涂料行业污染治理技术指南

涂料行业污染治理涂料行业污染治理实用技术指南前言深入贯彻落实党中央、国务院决策部署，以改善环境质量为核心，通过依法治理、科技支撑、监督执法、完善政策等措施，促进工业污染源实现全面达标排放，为不断改善环境质量提供有力支撑。结合我省实际情况，细化并落实达标计划和实施方案，通过放管结合、优化服务等工作，强化排污者的治污主体责任，形成政府监管、企业施治、市场驱动、公众参与的工业污染防治新机制，促进工业污染源实现全面达标排放，为提高环境执法效能和不断改善环境质量奠定坚实基础。为了引导、规范、协调企业治污设施的建设、运营工作，提高生态环境职能部门的执法效能，编制广东省工业污染源全面达标排放行业污染治理实用技术指南。该指南旨在分析行业发展趋势、污染防治措施、建设及运行管理经验等。既能帮助企业找准污染治理的主要环节和风险隐患突出问题，又能进一步指导企业对存在的环境问题进行整改，督促行业企业正常运行治污措施，提高企业管理水平、治污能力，有效控制环境污染。涂料行业大致可以分为溶剂型涂料、水性涂料和粉末涂料，大部分为简单的物理混合过程，涂料行业污染较大，尤其以废气VOCs的污染更为严重，属于VOCs污染重点行业。目前涂料行业仍然以溶剂型涂料生产为主，其生产过程VOCs产生环节较多，现有生产工艺和技术装备较落后，有机溶剂挥发大。为防治低水平污染治理设施重复建设，减少环境污染，加快产业结构调整步伐，促进生产工艺、技术装备和产品的升级换代，本指南提出涂料行业切实可行的污染防治措施，可为涂料行业项目环境影响评价、污染防治技术选择、污染治理工程设计及运行管理等提供参考。涂料行业发展基本情况国内外涂料发展现状国外涂料行业发展现状2017年全球市场总销售额为1470亿美元，销售量约为418亿L。其中亚太地区为涂料领域的重点市场，销售额占全球市场的45%，销售量占全球的53%。图1-12017年全球涂料市场分布中国涂料发展现状据统计局初步统计，2017年涂料行业全年1380家规模以上的工业企业产量打2036.4万t，同比增长12.38%，超额完成预期产量；全年2057家规模以上工业企业主营业务收入达4172.89亿元，同比增长5.0%。全年涂料行业产量、主营业务收入增速继2016年继续增长，在部分上游原材料价格持续上涨的情况下仍然保持了相对于整个化工行业较好的增长态势，说明在“十三五”时期，小康社会的决胜阶段，各类工程、制造业对涂料的需求量仍很巨大，将在未来一段时间内继续保持较高增速。图1-22011-2017年涂料产量及增速图1-32011-2017年涂料行业主营业务收入增速广东涂料行业发展现状作为改革开放的前沿，广东依托产业集群优势，不论是涂料总产量，还是进出口总量，在全国均位居前列。2017年广东省涂料保持了较快增长，据国家统计局数据，广东省涂料总产量首次突破400万t大关，达到409.39万t，同比增长10.77%。表1-4是最近9年广东省涂料产量统计。图1-42009-2017年广东省涂料产量其中，广东木器涂料和建筑涂料依然在全国保持着领先的地位，尤其是艺术涂料产业发展快速。与此同时，广东涂料企业开始在工业涂料领域保持持续发力。2017年1-11月，广东省涂料进口总量排在全国第二位，达到3.13万t，同比增幅为-1.8%。进口金额为1.62亿美元，同比增幅为-0.8%。与此同时，广东省涂料出口总量排名全国第一，出口量为5.85万t，同比增长14.2%。出口金额为1.55亿美元，同比增长-12.3%。产品结构“十二五”期间，在遵循广东省全面推进涂料产业水性化战略和鼓励发展环境友好型涂料的发展方向上，涂料产品主要的研究发展目标集中在这几个方面：1、水性工业涂料（水性木器涂料、高性能水性防腐涂料、水性汽车涂料、水性轨道交通涂料）；2、UV光固化涂、低VOC环保涂料、粉末涂料；3、外墙保温隔热涂料、高性能外墙质感涂料、高性防水涂料、环保艺术涂料。预计到2020年，高性能、环境友好型涂料品种占总产量的80%，其中水性涂料产品（包括建筑涂料、水性工业漆、水性木器涂料）的总量占到总量的50%。产业聚集情况我省涂料企业布局在区域上相对分散，主要分布在顺德、中山、江门、广州、深圳、惠州等地区，集约化程度不高，往往带来环保、安全上的问题。广东省涂料行业根据国家政策的需要，积极响应广东省委省政府“产业双转移”政策的发展需求，广东省的涂料产业布局做出了相应的调整规划，建立起了南雄、翁源、新丰、清华园、江门鹤山、肇庆大旺、珠海高栏港、惠州鸿海等涂料工业园区。市场发展情况随着市场竞争的日趋激烈，我国涂料行业的发展速度逐渐放缓，但发展成熟度却在逐渐增长。而广东省作为中国的涂料生产大省，在我国涂料行业的发展过程中占有重要的地位作用。进入2015年后，涂料消费者的日益理性、经济增速的放缓、房地产市场的不振、营销观念的陈旧等原因进一步导致涂料市场行情的冷淡。广东省涂料行业稳步发展，但是来自市场的压力也是越来越大，尤其是珠三角地区人力资源成本上升迅速，同时国内其余各省发展迅速，并且涂料行业属于高污染行业，在日益完善的环保政策下，涂料行业遭受的限制将越来越多。广东涂料已经累积了较好的产业基础，但面对不断变化的国内外市场环境，传统的发展模式已难以为继。广东涂料要进一步做大做强，关键出路在于加快转型升级，化解长期存在的结构性问题，实现发展方式的根本性转变，打造国际竞争新优势。涂料行业规模与发展趋势预测行业规模近年来，中国涂料市场规模不断扩大，现有涂料生产企业约4500家，分属化工、轻工、建材、建筑、机械、交通等行业，年产量已达200多万吨，居世界第四位。我国涂料品种比较齐全，水性涂料、高固份涂料、粉末涂料、辐射固化涂料等均能生产。2000年中国涂料市场表现需求量为195万吨，比1998年的174万吨增长了11.5%。预计到2020年广东销售额在50亿元以上的涂料生产企业达到3家以上，销售额在20亿元以上的涂料企业达到10家以上。国家高新技术企业100家以上，新型研发机构达10家，产学研创新联盟达10家。发展速度经分析比较，从1996-2001年，中国涂料行业平均增长5.3%，最近三年平均增长6.5%。基于以上涂料行业主要驱动因素今后继续朝有利于行业发展趋势，今后3-5年内，中国涂料行业将以6.6%的速度发展。2018年我国涂料产量占全球38%市场份额，销售收入占全球总销售收入的33%，在全球涂料市场占据重要地位。目前增速虽然明显放缓，但依然保持着稳健增长。2018年我国规模以上企业涂料产量为1760万吨，同比增长6%；规模以上涂料企业营业收入为3265亿元，同比增长7%；规模以上涂料企业实现利润总额236亿元，同比增长5%。工业涂料品质不断提高随着我国国民经济的持续增长，我国工业涂料的品质有大幅度提高。汽车涂料代表着一个国家工业涂料的技术水平，尽管我国轿车OEM涂料仍然主要是进口产品，但外商逐步将供应生产厂转移到中国境内。中巴车、客车、轻卡及载重汽车用涂料，基本立足于国内，汽车修补漆也是以国内产品为主。卷材涂料近年来发展迅速，产量连年上升，品种不断增加。粉末涂料的产量达10万吨以上，居亚洲第1位，应用领域从家电扩大到家具防腐蚀、汽车等领域。钢结构用超薄型防火涂料的装饰性、防火性能等优于进口产品，逐步将国外产品挤出中国市场。其他工业涂料，如集装箱涂料、船舶涂料等，也加快速了国产化步伐。涂料行业相关的产业政策、环境管理要求及标准涂料行业政策和规划1、《产业结构调整指导目录（2019年本）》（发展改革委令第29号）；2、《市场准入负面清单（2019年版）》（发改体改〔2019〕1685号）；3、《鼓励外商投资产业目录（2019年版）》（发展改革委商务部令第27号）；4、《外商投资准入特别管理措施（负面清单）（2019年版）》（发展改革委商务部令2019年第25号）；5、《工业转型升级规划（2011—2015年）》；6、《涂料业“十三五”发展规划》；7、《建材工业发展规划（2016-2020年）》；8、《珠江三角洲地区改革发展规划纲要（2008-2020年）》（发展改革委2008年12月）；9、《粤港澳大湾区发展规划纲要》；10、《珠江三角洲环境保护规划纲要（2004-2020年）》（粤府〔2005〕16号)；11、《广东省先进制造业发展“十三五”规划》（粤经信规划〔2017〕32号）；12、《广东省能源发展“十三五”规划（2016-2020年）》。