2020年，北京市印發(fā)實施了VOCs治理專項行動方案。方案堅持精準(zhǔn)治污、科學(xué)治污、依法治污，按照協(xié)同治理一批、源頭替代一批、深度治理一批、精準(zhǔn)執(zhí)法一批、宣傳培訓(xùn)一批的思路，深入推進(jìn)揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）治理。
汽車整車及分類
汽車整車分為兩大類：汽柴油車整車和新能源車整車，具體包括乘用車、客車、載貨汽車及汽車底盤等。汽柴油車是指由傳統(tǒng)燃料動力裝置驅(qū)動，具有四個以上車輪的非軌道、無架線的車輛，并主要用于載送人員和（或）貨物、牽引輸送人員和（或）貨物的車輛，涉及國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類（GB/T 4754-2017）中C3611類產(chǎn)品；新能源車指采用新型動力系統(tǒng)，完全或主要依靠新型能源驅(qū)動的汽車，包括插電式混合動力（含增程式）汽車、純電動汽車和燃料電池電動汽車等，涉及的是國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類（GB/T 4754-2017）中C3612的產(chǎn)品。
北京汽車整車制造行業(yè)發(fā)展特點
北京市汽車整車制造行業(yè)目前涵蓋了幾乎所有的汽車整車產(chǎn)品類型，體現(xiàn)了高端產(chǎn)業(yè)功能區(qū)的集聚帶動作用，屬于“高精尖”經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)。北京市現(xiàn)有整車制造企業(yè)9家，13個工廠（含兩個在建工廠），為首都經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)健康發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支持。
北京市汽車整車制造行業(yè)包含四大工藝：沖壓、焊裝、涂裝和總裝，在制造裝備水平上大力發(fā)展工業(yè)機(jī)器人和高端智能化生產(chǎn)線，并積極開展新能源智能汽車的研發(fā)和生產(chǎn)。其中，沖壓基本為全自動化生產(chǎn)設(shè)備，部分企業(yè)焊裝自動化達(dá)到90%以上，50%的工廠實現(xiàn)或在建全自動噴涂涂裝車間。
2015年，北京市發(fā)布并執(zhí)行《汽車整車制造業(yè)（涂裝工序）大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/1227-2015），在國內(nèi)汽車整車制造行業(yè)最嚴(yán)排放標(biāo)準(zhǔn)的約束引領(lǐng)下，北京市汽車整車制造行業(yè)開始注重源頭低揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）原輔材料替代、中間自動化生產(chǎn)設(shè)備或工藝技術(shù)革新、末端采用高效燃燒處理技術(shù)，大大地減少了環(huán)境VOCs的排放。
汽車整車制造行業(yè)VOCs產(chǎn)污環(huán)節(jié)及排放形式
汽車整車制造行業(yè)95%以上VOCs排放來源于涂裝車間，其他排放來源于焊裝車間和總裝車間。
涂裝車間VOCs排放主要來自含VOCs原輔材料的使用及揮發(fā)逸散。涉及的工序有電泳及烘干、涂膠及烘干、中涂、流平及烘干、色漆、流平（或閃干 ）和罩光、流平及烘干、修補(bǔ)、腔體注蠟等工序，使用含VOCs原輔材料主要有電泳底漆、中涂漆、色漆、罩光漆和修補(bǔ)漆等，以及稀釋劑、清洗劑、固化劑、各類膠黏劑、腔體蠟等。
涂膠和腔體注蠟工序VOCs基本以無組織形式逸散到涂裝車間。電泳、中涂、色漆、罩光和修補(bǔ)等工序VOCs排放主要來自涂裝工序的噴漆（含電泳）、流平和烘干環(huán)節(jié)；因流平廢氣多與噴漆廢氣混合排放，電泳、中涂、色漆、罩光和修補(bǔ)工序排放的VOCs中70%~90%的來自噴漆（含流平）環(huán)節(jié)，10%~30%來自烘干環(huán)節(jié)。
噴漆（含流平）和烘干環(huán)節(jié)VOCs排放比例的不同，與生產(chǎn)節(jié)拍和涂裝設(shè)備的選擇有關(guān)。使用濕法文丘里涂裝線的，噴漆（含流平）環(huán)節(jié)中85%~90%以上的VOCs通過有組織排放，剩下的10%~15%的VOC通過漆渣濾渣過程、未加蓋文丘里循環(huán)水槽和密封不嚴(yán)車間房體焊縫以無組織排放形式逸散到涂裝車間。使用干法文丘里涂裝線的，噴漆環(huán)節(jié)中90%~95%以上的VOCs通過有組織排放，剩下的5%~10%的VOC以漆渣的形式被帶入到固廢處理過程，也會有少量的VOCs由于房體密閉不嚴(yán)逸散到涂裝車間。
