够为喷漆室节省 78%以上的能耗。相对于湿法文丘里节水 87%3、后续废气中 VOCs 的吸附浓缩净化处理容易进行。4.3 挥发性有机物（VOCs）的治理4.3.1 含 VOCs 废气治理技术概况目前含 VOCs 废气的治理技术大体可列出图 4.3-1 所示的几类。对工业涂装而言，这些治理技术不一
49、定都能适用，如冷凝（回收）技术、 （液体）吸收技术、光催化、等离子、膜分离、生物法等，几乎很少采用。工业涂装通常废气量大、废气中 VOCs 的成分复杂，其比较适用的治理技术主要有 表 4.3-1 列出的几种。减少 VOCs 的产生量源头治理采用适当工艺使产生的 VOCs 废气容易治理22直接燃烧热力燃烧VOCs 治理技术 焚烧 低温催化燃烧蓄热燃烧传统技术吸附（+后处理）吸收（+后处理）冷凝（+后处理）末端治理光催化等离子新型技术膜分离生物法图 4.3-1 含 VOCs 废气的治理技术类别23表 4.3-1 工业涂装常用的废气 VOCs 治理技术类别 特点使用无 VOC 涂料 使用固含量接近 100%的涂料，整个涂装过程几乎无 VOC排放。譬如粉末静电喷涂。使用低 VOC 涂料使用 VOC 含量低的涂料如水性涂料等。施涂作业废气VOCs 含量低或几乎不含，涂层干固过程 VOCs 产生量也少。源头治理采用空气喷涂之外的其他施涂工艺施涂废气不产生漆雾，VOCs 容易去除。如电泳、辊涂、滚涂、浸