产业政策及准入条件根据《产业结构调整指导目录（2019年）》（2019年本），涂料行业鼓励“水性木器、工业、船舶用涂料，高固体份、无溶剂、辐射固化涂料、低VOCs含量的环境友好、资源节约型涂料；单线产能3万吨/年及以上氯化法钛白粉生产”、“高固着率、高色牢度、高提升性、高匀染性、高重现性、低沾污性以及低盐、低温、小浴比染色用和湿短蒸轧染用的活性染料，高超细旦聚酯纤维染色性、高洗涤牢度、高染着率、高光牢度和低沾污性（尼龙、氨纶）、高耐碱性、低毒低害环保型、小浴比染色用的分散染料，聚酰胺纤维、羊毛和皮革染色用高耐洗、高氯漂、高匀染、高遮盖力的碱性染料，高色度牢、功能性还原染料，高色度牢、功能性、低芳胺、无重金属、易分散、原浆着色的有机颜料，采用上述染料、颜料生产的水性液态着色剂”等。限制类包括：“10、新建硫酸法钛白粉、铅铬黄、1万吨/年以下氧化铁系颜料、溶剂型涂料（鼓励类的涂料品种和生产工艺除外）、含异氰脲酸三缩水甘油酯（TGIC）的粉末涂料生产装置”“11、新建染料、染料中间体、有机颜料、印染助剂生产装置（鼓励类的染料产品和生产工艺除外）”。淘汰类包括：“用火直接加热的涂料用树脂”等。综上所述，为落实国家环境管理要求，并为当前环境管理制度提供技术支撑，需认真落实产业政策及准入条件。生态环境管理要求国家生态环境管理要求《中华人民共和国大气污染防治法》（2018修正）中要求使用含挥发性有机物的原材料和产品的，其挥发性有机物含量应当符合质量标准或者要求：鼓励使用低毒、低挥发性有机溶剂，产生含挥发性有机物废气的生产和服务活动，应当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；无法密闭的采取措施减少废气排放等管理控制要求。2017年，《“十三五”挥发性有机物染防治工作方案》（环大气[2017]121号）提出“以改善环境空气质量为核心，以重点地区为主要着力点，以重点行业和重点污染物为主要控制对象，推进VOCs与NOx协同减排，强化新增污染物排放控制，实施固定污染源排污许可，全面加强基础能力建设和政策支持保障，因地制宜，突出重点，源头防控，分业施策，建立VOCs污染防治长效机制，促进环境空气质量持续改善和产业绿色发展”的总体要求。要求加快产业结构调整力度，对涂料、油墨等VOCs排放的“散乱污”企业在2018年底前依法依规完成清理整顿工作。加快涂料和油墨企业VOCs综合治理，逐步推广泄漏检测与修复（LDAR）工作。加强无组织排放废气控制，含VOCs物料的储存、输送、投料、卸料，涉及VOCs物料的生产及含VOCs产品分装等过程应密闭操作。到2019年底前，涂料生产企业VOCs治理达到2000家、油墨生产企业340家、胶黏剂生产企业1500家；到2020年底前，染料生产VOCs治理完成量达到300家。广东省生态环境管理要求2018年，广东省颁布的《广东省打赢蓝天保卫战实施方案（2018-2020年）》着重突出珠三角地区禁止新建生产和使用高VOCs含量溶剂型涂料、油墨、胶粘剂、清洗剂等项目（共性工程除外）。在原辅材料环节推广应用低VOCs原辅材料，出台《低挥发性有机物含量涂料限值》，规范产品生产及销售环节。2018年广东省印发的《广东省挥发性有机物（VOCs）整治与减排工作方案（2018-2020年）》中突出强调推动低（无）VOCs含量原辅材料替代和工艺技术升级，加大产业加工调整力度，排查清理“散乱污”企业，严格建设项目环境准入，严格控制新增污染物排放量，实施企业错峰生产和停产治理。方案还重点强调了涂料行业重点推广水性涂料、粉末涂料、高固份涂料、辐射涂料等绿色产品。行业环境标准1、排放标准（1）废水排放标准废水执行广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）中第二时段标准。表1-1废水典型污染物排放浓度限值（单位：mg/L、pH除外）序号污染物一级标准三级标准1pH6-96-96-92色度40603悬浮物601004004BOD520303005COD901105006氨氮1015（2）废气排放标准1）大气污染物执行标准a)锅炉废气排放标准执行广东省《锅炉大气污染物排放标准》（DB44/765-2019）。表1-2在用锅炉大气污染物排放浓度限值（单位：mg/m3）序号污染物项目限值污染物排放监控位置燃煤锅炉燃油锅炉燃气锅炉燃生物质成型燃料锅炉1颗粒物30(1）50302020烟囱或烟道2二氧化硫200(1）300100(1）2005035(1）503氮氧化物200(1）300200(1）250150(1）200150(1）2004一氧化碳2005汞及其化合物0.056烟气黑度（林格曼黑度，级）≤1烟囱排放口注：（1）位于珠三角地区9个城市的锅炉执行该限值。表1-3新建锅炉大气污染物排放浓度限值（单位：mg/m3）序号污染物项目限值污染物排放监控位置燃煤锅炉燃油锅炉燃气锅炉燃生物质成型燃料锅炉1颗粒物30202020烟囱或烟道2二氧化硫20010050353氮氧化物2002001501504一氧化碳2005汞及其化合物0.056烟气黑度（林格曼黑度，级）≤1烟囱排放口自2021年1月1日起，未实行清洁能源改造的35t/h及以上燃煤锅炉执行表1-8规定的大气污染物特别排放限值，各地级以上市人民政府可根据环境空气质量改善需要提前执行。其它锅炉可根据环境保护工作的要求，在国土开发密度较高、环境承载能力开始减弱，或大气环境容量较小、生态环境脆弱，容易发生严重大气环境污染问题而需要严格控制大气污染物排放的地区，执行表1-3规定的大气污染物特别排放限值。执行大气污染物特别排放限值的锅炉燃料及蒸吨类型、地域范围及时间，由各地级以上市人民政府规定。b）现有企业颗粒物参考执行广东省地方标准《大气污染物排放限值》（DB44/27-2001）标准，VOCs参考执行《家具制造行业挥发性有机化合物排放标准》（DB44/814-2010）的排放要求，具体如下：表14颗粒物排放标准污染物最高允许排放浓度mg/m3最高允许排放速率kg/h无组织排放监控浓度限值排气筒高度二级三级监控点浓度mg/m3120（其他）152.94.1周界外浓度最高点1204.873019284032485049776070100 表1-5排气筒VOCs排放限制污染物最高允许排放浓度（mg/m3）最高允许排放速率（kg/h）苯10.4甲苯与二甲苯合计201.0总VOCs302.9自2020年7月1日后参照执行《涂料、油墨及粘胶剂工业污染物排放标准》（GB37824-2019）排放限值。表16大气污染物排放限值（单位：mg/m3）序号污染物项目涂料制造、油墨及类似产品制造胶粘剂制造污染物排放监控位置1颗粒物3030车间或生产设施排气筒2NMHC1001003TVOC1201204苯系物60605苯116异氰酸酯类1171，2-二氯乙炔58甲醛5苯系物包括：苯、甲苯、二甲苯、乙苯和苯乙烯；

异氰酸酯类包括甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、多亚甲基多苯基异氰酸酯（PAPI），适用于聚氨酯类涂料、油墨和胶粘剂。重点地区的企业执行表1-7规定的大气污染物特别排放限制及其他污染控制要求，执行的范围和时间由生态环境部主管部门或省级人民政府规定。表17大气污染物排放限值（单位：mg/m3）序号污染物项目涂料制造、油墨及类似产品制造胶粘剂制造污染物排放监控位置1颗粒物2020车间或生产设施排气筒2NMHC60603TVOC80804苯系物40405苯116异氰酸酯类1171，2-二氯乙炔58甲醛5苯系物包括：苯、甲苯、二甲苯、乙苯和苯乙烯；