烘干環(huán)節(jié)產(chǎn)生的VOCs廢氣基本通過有組織排放，在烘箱房體密封不嚴(yán)的情況下也會有少量VOCs以無組織形式逸散到涂裝車間。
01電泳底漆
電泳顧名思義，是白車身在電泳槽里游個泳，帶正電的涂料膠體微粒在電場的作用下沉積在帶負(fù)電的車身表面和車身的腔體內(nèi)形成涂層。電泳室體有組織排放的VOCs約占電泳液輸入VOCs總量的20%~30%，其余70%~80%的VOCs在電泳烘干室中產(chǎn)生并被收集輸送至焚燒治理設(shè)施。
02涂膠
包括車身焊縫涂覆密封膠、車底涂覆防震涂料、沖壓工件折邊處涂覆保護(hù)膠、車身涂覆隔聲保溫材料等。其中，焊縫密封膠VOCs含量約5%，其他膠黏劑VOCs含量低于2%，且膠黏劑中的VOCs為高沸點物質(zhì)，主要是在高溫烘干環(huán)節(jié)釋放，被收集通過后續(xù)的燃燒治理設(shè)施處理。
03噴涂、流平或閃干
汽車整車涂裝線采用密閉涂裝工藝。乘用車和商用車的貨車駕駛艙涂裝工藝包括3C2B（中涂-烘干-色漆-閃干-罩光-烘干） 、緊湊型的3C1B（中涂-閃干-色漆-閃干-罩光-烘干）和免中涂工藝（色漆1-色漆2-閃干-罩光-烘干）。免中涂工藝是指由具有中涂功能的色漆1替代了傳統(tǒng)的中涂漆。噴涂和流平是涂裝生產(chǎn)單元中最主要的VOCs產(chǎn)生源，VOCs主要來自涂料、稀釋劑、固化劑及清洗溶劑等的使用，且70%~90%的VOCs在噴涂、流平或閃干過程釋放，并通過噴漆車間的排氣筒排放。
04烘干
3C2B工藝的中涂和面漆（色漆+罩光）噴漆后均需進(jìn)入烤箱進(jìn)行烘干，3C1B工藝僅需在面漆（色漆+罩光）后進(jìn)入烤箱進(jìn)行烘干。在烘干階段，隨著溫度的升高，車身上涂料中的VOCs會釋放并被收集到焚燒治理設(shè)施。
05精飾及修補(bǔ)
面漆烘干后需對車身漆膜進(jìn)行檢查，對有問題的漆膜需進(jìn)行精修精飾。涂層有小范圍缺陷，需要在涂裝車間的點補(bǔ)室內(nèi)進(jìn)行修補(bǔ)；大面積的修補(bǔ)需送至離線打磨室進(jìn)行除漆膜作業(yè)，之后再返回涂裝線重新進(jìn)行線上噴涂。另外，總裝車間一般也設(shè)有點補(bǔ)室。點補(bǔ)工序要使用涂料、稀釋劑和固化劑，在噴涂和低溫烘烤過程會產(chǎn)生VOCs廢氣。
06注蠟
對于防腐質(zhì)量要求較高的汽車整車涂裝完成后，需要對車身內(nèi)腔注蠟或灌蠟，經(jīng)過冷卻后，蠟將留在車身空腔內(nèi)部形成保護(hù)膜，提高車身的抗腐蝕能力。傳統(tǒng)注蠟材料為溶劑型蠟，目前已被水性蠟和固體蠟替代，注蠟過程VOCs一般為無組織排放。
圖1 汽車整車制造典型生產(chǎn)工藝流程圖
圖2 汽車涂層分布
（1）板材 （2）磷化膜 （3）電泳膜
（4）中涂膜 （5）色漆膜（6）清漆膜
汽車整車制造行業(yè)VOCs產(chǎn)污水平
汽車整車制造行業(yè)VOCs產(chǎn)污水平主要取決于：原輔料類型和涂裝設(shè)備以及工藝類型。
汽車整車制造行業(yè)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
北京市汽車整車制造行業(yè)目前執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)包括：
（1）《汽車整車制造業(yè)（涂裝工序）大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/1277-2015）
（2）《揮發(fā)性有機(jī)物無組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 37822-2019）
（3）VOCs廢氣燃燒處理設(shè)施NOx、SO2還應(yīng)執(zhí)行《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/501-2017）
北京市汽車整車制造業(yè)（涂裝工序）設(shè)備或車間排氣筒排放的VOCs廢氣，以及噴漆室外無組織VOCs廢氣應(yīng)符合《汽車整車制造業(yè)（涂裝工序）大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 11/1227-2015）限值要求。其中，排氣筒廢氣非甲烷總烴濃度應(yīng)≤25mg/m3，噴漆室外1米處無組織排放監(jiān)控點非甲烷總烴濃度應(yīng)≤5mg/m3，密封膠涂裝線無組織排放監(jiān)控點非甲烷總烴濃度應(yīng)≤2mg/m3。小轎車、貨車駕駛室及客車單位涂裝面積揮發(fā)性有機(jī)物排放總量應(yīng)分別≤20g/m2、≤35g/m2和≤80g/m2。