异氰酸酯类包括甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、多亚甲基多苯基异氰酸酯（PAPI），适用于聚氨酯类涂料、油墨和胶粘剂。企业边界及周边污染物排放限值规定如表1-8。表18大气污染物排放限值（单位：mg/m3）序号污染物项目限值1苯0.402甲醛0.20对厂区内VOCs无组织排放限值，排放要求如下表1-9所示。表19厂区内VOCs无组织排放限值（单位：mg/m3）污染物项目排放限值特别排放限值限值含义无组织排放监控点位NMHC106监控点处1h平均浓度值在厂房外设置监控点3020监控点处任意一次浓度值c）油烟废气执行《饮食业油烟排放标准（试行）》（GB18483-2001）中的油烟排放标准（油烟≤2.0mg/m）。d）恶臭污染物厂界执行《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93），见表1-10。表1-10恶臭污染物排放标准序号控制项目单位一级二级三级新扩改建现有新扩改建现有1氨mg/m31.01.52.04.05.02三甲胺mg/m30.050.080.150.450.803硫化氢mg/m30.030.060.100.320.604甲硫醇mg/m30.0040.0070.0100.0200.0355甲硫醚mg/m30.030.070.150.551.106二甲二硫mg/m30.030.060.130.420.717二硫化碳mg/m32.03.05.08.0108苯乙烯mg/m33.05.07.014199臭气浓度无量纲1020306070（3）噪声排放标准噪声执行工业企业厂界环境噪声排放标准。表1-10工业企业厂界环境噪声排放限值（单位：dB（A））厂界外声环境功能区类别时段昼间夜间05040155452605036555470552、排放标准的发展趋势涂料行业产生的污染物主要为废气颗粒物和VOCs。涂料行业设备较多，因此产生点位也相对较多，无组织排放较为严重。国家对涂料行业VOCs排放的管理要求越来越严，先后出台了多项管控的标准，如《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996），《北京市地方大气污染物排放标准》（DB11/501-2017），广东省地方行业标准（制鞋行业、印刷行业、家具制造行业、表面涂装（汽车制造业））等。自2012年以来的行业排放标准呈现出如下的特点：①部分行业排放标准中出现了单位产品基准排气量的概念；②在国家行业排放标准中取消了按照烟囱高度制定排放速率的要求；③标准收严：以颗粒物为例，目前某些行业排放标准收严20~50mg/m3，比污染物综合排放标准收严的幅度很大。针对挥发性有机物的标准（无论是非甲烷总烃还是总VOCs）都有大幅度收严。④广东省和上海市的VOCs控制标准和方式值得借鉴。特别是突出苯系物的总量和总VOCs的量作为控制项目，同时加严了厂界控制浓度。上海市的涂料油墨及其类似产品制造工业大气污染物排放标准还规定了厂区内监控浓度限值。⑤标准呈现出全过程控制的特征，对于操作方式、操作环节、运行和排放监控等提出了明确的要求。涂料行业生产工艺及产污分析涂料的组成涂料生产中主要原料包括以下部分：成膜物质（基料）、溶剂、颜料、助剂。（1）成膜物质成膜物质又称为基料，是使涂料牢固附着于被涂物体表面上形成连续薄膜的主要物质。常用的成膜物有醇酸/聚酯树脂、酚醛/氨基树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯、乙烯基树脂、纤维素类树脂、天然及合成橡胶等18大类。天然成膜物质包括油脂（桐油、亚麻籽油、豆油等，以脂肪酸为主要组成成分）、天然树脂（松香及其衍生物、紫胶等）、动植物蜡（白蜡等）、丝胶粉、工业干酪素等。合成树脂是最主要的成膜物质，包括酚醛树脂、醇酸树脂、氨基树脂、聚酯树脂、环氧树脂、多异氰酸酯（聚氨酯）树脂、丙烯酸树脂、氟树脂、橡胶、醛酮树脂、石油树脂、氧茚-茚树脂、萜烯树脂、有机硅树脂、氯乙烯共聚树脂、过氯乙烯树脂、氯化聚烯烃树脂、氯醚树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、乙酸乙烯系乳液、聚苯硫醚树脂）等。纤维素是另一类成膜物质，常见的有硝化棉、醋酸丁酸纤维素、乙基纤维素。（2）溶剂主要包括溶剂和水，其主要作用是使基料溶解或分散成为粘稠的液体，以便涂料施工。一个涂料品种既可以使用单一溶剂，又可以使用混合溶剂。常用的溶剂和聚合物如表2-1所示。表2-1主要溶剂和聚合物类别主要化合物醇类甲醇、乙醇、正丁醇、乙二醇、混合戊醇、叔戊醇、异丁醇、正丁醇、仲丁醇、二丙酮醇、丙醇、异丙醇脂肪烃类二氧六烷、正己烷、正辛烷、环己烷、正庚烷、溶剂汽油酮类丙酮、丁酮、亚异丙基丙酮、环己酮、二乙酮、甲基异丁基酮、甲乙酮、异佛尔酮醚类四氢呋喃、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚、乙二醇甲醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇乙醚萜烯类松油、松节油卤代烃类四氯化碳、三氯甲烷、三氯乙烯芳香烃类苯、甲苯、乙苯、混合二甲苯酯类乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸戊酯、乙酸混合酯、乙酸异丁酯、乙二醇丁醚乙酸酯、乙二醇乙醚乙酸酯、乙二醇甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、丙二醇甲醚乙酸酯、二乙二醇乙醚乙酸酯聚合物天然橡胶、聚苯乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丁苯橡胶、乙基纤维素、环氧树脂、聚对苯二甲酸乙二酯其他硝基丙烷注：以上数据参考《涂料、油墨及胶粘剂工业大气污染物排放标准（征求意见稿）编制说明》。（3）颜料颜料为分散在漆料中不溶的微细固体颗粒，分为着色颜料和体质颜料，主要用于着色、提供保护、装饰以及降低成本等；包括无机颜料、有机颜料、金属颜料、珠光颜料和发光颜料等。虽然有机颜料也在涂料中使用，但使用量很少，与油墨工业以有机颜料为主体的特征是不同的。在涂料生产中，大部分以无机颜料为主。（4）助剂助剂在涂料配方中所占的份额较小，但却起着十分重要的作用。各种助剂在涂料的贮存、施工过程中以及对所形成漆膜的性能有着不可替代的作用。常用的助剂有流平剂、增稠剂、表面活性剂、增塑剂、催干剂、固化剂、防污剂、脱漆剂等。主要涂料的生产工艺溶剂型涂料生产溶剂涂料生产企业制备工艺见图2-1。在涂料中使用的主要树脂为醇酸树脂、氨基树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等。图2-1主要溶剂型涂料的生产工艺流程图水性涂料与传统溶剂涂料相比，水性涂料主要是用水代替了大量溶剂。其生产流程如图2-2所示。由于用水代替了溶剂，因此洗涤过程通常使用水，则增加了水的回用过程，但减少了溶剂使用。图2-2水性涂料的生产工艺流程图粉末涂料粉末涂料通常是由聚合物、颜料、助剂等混合粉碎加工而成，一般经过图2-3的工艺流程。粉末涂料的制备方法大致可分为干法和湿法两种方法，干法又可分为干混合法和熔融混合法。湿法又分为蒸发法、喷雾干燥法和沉淀法。干法涂料生产主要是熔融混合法；湿法工艺环节有蒸发法、喷雾干燥法和沉淀法。蒸发法是先配置溶剂型涂料、然后用薄膜蒸发、真空蒸馏等法除去溶剂得到固体涂料，然后经过粉碎、过筛分级得到粉末涂料，主要是丙烯酸树脂基粉末涂料生产，使用较多的是薄膜蒸发器和行星螺杆挤出机；喷雾干燥法则是先配置溶剂型涂料，经过研磨、调色，然后分别喷雾干燥造粒或者在液体沉淀造粒得到粉末涂料。图2-3粉末涂料的生产工艺流程图产污分析原辅材料储存环节涂料生产企业的原料储存方式有三种：储罐、桶、袋。（1）储罐通常使用储罐的是树脂或树脂溶液、主要溶剂。储罐有内浮顶罐和固定顶罐两种。但由于储罐的规模通常不大，因此大部分使用的固定顶罐。储罐环节VOCs的排放环节包括两部分，一是工作损失（也称为大呼吸气）：即由于从槽车灌装到储罐环节将储罐的饱和蒸汽通过泄压阀置换释放，工作损失还包括当液体使用过程中，液面下降导致储罐内气体再次饱和而释放的部分VOCs。二是呼吸损失（也称为小呼吸气）：是由于日常随温度、压力发生变化导致的小呼吸气体。（2）桶和袋桶装、袋装的原辅材料的VOCs的排放基本可以不考虑。（3）中间储槽中间储罐也是一种典型的设备。在生产中也存在一部分原料首先由储罐打到中间储罐加以存储，进而由高位槽进入到反应装置。原料输送及储存过程会产生VOCs。生产工艺环节涂料生产过程可以分为两部分，一是单纯的物理混合；二是含有涂料树脂的生产环节的乳液聚合、共聚、树脂聚合（胶粘剂）等反应的产排污环节。反应单元根据调研，部分涂料企业会配备醇酸树脂、UV树脂、PE树脂的生产，少量企业配备有丙烯酸树脂、聚氨酯以及氨基树脂的生产。废气的排放主要来自于具有挥发性的原辅材料以及反应中间体的排放，VOCs排放主要来源于：（1）投料过程真空系统排气；人工投料过程打开反应釜投料口，产生VOCs逸散；（2）反应釜废气以及溶解釜、包装釜投料废气由各反应釜配套冷凝装置后的少量不凝气排放；（3）包装过程存在敞开口，会存在无组织排放；（4）产品灌装过程废气。分散与混合单元单纯的物料混合中VOCs的释放环节包括投料环节、混合/研磨/调配环节、包装环节。其中在混合-研磨-调配等不同缸体之间转移时，存在缸内气体置换排放、中间储罐或者中间缸体的散发。（1）投料损失投料环节中，除了储罐管道输送的树脂、溶剂外，一些色浆、颜料、助剂等的投料是人工投入。当设备敞口或者盖打开的时候，VOCs和颗粒物会散发形成废气。当前的吸风罩有两种：外部型和密闭性吸风罩，其中大部分使用外部型吸风罩。通过抽风设施收集进入处理系统的为有组织排放，其余部分为无组织排放，进入车间环境。（2）加热损失在高速分散釜、研磨、调配以及其他类似分散设施中，在研磨、分散时候，由于溶剂自身具有挥发性，同时在操作过程中，温度增加加剧了溶剂的挥发。预留空间的蒸汽由于反应釜密闭性不强导致而导致挥发损失。有的分散釜还设置蒸汽压力平衡管，自然排放至室外。有的企业在设备接缝处设置吸风罩收集后进入处理设施，其余部分造成无组织排放。（3）表面蒸发损失在高速分散釜、研磨、调配以及其他中间存储设备中，如果设施的部分位置与大气相通，则VOCs会从搅拌柄开口位置或者盖子的边缘释放出来，形成VOCs排放。有的企业设置吸风罩收集后进入处理系统，有的则任期散发入环境，形成无组织排放。（4）包装环节产品包装环节中，由于接收器敞口，导致溶剂挥发。有的企业设置吸风罩收集后进入处理系统，有的则任其散发入环境，形成无组织排放。（5）粉碎环节在原材料预处理以及粉末涂料的压碎和分离环节，该部分过程会产生颗粒物。一般企业都收集后进入除尘系统。辅助环节（1）溶剂再生系统部分企业存在针对废弃或剩余溶剂的回收环节，通常适用蒸馏方法。在加料环节、设备运行和溢出环节会有VOCs的排放。一般情况下，投料和溢出环节为无组织排放，而精馏的尾气排放通常为有组织排放源。（2）清洗环节清洗是重要的环节。当产品品种更换时候，分散、研磨设备都需要清洗；采用桶泵加料时，需要对桶和泵等定期进行清洗。主体设备的清洗过程需要启动抽风系统，收集后进入处理系统，为有组织排放。通常有冷清洗、敞口脱脂器，其中冷清洗的方式更普遍，而该部分清洗为无组织排放。（3）废水处理针对废水处理单元，由于废水中含有部分溶剂或者其他有机物，在调节池、中和池、曝气池和二沉池等环节会散发进环境，形成无组织排放源。（4）危险废物暂存场所危险废物暂存场所存储废溶剂、废桶、废活性炭等。主要的是废溶剂和废桶，由于存储容器敞口，VOCs会散发出来，形成无组织排放。设备泄漏为了将储罐中的有机树脂和溶剂输送到生产环节，大多数企业配置管道、输送泵、阀门和法兰组成的输送系统。连接部件的泄漏是另一重要的VOCs无组织排放源。主要的泄漏环节有：泵密封件、阀门、压缩密封件、安全释放阀、法兰、开口管线、采样口等。实验室排放目前大部分涂料企业都设置实验中心，用于测试涂料性能，这部分实验室涂装的废气特别是汽车涂料的生产企业，需要喷涂实验，检测质量。实验一般在独立的实验室中进行，喷涂在通风橱中进行，排气通过通风橱收集后排放，一般企业都不加处理。此外，喷涂后或者印刷后产品烘干过程的VOCs废气也直接排入车间外。事故溢出在生产中，由于操作事故，溶剂、树脂或者产品可能溢出，导致溶剂挥发损失，排放VOCs废气。污染物产生情况（1）废气产污环节和主要污染物类型见下表2-2：表22废气产生情况涂料生产类别产污环节主要污染物溶剂型涂料预混合VOCs、颗粒物研磨、调配VOCs、颗粒物过滤VOCs、颗粒物包装VOCs移动罐、固定釜清洗过程VOCs原辅材料和危险废物贮存VOCs水性涂料投料混合颗粒物、VOCs调配VOCs过滤VOCs粉末涂料混合颗粒物加热VOCs研磨颗粒物其中通过对广东省涂料企业的实测结果以及美国speciate模型中给出的实测物种比例；VOCs主要的物种如下表2-3所示。表23VOCs污染物情况企业产品物种某涂料企业A溶剂型色漆、水性涂料、稀释剂己醛、间/对/邻乙基甲苯、三甲苯、甲基乙基酮、二甲苯、环己烷、乙苯、甲苯、丙酮某涂料企业B丙烯酸树脂漆、聚氨酯树脂漆乙苯、二甲苯、甲苯、三甲苯丙酮、甲基乙基酮、己醛、二氯甲烷、异丙苯、苯乙烯、间乙基甲苯、环己烷及少量烷烃某涂料企业C溶剂型工业涂料二甲苯、三甲苯、乙苯、甲基异丁基酮、甲苯、萘、苯、甲基乙基酮、庚烷某涂料企业D丙烯酸乳液、共聚物乳液；溶剂金色漆以及胶粘剂二甲苯、乙苯、三甲苯、甲苯、苯乙烯、庚烷、萘、苯广东涂料企业8家涂料厂乙酸乙酯、乙苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、间乙基甲苯、三甲苯、丙酮、乙酸丁酯、1，2-二氯丙烷、1，2-二氯乙烷、乙酸仲丁酯、甲基异丁基甲酮、甲基戊烷等美国Speciate涂料企业28家涂料及类似品制企业二甲苯、乙二醇、溶剂油、甲苯、甲基乙基酮、丙酮、甲醇、乙酸丙酯、正辛烷、正癸烷、正丁醇、甲基异丁基酮、乙酸乙酯、乙二醇丁醚、三甲苯及40%左右的未知组分从表2-3中可见，不同的企业由于产品不同，检出的物种也不同，且有一定的差距。但总体上看，含量比较高的是苯系物（甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯、间乙基甲苯）、酯类（乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯等）、酮类（甲基乙基酮、甲基异丁基甲酮、丙酮）、醇类（甲醇、异丙醇）以及烷烃类、氯代烃。（2）废水产污环节和主要污染物类型见下表2-4：表24废水产生情况产污环节主要污染物设备清洗工序COD、BOD5、悬浮物（SS）、氨氮（NH3-N）、总氮（TN）（3）固废产污环节和主要污染物类型见下表2-5：表25固废产生情况产污环节主要污染物污染物类型整个生产过程废弃包装材料一般固废投料工序原辅料桶危险废物过滤工序滤渣包装工序离线分装废物清洗工序废清洗液、清洗剂沾染物废气处理系统废活性炭、过滤棉等（4）噪声产污环节和主要污染物类型见表2-6：表2-6噪声产生情况产污环节污染来源污染物类型整个生产过程生产设备砂磨机、球磨机、高速分散机、输送泵等噪声辅助设备引风机、空压机、水泵、气泵等涂料行业清洁生产技术清洁生产技术要求涂料行业清洁生产主要包括四方面的内容：清洁的原材料和能源、清洁的生产过程和清洁的产品。（1）清洁原辅料。在使用原辅料方面，少用或不用有毒有害及稀缺原辅料。（2）清洁能源。清洁生产使自然资源和能源利用合理化，经济效益最大化，对人类和环境的危害最小化。在能源使用方面，包括新能源的开发、可再生能源的利用、现有能源的清洁利用及常规能源的清洁利用的方法。（3）清洁的生产过程。在生产过程中，通过节能、节约原料，生产中产出无毒、无害的中间产品，减少副产品；选用少废、无废工艺和高效设备，减少生产过程中的危险因素（如高温、高压、易燃、易爆、强噪声、强震动声）；合理安排生产进度，物料实现再循环，使用简便可靠的操作和控制方法，完善管理等，树立起良好的企业形象。（4）清洁的产品。产品在使用过程、使用后不危害人体健康和生态环境。产品包装合理，易于回收、复用、再生、处置和降解。使用寿命和使用功能合理。清洁生产技术推荐涂料涂料行业的清洁生产潜力分析原辅材料方面涂料生产过程中消耗的主要原材料是聚酯树脂。为了生产符合标准要求的涂料，取得良好的经济技术指标，所有原料必须符合一定的质量要求。聚酯树脂涂料是以聚酯树脂为主要成膜物质的涂料，是由多元醇和多元酸缩聚而成。与聚氨酯涂料的区别在于聚酯涂料的分子中不含有氨基“—NH—”。聚酯树脂涂料广泛应用于中高档涂料、低污染的高固体粉、粉末涂料中。涂料行业最常用的饱和聚酯树脂是含羟基官能团的聚酯树脂，通过与异氰酸酯、氨基树脂等树脂交联固化成膜。其特点是光泽度高、丰满度好、硬度高、柔韧性好、耐磨和耐热性好、保光和保色性良好。宜做潮湿热电机的漆包线涂料(料155级、180级)、浸渍绝缘涂料、金属底色漆、汽车中途及高档的工业涂料和清漆、户外高装饰性涂料等。设备及能源消耗生产涂料的耗电设备包括微粉机、高速混合机、双螺杆挤出机、空气压缩机、电动葫芦、循环水泵等。主要耗电设备是微粉机、高速混合机和双螺杆挤出机，约占车间生产总耗电量的80%以上。涂料生产行业是高耗能产业，同时也是最具节能潜力的行业。节约能源，提高能源利用效率是实现清洁生产的目标之一。废弃物方面涂料企业的粉尘为混合性粉尘，因含有化学成分，具有一定的毒性，可以导致混合性尘肺和职业中毒。在涂料生产工艺过程中的混合搅拌阶段，会产生大量的粉尘，不但造成大量的原辅材料浪费，而且员工吸入产生的粉尘，会对人体造成极大的伤害。所以，企业员工在防护上应佩戴防尘口罩。在生产过程中损失的物料为装罐、搅拌时溅出的物料致废品率为0.3%。配料、装罐、搅拌时的外溅物主要由于粉尘在搅拌过程中会有飞溅，可以通过对搅拌桶加盖进行搅拌，这样可以减少粉尘的挥发并且加强员工的管理，减少人为失误造成的损失。环境管理及员工素质不断加强企业环境管理、提高员工素质和专业技能、强化环保节能意识，建立健全企业能源管理制度，是企业可持续发展的重要保证。加强源头控制溶剂型涂料生产产生的污染比较严重，其VOCs排放量已经受到了来自国内外法规的限制，实现涂料的高固含化、无溶剂化、水性化是减少环境污染，实现环境友好的重要途径。根据涂装工艺的不同，鼓励使用低VOCs含量的涂料，其中主要包括如下四种涂料的使用：（1）粉末涂料：粉末涂料是一种新型的不含溶剂，100%固体粉末状涂料，它是以微细粉末的状态存在的，具有无害、高效率、节省资源和环保等特点；（2）水性涂料：以水作为溶剂或者分散介质料。由于用水替代了传统的有机溶剂，故可降低VOCs对环境的影响；（3）UV涂料：全称聚氨酯紫外光固化涂料，它不含有挥发性有机化合物，具有固化速度快，对环境污染小的特点；（4）高固体份涂料：固体组份在65%-85%的涂料，大大减少有机溶剂的使用量，进而降低VOCs的产生量，从工艺的源头减少原辅材料的VOCs含量，实现VOCs减排目的。加强过程管理（1）规范原辅料储存。对所有有机溶剂和含有有机溶剂的原辅料采取密封存储和密闭存放，属于危化品的应符合危化品相关规定；减少使用小型桶装涂料、稀释剂，减少无组织废气排放。（2）规范原辅料调配与转运。溶剂型涂料、稀释剂等调配作业在独立密闭间内完成。采用集中供料系统，无集中供料系统时原辅料转运应采用密闭容器封存，缩短转运路径。在储罐上加装平衡管，降低槽罐车加料和卸料过程以及储罐正常呼吸导致溶剂挥发的量，储罐排空管需导入末端处理系统中（加装阻火器），避免直接排放。（3）调配、转运、使用与回收过程中产生的废涂料桶、废溶剂、水帘废渣等危险废物，应符合危险废处理的相关规定。（4）使用先进设备和技术。主要包括：桶泵投料技术该技术适用于涂料生产的液体投料工序。与人工投料相比，可减少原辅料中VOCs在此过程中的无组织排放。移动缸操作生产线在原辅料计量的时候，溶剂输送优先采用管道计量，称量或配制期间缸体或容器应保持密闭。密闭式卧式研磨机研磨技术该技术适用于涂料生产的研磨工序。密闭式卧式研磨机密闭性能好，与篮式研磨机和三辊式研磨机相比，能减少研磨工序中VOCs无组织排放量90%以上。自动或半自动包装技术该技术适用于涂料产品包装工序。与手动包装相比，该技术可以有效减少包装工序VOCs产生量60%以上。在自动、半自动包装处应设置抽风系统，排气导入收集和处理系统。固定缸/移动缸气体收集技术该技术适用于固定缸/移动缸的投料工序。在固定缸/移动缸处设置废气收集管道，使固定缸/移动缸内部呈现微负压状态。条件允许时，废气收集后可优先通过回收装置进行溶剂回收，否则应排入末端污染治理设备。废水污染预防技术沉淀回用技术。适用于水性涂料生产的清洗工序。水性涂料清洗废水经沉淀后循环回用，水循环利用率可达90%以上。该技术可提高水循环利用率，减少清洗工序新鲜水用量。强化环保监督管理（1）完善环境保护管理制度，包括环保设施运行管理制度、废气处理设施定期保养制度、废气监测制度、溶剂使用回收制度。（2）落实监测监控制度，企业每年至少开展1次VOCs废气处理设施进、出口监测和厂界无组织监控浓度监测，其中重点企业处理设施监测不少于2次，厂界无组织监控浓度监测不少于1次。监测需委托有资质的第三方进行，监测指标须包含原辅料所含主要特征污染物和非甲烷总烃等指标，并根据废气处理设施进、出口监测参数核算VOCs处理效率。（3）健全各类台帐并严格管理，包括废气监测台帐、废气处理设施运行台帐、含有机溶剂原辅料的消耗台帐（包括使用量、废弃量、去向以及VOCs含量）、废气处理耗材（吸附剂、催化剂等）的用量和更换及转移处置台账。台账保存期限不得少于三年。（4）建立非正常工况申报管理制度，包括出现项目停产、废气处理设施停运、突发环保事故等情况时，企业应及时向当地环保部门进行报告并备案。涂料行业VOCs无组织排放控制无组织控制要求VOCs物料储存无组织排放控制要求（1）VOCs物料应储存在密闭的容器、包装袋、储罐、储库、料仓中。（2）盛装VOCs物料的容器、包装袋应放于室内，或存放于设置有雨棚、遮阳和防渗透设施的专用场地。盛装VOCs物料的容器和包装袋在非取用状态时应加盖、封口，保持密闭。（3）储罐的储存和运维应符合相关储存标准，参考《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB37822-2019)，根据储罐的类型采用相对应的密封形式或气相平衡等措施减小储罐的挥发。VOCs物料转移和输送无组织排放控制要求液态VOCs物料（如油墨等）应采用密闭管道输送，采用非管道输送时，应采用密闭容器或罐车。粉状、粒状VOCs物料应采用气力输送设备、管状带式输送机、螺旋输送机等密闭输送方式，或者采用密闭的包装袋、容器或罐车进行物料转移。对于挥发性有机物液体进行装载时，应考虑装载时的废气的收集和处理。工艺过程VOCs无组织排放控制要求（1）液态VOCs物料应采用密闭管道输送方式或采用高位槽（罐）、桶泵等给料方式密闭投加。无法密闭投加的，应在密闭空间内操作，或进行局部气体收集，废气排至处理系统。（2）粉状、粒状VOCs物料采用气力输送方式或采用密闭固体投料器等给料方式密闭投加。无法密闭投加的，应在密闭空间内操作，或进行局部气体收集，废气排至处理系统。（3）VOCs物料卸（出、放）料过程，卸料废气应排至废气收集处理系统。无法密闭的，应采取局部气体收集，废气排至处理系统。（4）VOCs物料混合、搅拌、研磨和VOCs生产设备的清洗以及VOCs产品的包装（灌装、分装）等过程应采用密闭设备或在密闭空间内操作，废气应排至VOCs废气收集处理系统；无法密闭的，应采取局部气体收集措施，废气应排至VOCs废气收集处理系统。VOCs无组织排放废气收集处理系统要求（1）企业应考虑生产工艺、操作方式、废气性质、处理方法等因素，对VOCs废气进行分类收集。（2）废气收集系统排气罩（集气罩）的设置应符合GB/T16758的规定，采用外部排气罩的，应按GB/T16758、AQ/T4274-2016规定的方法测量控制风速，测量点应选取在距排风罩开口面最远处的VOCs无组织排放位置，控制风速不应低于0.3m/s（行业相关有具体的相关规定的，按相关规定执行）。（3）废气收集管道应密闭。其他要求（1）企业应建立台账，记录包含VOCs原辅材料和含VOCs产品的名称、使用量、回收量、废弃量、去向以及VOCs含量等信息，台账不少于三年（2）通风生产设备、操作工位、车间厂房等应在符合安全生产、职业卫生相关规定的前提下，根据行业作业规程与标准、工业建筑及洁净厂房通风设计规范的要求，采用合理的通风量。无组织控制措施预混合、调配过程控制措施在涂料生产的预混合、调配、研磨、分散、过滤以及包装过程中，应采用密闭设备或在密闭空间内操作，废气应排至废气收集处理系统；无法密闭的设施，应采取局部气体收集措施，收集的废气应排至废气治理设施。使用移动缸时，应通过增加覆盖物的方式减少VOCs无组织排放。除了投料和采样环节外，所有移动缸设备应处于密闭状态，在投料和采样环节应采取局部气体收集措施。在投料环节可选择密闭式、柜式和外部式吸风罩，在预混合和调配环节可选择密闭式、外部式和吹吸式吸风罩。对固定缸操作系统应设置自动化控制系统（DCS系统）。除了投料和采样环节外，固定缸设备应处于密闭状态。清洗过程控制措施固定反应釜体清洗时应开启密闭收集系统，废气应排至VOCs废气收集处理系统。移动缸及搅拌轴、桶泵等设备零件清洗时，应采用密闭系统或在密闭空间内操作，废气应排至VOCs废气收集处理系统；无法密闭的应采取局部气体收集措施，废气应排至VOCs废气收集处理系统。在清洗环节进行局部气体收集时，可以采用密闭式、外部式和吹吸式吸风罩。储存过程控制措施应采用储罐进行溶剂储存。现有技术条件下采用内浮顶罐并采取大小呼吸控制措施，更有利于VOCs有效减排。内浮顶罐的浮顶与罐壁之间应采用浸液式密封、机械式鞋形密封等高效密封方式；外浮顶罐的浮顶与罐壁之间应采用双重密封，且一次密封应采用浸液式密封、机械式鞋形密封等高效密封方式。固定顶罐排放的废气应收集处理并满足GB37824-2019的相关要求，或者处理效率不低于80%。有机溶剂、清洗剂等含VOCs原辅材料在非即用状态时应加盖密封，并存放于安全、合规场所。废涂料、废清洗剂、废活性炭等含VOCs的危险废物，应分类放置于贴有标识的容器内，加盖密封，存放于安全、合规场所，应满足GB18597-2001的要求。应确保储存涂料、溶剂等的容器材质结实、耐用，无破损、无泄漏，封闭良好。包装过程控制措施在产品包装环节可以选择密闭式、外部式和吹吸式吸风罩。涂料行业污染治理技术涂料行业污染特征涂料工业企业产生的大气污染物主要包括VOCs及颗粒物。其中VOCs主要来源于含VOCs原辅材料（溶剂、助剂和树脂等）的预混合、研磨、加热、调配、过滤、包装、移动缸和固定釜清洗过程、原辅料和危险废物贮存。颗粒物主要产生于固体原辅料的投料、预混合、研磨、调配和过滤工序。涂料工业企业产生的水污染物主要来源于涂料生产设备清洗工序。产生的水污染物主要包括化学需氧量(CODCr)、五日生化需氧量(BOD5)、悬浮物(SS)、氨氮(NH3-N)和总氮(TN)等。涂料工业企业产生的一般固体废物主要为包装过程中不接触化学品的废弃包装材料。产生的危险废物主要为投料工序产生的废原辅料桶，过滤工序产生的滤渣，包装工序中离线分装废物等，清洗工序产生的废清洗液和清洗剂沾染物，废气净化系统产生的颗粒物、废活性炭、废催化剂等，废水处理系统产生的剩余污泥，实验室检测涂装过程产生的废物等。涂料工业企业产生的噪声主要来源于生产过程中使用的生产设备（如砂磨机、球磨机、高速分散机、输送泵等）和辅助生产设备（如排风机、电机、提升泵、鼓风机、空压机等）运行。经分析，涂料行业的主要污染物为废气中VOCs，下面重点介绍VOCs的来源和特性。根据对江门某涂料公司调研，其生产产品主要由建筑涂料、防水涂料、木器漆等。通过对有组织排放和无组织排放废气进行成分分析，得到下面图谱：图5-1有组织排放VOCs成分谱图5-2无组织排放VOCs成分谱由有组织和无组织成分谱分析，其污染物排放特征物质主要有甲苯、二甲苯、1,3,5-三甲苯、乙苯、丙苯、异丙苯、丁苯、异丁苯、苯酚、己烷、环己烷、正辛醇、苯甲醇、癸醛、甲基叔丁基醚、乙酰乙酸甲酯、乙酸乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二乙酯、亚硝基二丙胺。同时参考相关文献发现涂料废气还包含乙酸丁酯、苯乙烯、二氯乙烷、丙酮、乙醇、甲基乙酸正丙酯等。涂料行业VOCs排放特征表5-1涂料行业VOCs排放特征生产工艺原辅材料及工艺类型产污环节单位产品VOCs基准产生量(kgVOCs/t产品)VOCs产生浓度水平(mg/m3)溶剂型涂料树脂/溶剂/颜料/助剂投料混合、研磨、调配、包装等10200~800水性工业涂料水性树脂/溶剂/颜料/助剂投料、包装550~300粉末涂料树脂/溶剂/颜料/助剂压碎0.55~50水性建筑涂料水性树脂/溶剂/颜料/助剂投料、包装0.55~50涂料行业污染治理技术大气污染治理技术涂料生产过程产生的主要污染物为粉尘和VOCs。除尘技术涂料企业采用的除尘技术主要包括滤筒式除尘技术和袋式除尘技术。滤筒式除尘技术以滤筒作为过滤元件或采用脉冲喷吹的除尘器。滤筒式除尘技术和袋式除尘技术适用的颗粒物粒径范围一般为0.5μm～1μm。滤筒式除尘技术具有体积小、效率高、投资省、易维护等优点。袋式除尘技术将含颗粒物废气通过纤维织物等过滤材料从而将颗粒物分离，具有性能稳定可靠、操作简单的特点。通常可在滤筒或袋式除尘器之前串联旋风除尘器以处理颗粒物。根据废气的温度、粉尘性质、含尘浓度以及排放要求，合理选择除尘方式和过滤材料。建议采用脉冲喷灰的清灰方式，除尘器的过滤风速建议控制在1.5m/min以下，保证粉尘去除效率达为95%以上。VOCs处理技术一、VOCs处理技术介绍（1）VOCs单一治理技术VOCs的单一治理技术可以分为两大类：即回收技术和销毁技术（见下图）。图5-3VOCs治理技术介绍回收技术是通过物理的方法，改变温度、压力或采用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来富集分离有机污染物的方法，主要包括吸附技术、吸收技术、冷凝技术及膜分离技术等。回收的有机溶剂可以直接用于质量要求较低的生产工艺，或者集中进行分离提纯。销毁技术是通过化学或生化反应，用热、光、催化剂或微生物等将VOCs转变成为CO2和H2O以及其它无毒无害小分子化合物的方法，主要包括高温燃烧、催化燃烧、生物氧化、低温等离子体破坏和光催化技术等。A.吸附技术吸附技术采用各种固体吸附剂（如活性炭、活性炭纤维、沸石等）对废气中的VOCs进行吸附净化，广泛应用于低浓度、大风量有机废气的治理。该方法净化效率高，操作方便，不足之处在于吸附容量受限，不适于处理高浓度或温度大于40℃的有机废气，且当废气中有胶粒物质或其它杂质时，吸附剂易失效。常用的吸附剂主要有活性炭（颗粒状、蜂窝状和纤维状）、活性氧化铝、硅胶、人工沸石等。在低浓度的工业VOCs治理中，活性炭的使用最广泛。B.吸收技术吸收技术是采用专用的低挥发或不挥发液体为吸收剂，利用废气中各种组分在吸收剂中溶解度或化学反应特性的差异，使废气中的VOCs被吸收而去除。常见的吸收塔形式是填料洗涤吸收塔，吸收剂为柴油、碳酸丙烯酯及水溶液等，还可添加表面活性剂或水组成的乳液来提高吸收剂对VOCs的溶解度。该方法设备简单，一次性投资费用低，占地面积小，但通常净化效率不高，会产生二次污染，需对吸收后的液体进行处理。C.冷凝技术冷凝技术是利用VOCs在不同温度下具有不同饱和蒸汽压这一性质，采用降低系统温度或提高系统压力，使处于蒸汽状态的污染物冷凝并从废气中分离出来的过程。该法多用于高浓度(≥5000ppm)、单一组分、有回收价值的VOCs治理。废气冷凝的成本较高，冷凝技术只有在高浓度下（通常超过5000ppm）直接使用才有意义，经过冷凝后尾气仍然含有一定浓度的VOCs，需进行二次低浓度尾气治理。在VOCs治理中，通常采用常温水或低温水对高浓度的废气进行冷凝回收，冷凝后的尾气再进行吸附或催化燃烧处理。对于低浓度的VOCs，当需要进行回收时，可以先将低浓度的VOCs进行吸附浓缩后再采用冷凝技术处理。因而，冷凝法往往与其他净化手段联合使用，以回收有价值的产品。D.膜分离技术膜分离技术是使用人工合成的半渗透性膜将VOCs从废气中分离出来的方法。每种VOCs组分透过膜的速度与其性质、膜的特性与膜两边的气体分压有关。常用膜分离工艺有：蒸气渗透、气体膜分离和膜基吸收法。膜分离技术适用于高浓度VOCs的净化，具有分离效果好、可回收组分等优点，不足之处在于成本较高、膜的稳定性差、通量小、易造成膜污染且需要配套压缩机和冷凝系统。E.热力焚烧技术热力焚烧技术是用燃料辅助燃烧，使VOCs在高温下氧化成为CO2和H2O。直接焚烧工艺适用于高浓度、可燃的VOCs废气处理。对于中低浓度的VOCs废气则需要靠燃料助燃，消耗大量燃料，设备运转能耗及费用高。热力焚烧技术的主要缺点是运行过程持续耗能，运行成本较高，高温下可能会生成NOx，造成二次污染。近年来发展了蓄热燃烧技术(RTO)是使用具有高热容量的陶瓷蓄热体，采用直接换热的方式将燃烧尾气中的热量蓄积在蓄热体中，高温蓄热体直接加热待处理废气，换热效率可达到90%以上（传统间接换热器的换热效率一般在50%～70%），可降低运行成本。F.催化技术在催化剂的作用下，废气中的VOCs等可燃组分在较低的温度(250~350℃)下进行燃烧，将VOCs氧化成CO2和H2O。反应机理如下：aCxHyOz+bO2→cCO2+dH2O催化燃烧具有以下优点：①为无火焰燃烧，安全性好；②对可燃组分浓度和热值限制较小；③起燃温度低，大部分有机物在250～350℃即可完成反应，故辅助燃料消耗少，而且大量地减少了NOx的产生；④可用来消除恶臭。但催化燃烧技术的工艺条件要求严格，不允许废气中含有影响催化剂寿命和处理效率的尘粒和雾滴，也不允许有使催化剂中毒的物质，以防催化剂中毒。因此，采用催化燃烧技术处理VOCs必须对废气作预处理，同时该法不适于处理含硫和含氮有机物的净化，以免产生二次污染。近年来发展了蓄热催化燃烧(RCO)技术是利用蓄热体储存热量，同时利用催化剂实现低温燃烧，与蓄热燃烧技术(RTO)相比更节能安全，不产生NOx，换热效率也可达到90%以上。E.生物技术生物技术是指微生物在适宜的环境条件下利用废气中的有机成分作为碳源，并将VOCs分解为CO2、H2O、无机盐和生物质等无害或少污染的物质。根据运行方式不同，生物处理工艺主要分为生物过滤床、生物洗涤床和生物滴滤床三种形式。生物处理技术具有设备简单、氧化完全、能耗低等优点，但对于低浓度大风量的VOCs治理存在占地面积广、气候影响大、工况变化影响大等缺点。F.低温等离子破坏技术等离子体被称为物质的第4种形态，由电子、离子、自由基和中性粒子组成。等离子体中存在大量电子、离子、活性基和激发态分子等有极高化学活性的粒子，使很多需要很高活化能的化学反应能够发生，使常规方法难以去除的污染物得以转化或分解。对于有机和异味恶臭废气在等离子体中的氧化降解机理，反应主要有以下几个过程：1）高能电子的作用下产生强氧化性自由基（如·O、·OH、·HO2等）；2）有机物分子受到高能电子碰撞，被激发及原子键断裂形成碎片基团或原子；3）·O、·OH、·HO2与激发原子有机物分子、破碎的分子基团、自由基等一系列自由基反应，最终将VOCs氧化成为CO2和H2O等无害物质。等离子体按温度可分为高温等离子体和低温等离子体两类，其中低温等离子体常用于VOCs的治理。在低温等离子体技术中，VOCs的去除效率与VOCs的种类、浓度、低温等离子体电源的功率、气体的停留时间等因素密切相关。低温等离子体技术适用于低浓度VOCs净化（如室内空气净化），具有装置简单、阻力低等优点。在工业VOCs净化过程中，存在能耗高、会产生不完全降解产物的缺点。G.光催化技术光催化技术利用特定波长的光（通常为紫外光）照射光催化剂，激发出“电子－空穴”（一种高能粒子）对，这种“电子－空穴”对与水、氧发生化学反应，产生具有极强氧化能力的自由基活性物质，将吸附在催化剂表面上的VOCs氧化成为CO2和H2O等无毒无害物质。光催化技术反应条件温和、设备简单、维护方便，但存在反应速率慢、光子效率低、催化剂失活和难以固定等缺点。（2）VOCs组合治理技术VOCs组合处理技术主要是将多个治理工艺进行有机结合，如冷凝—吸附浓缩、吸附浓缩—冷凝回收技术、吸附—燃烧技术、低温等离子体—生物技术等，这类组合处理技术具有较强的针对性和互补性，处理效果远优于单一治理技术。A.冷凝-吸附技术冷凝-吸附技术适用于高浓度、有回收价值的VOCs净化，充分发挥了冷凝法在冷凝高浓度VOCs方面和吸附法在处理低浓度VOCs的优势。通常采用常温水或低温水等介质对高浓度的废气进行冷凝回收，冷凝后的尾气需进行吸附后排放。该法具有回收率高、安全性好等优点。B.吸附浓缩-冷凝回收技术吸附浓缩—冷凝回收技术适用于低浓度、大风量、有回收价值的VOCs净化。吸附装置可以是固定床，也可以是转轮。吸附饱和后采用热气流对吸附床进行再生，再生后的高浓度废气通过冷凝器将有价值的VOCs组分进行回收，不凝尾气再返回吸附器进行吸附净化。C.吸附冷凝-燃烧技术吸附浓缩—燃烧技术是将吸附技术和燃烧技术有机地结合起来的一种组合技术，适合于大风量、低浓度或浓度不稳定的废气治理。吸附剂可以采用活性炭或沸石，燃烧技术可采用高温焚烧技术或催化燃烧技术，当废气中不含催化剂中毒的物质时，通常采用催化燃烧进行后处理，反之则采用高温焚烧。目前，吸附浓缩—燃烧技术是低浓度、大风量VOCs治理的主流技术之一。（3）技术对比常用的VOCs污染控制技术要有吸附法、吸收法、冷凝法、燃烧法、生物降解法和吸附-催化燃烧组合法等。这些技术各有其适用的条件和优点，在应用时应有所选择。表5-2常用的VOCs控制技术的对比名称适用条件优点缺点吸附法适用于常温低浓度的VOCs废气投资低；处理效率高；操作简单。吸附剂更换频繁，运行费用高；吸收饱和后的吸附剂属于危险废物，易产生二次污染。吸收法适用于浓度较高的VOCs废气投资低；操作简单。处理效率有限；吸收剂更换频繁，运行费用高；吸收饱和后的吸收剂属于危险废物，易产生二次污染。冷凝法适用于高沸点、高浓度、组分较单一的VOCs废气处理效率高；可回收有用组分。投资和运行费用较高；单独使用难以达标排放；冷凝液直接排放会产生二次污染。膜分离适用于较高浓度VOCs气体（体积分数在0.1%以上）的分离与回收选择性去除VOCs；处理效率高；可回收组分。投资和运行费用高；膜的稳定性差；通量小；膜污染。热力燃烧适用浓度范围广处理效率高；操作简单。投资费用较高；需燃烧辅助燃料，运行费用高。催化燃烧适用于中高浓度的VOCs废气处理效率高；反应温度较低；操作简单。投资和运行费用较高；对废气中的颗粒物浓度要求高；不允许含催化剂中毒的物质。生物技术适用于低浓度、可生物降解的VOCs废气处理效率高；运行费用低。严格满足排放要求的投资费用高；降解速度慢；占地面积广；运行操作条件不易控制。低温等离子体适用于低浓度的VOCs废气处理效率较高；阻力小；操作简单；可与其它技术联合使用。严格满足排放要求的装机功率高，投资费用高，目前该产品五花八门，大多无法真正达到治理效果；运行费用较高；会产生不完全降解产物。光催化适用于低浓度的VOCs废气处理效率较高；操作简单。反应速率慢，光子效率低，严格满足排放要求的投资费用高，设备体积大；催化剂易失活，寿命短；运行费用较高。冷凝—吸附适用于高浓度VOCs废气，组分较单一回收效率高；可回收有用组分。投资和运行费用较高；冷凝液直接排放会产生二次污染。活性炭吸附浓缩—冷凝回收适用浓度范围广，组分较单一处理效率高；可回收有用组分。投资和运行费用较高；冷凝液直接排放会产生二次污染。吸附—燃烧法适用于低浓度的VOCs废气处理效率高；自动化程度高。吸附剂的再生操作控制要求高；投资和运行费用较高。（4）常用VOCs治理技术适用范围综合分析各种VOCs治理技术的优缺点和适用范围，常用的VOCs治理技术如下表所示。表53常用VOCs治理技术的适用范围治理技术单套装置适用气体流量范围（m3/h）适用VOCs浓度范围(mg/m3）适宜废气温度范围(℃)投资费用（万元）运行费用（万元/a）收益（万元/a）吸附技术1000-50000<1000<4010-2090-160——蓄热燃烧技术（RTO）1000-1000001000-1/4LEL<200120-15016-2010-15蓄热催化燃烧技术（RCO）1000-1000001000-1/4LEL<200120-15018-2210-15催化燃烧技术（CO）1000-1000001000-8000≥0100-13020-2510-15吸附浓缩—冷凝回收技术10000-1500001000-66250<40120-16040-6070-110生物技术1000-50000<500<4560-805-8——活性炭吸附浓缩—燃烧技术10000-200000100-2000<4050-8012-18——沸石吸附浓缩—燃烧技术10000-200000100-2000<40100-15012-18——注：1、LEL：LowerExplosionLimited，可燃气体在空气中遇明火种爆炸的最低浓度，即爆炸下限；

2、吸附技术、吸附浓缩—冷凝回收技术、生物技术、活性炭吸附浓缩—燃烧、沸石吸附浓缩—燃烧的投资运行费用是在处理风量20000m3/h，VOCs的初始浓度为200mg/m3，每天工作8小时，每年工作300天的情况下的估算值;

3、RTO、RCO、CO的投资运行费用是在在处理风量10000m3/h，VOCs的初始浓度为3000mg/m3，每天工作24小时，每年工作300天的情况下的估算值。除了废气中VOCs的浓度以外，废气的种类和温度等参数也必须进行综合考虑。由于VOCs的种类繁多，性质各异，排放条件多样，首先需要充分了解不同治理技术的特点及其有效的使用范围，对具体的VOCs治理项目从技术上和经济上进行综合评估，优选治理技术。二、涂料行业VOCs治理可行技术分析1、溶剂型涂料VOCs治理可行技术溶剂型涂料产生的VOCs根据产生浓度，VOCs产生总量来判断选择的技术类型。根据溶剂型涂料的VOCs排放特征，主要分为三大类：①大风量、低浓度、年排放量较大的VOCs废气；②高浓度VOCs废气；③低浓度、年排放量较小的VOCs废气。（1）大风量、低浓度、年排放量较大的VOCs废气该类废气主要来源于分散、混合、包装等环节，建议采用吸附浓缩+催化燃烧/蓄热（催化）燃烧。1）吸附目前，常用的吸附材料主要有活性炭和沸石。①活性炭活性炭为吸附材料时，建议的运行参数为：A、入口废气应满足颗粒物不大于1mg/m3，相对湿度(RH)小于等于80%、温度小于等于40℃等条件；B、吸附层的气流风速是吸附器设计的主要参数，颗粒状吸附剂的气流风速宜低于0.60m/s；蜂窝状吸附剂的气流风速宜低于1.20m/s；活性炭纤维毡吸附剂的气流风速宜低于0.15m/s；C、采用热气流吹扫再生时，对于活性炭和活性炭纤维吸附剂，再生热气流温度应低于120℃。当废气中含有在活性炭存在时易发生聚合、交联等反应的化合物时，不宜采用再生式活性炭吸附技术。当废气中含有酮类、醛类或醚类物质时，在采用该技术之前应用水洗去除；若含有难溶于水的酮类、醛类或醚类物质，不宜采用该技术。②沸石沸石吸附材料现有的装置分为盘式和筒式装置，对有机废气中的VOCs进行连续吸附和脱附，废气浓缩倍数通常在10倍以上。建议的运行参数为：A、入口废气应满足颗粒物不大于1mg/m3，相对湿度(RH)小于等于80%、温度小于等于40℃等条件；B、吸附层的气流风速是吸附器设计的主要参数，沸石吸附剂的气流风速宜低于4m/s；C、采用热气流吹扫再生时，再生热气流温度应低于200℃。当废气中含有在沸石存在时易发生聚合、交联等（如丙烯酸、丙烯腈、丁二烯等聚合单体）反应的化合物时，不宜采用沸石转轮吸附技术。2）燃烧VOCs治理常用的燃烧技术包括催化燃烧(CO)、蓄热催化燃烧(RCO)、蓄热燃烧(RTO)。①催化燃烧(CO)在催化剂的作用下，废气中的VOCs等可燃组分在较低的温度下进行燃烧，具有安全性好，二次污染物产生少等优点。建议的运行参数为：A、入口废气需满足颗粒物浓度小于等于10mg/m3，废气VOCs浓度应严格控制在其爆炸极限下限的25%以下；B、催化燃烧装置的设计空速不应高于40000h-1；C、催化燃烧装置预热室的预热温度应达到催化剂起燃温度，一般在250～350℃之间，不宜超过400℃；D、催化剂的工作温度应低于700℃，并能承受900℃短时间高温冲击，设计工况下催化剂使用寿命应大于8500h；E、催化燃烧室的净化效率应大于95%。当废气中含有硫化物、卤化物、有机硅、有机磷等致催化剂中毒物质时，不宜采用此技术。②蓄热催化燃烧(RCO)该技术与催化燃烧的原理类似，该技术的运行参数可参考催化燃烧，还需增加以下运行参数：A、蓄热室截面风速不宜大于2m/s；B、另外增加热回收效率应大于85%。③蓄热燃烧(RTO)RTO（蓄热燃烧）的燃烧温度一般应高于760℃，建议的运行参数为：A、入口废气需满足颗粒物浓度小于等于5mg/m3，含有焦油、漆雾等黏性物质时应从严控制；B、废气VOCs浓度应严格控制在其爆炸极限下限的25%以下；C、燃烧室的停留时间建议大于1s；D、蓄热室截面风速不宜大于2m/s；E、两室蓄热燃烧装置的净化效率一般不宜低于95%，多室或旋转式蓄热燃烧装置的净化效率一般不宜低于98%。F、蓄热燃烧装置的热回收效率一般不宜低于90%。G、蓄热室进出口温差不宜大于60℃。同时由于燃烧温度较高，含硫化物、卤化物等的废气会产生二氧化硫、氮氧化物和卤化氢。当处理含氮有机物造成烟气氮氧化物排放超标时，应采用选择性催化还原法(SCR)等脱硝工艺进行后处理；当处理含硫或含卤素有机物产生二氧化硫、卤化氢时，应采用吸收等工艺进行后处理。（2）高浓度VOCs废气对于浓度较高(≥1000mg/m3)的VOCs废气，可以直接采用燃烧设备，如RTO、RCO、CO等，但应满足燃烧设备的废气进入条件。（3）低浓度、年排放量较小的VOCs废气。对于VOCs产生量较少，通常表现为小风量、低浓度的VOCs废气，如年VOCs产生量小于3t，企业可根据自身条件结合投资和运行费用选择合适的治理技术，可以采取水喷淋+活性炭、生物法等技术。如采用活性炭工艺，应及时更换活性炭并做好相应的台账管理。2、水性涂料VOCs治理可行技术水性涂料的生产环节产生的VOCs相对溶剂型涂料产生的较少，对于大风量、低浓度、年产生量大的VOCs废气建议采用吸附浓缩+催化燃烧/蓄热（催化）燃烧，对于VOCs产生量较少，如年VOCs产生量小于3t，企业可根据自身条件结合投资和运行费用选择合适的治理技术，采取水喷淋+活性炭、生物法等技术，及时更换相关耗材和吸附材料。3、粉末涂料VOCs治理可行技术粉末涂料的生产主要污染物为粉尘，气态VOCs基本可以忽略。如需对废气进一步处理，可以采用活性炭吸附，及时做好活性炭更换台账。总结：对于涂料企业，废气主要污染物为颗粒物和VOCs，废气治理可行技术汇总如表5-4所示：表5-4废气污染防治可行技术产品类型治理技术污染物排放浓度水平（mg/m3）适用条件颗粒物NMHCTVOC苯系物苯溶剂型涂料①除尘技术+②燃烧技术≤20≤40≤50≤10≤0.5高浓度VOCs废气①除尘技术+②吸附技术+③燃烧技术≤20≤50≤60≤15≤0.5低浓度、年产生量大的VOCs废气①除尘技术+②吸附技术≤20≤20≤30≤10≤0.5低浓度、年产生量小的VOCs废气①除尘技术+②生物技术≤20≤40≤60≤10≤0.5低浓度、年产生量小的VOCs废气水性工业涂料①除尘技术+②吸附技术≤20≤20≤30≤10≤0.5低浓度、年产生量小的VOCs废气①除尘技术+②吸附技术+③燃烧技术≤20≤50≤60≤15≤0.5低浓度、年产生量大的VOCs废气①除尘技术+②生物技术≤20≤40≤60≤10≤0.5低浓度、年产生量小的VOCs废气粉末涂料①除尘技术≤30≤10≤15≤5≤0.2主要污染物为粉尘水污染治理技术涂料废水常用的处理工艺包括：预处理、高级氧化（芬顿/铁碳等）、生化处理（厌氧水解酸化+活性污泥法/生物接触氧化/序批式活性污泥法等）。表5-5废水污染防治可行技术可行技术废水种类预防技术治理技术污染物排放水平（mg/L）适用范围CODCrBOD5SS氨氮总氮可行技术1水性涂料生产废水①沉淀回用技术①预处理+②高级氧化+③生化处理≤500≤50≤70≤35≤50适用于水性涂料和水性油墨生产阶段的清洗废水。可行技术2水性油墨生产废水①沉淀回用技术①预处理+②生化处理≤250≤40≤70≤15≤30注：以上技术参考《涂料油墨工业污染防治可行技术指南》。固废污染防治技术资源化利用技术。在涂料生产的设备清洗工序中所使用的溶剂、包装阶段产生的未接