汽車整車制造企業(yè)使用的原輔材料應(yīng)符合《汽車整車制造行業(yè)（涂裝工序）大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/1227-2105）要求。其中，水性底漆、中涂漆、色漆、罩光漆和本色面漆即用狀態(tài)揮發(fā)性有機(jī)物含量限值應(yīng)≤50g/L、≤100 g/L、≤200 g/L、≤480 g/L和≤500 g/L。其中水性底漆、中涂漆和色漆即用狀態(tài)含量限值為扣水后的值。
自2020年12月1日起，汽車整車制造企業(yè)使用的水性本色面漆應(yīng)滿足《車輛涂料中有害物質(zhì)限量》（GB 24409-2020）要求，VOCs含量應(yīng)≤420 g/L，客車水性清漆VOCs含量應(yīng)≤420 g/L；使用的膠粘劑應(yīng)符合《膠粘劑揮發(fā)性有機(jī)化合物限量》（GB 33372-2020）要求，清洗劑應(yīng)符合《清洗劑揮發(fā)性有機(jī)化合物含量限值》（GB 38508-2020）要求。
同時，鼓勵汽車整車制造行業(yè)使用符合《低揮發(fā)性有機(jī)化合物含量產(chǎn)品技術(shù)要求》（GB/T 38597-2020）的原輔材料。
大氣污染預(yù)防技術(shù)
低VOCs含量原輔材料替代技術(shù)
（1）高固體分溶劑型涂料替代技術(shù)：適用于整車制造新建項目的涂裝工序及現(xiàn)有使用傳統(tǒng)溶劑型涂料項目的涂裝工序改造，優(yōu)點是改造成本低，運行過程基本不增加能耗。高固體分涂料應(yīng)符合《車輛涂料中有害物質(zhì)限量》（GB 24409-2020）要求，結(jié)合末端治理技術(shù)可以達(dá)到更高的VOCs減排水平。
（2）水性涂料替代技術(shù)：該技術(shù)更適用于整車制造新建項目的涂裝工序，對于已有生產(chǎn)線改造使用水性涂料替代技術(shù)改造成本較高，增加運行過程能耗，單純的水性替代技術(shù)對選擇末端治理技術(shù)的難度較大。水性涂料應(yīng)符合《車輛涂料中有害物質(zhì)限量》（GB 24409-2020）要求。
（3）低VOCs腔體保護(hù)蠟替代技術(shù)：低VOCs腔體保護(hù)蠟主要包括水性蠟、高固體分蠟、固態(tài)蠟等，可大幅減少VOCs的產(chǎn)生。
工藝改進(jìn)技術(shù)
（1）干式噴涂工藝替代濕式噴涂工藝：該技術(shù)適用于新建噴漆線，利用石灰石粉或紙盒箱式除漆霧技術(shù)替代傳統(tǒng)的濕式文丘里水旋技術(shù)，采用內(nèi)外鈑全自動噴涂設(shè)備以及循環(huán)風(fēng)工藝，結(jié)合末端濃縮轉(zhuǎn)輪+焚燒治理技術(shù)，可最大程度實現(xiàn)VOCs全過程減排。對于已有生產(chǎn)線的干式噴漆工藝改造，需要評估房體結(jié)構(gòu)、承重能力和空間等因素，且停產(chǎn)時間長、改造成本高。
（2）噴涂體系優(yōu)化技術(shù)：主要是通過對噴涂涂料、噴涂技術(shù)和成膜工序的優(yōu)化組合，達(dá)到節(jié)約能源、減少涂料使用和降低VOCs產(chǎn)生的目的。包括：水性涂料的免中涂工藝、3C1B工藝、貨車駕駛艙溶劑型高固體分本色面漆的2C1B（免罩光工序）涂裝工藝等。
涂裝設(shè)備提升技術(shù)
（1）自動噴涂技術(shù)：主要是利用自動噴涂機(jī)器人和往復(fù)式自動噴槍替代傳統(tǒng)的人工噴涂，可提高涂料利用率、減少涂料用量和 VOCs 產(chǎn)生量。該技術(shù)適用于整車的車身噴涂和涂膠工序。
（2）靜電噴涂技術(shù)：該技術(shù)使涂料在高壓電場的作用下荷電后均勻吸附于工件表面，通常與自動噴涂技術(shù)聯(lián)合使用，可提高涂料利用率、減少涂料用量和 VOCs 產(chǎn)生量。
過程控制技術(shù)
集中供漆+走珠換色系統(tǒng)+清洗溶劑回收技術(shù)：色漆種類多，少到十幾種到幾十種，多到一兩百種。換色過程需要對供漆管路進(jìn)行清洗，中涂和罩光噴漆過程也需要對噴槍或懸杯的噴嘴部分進(jìn)行清洗。在顏色較多的情況下，對主色系涂料可設(shè)單獨的供漆輸送管線，其他色系涂料可共用輸送管線，結(jié)合走珠系統(tǒng)、快速換色閥塊、清洗溶劑回收系統(tǒng)，可減少換色時涂料的浪費以及換色過程清洗溶劑的消耗、減少VOCs的排放。
對于批量、連續(xù)的涂裝生產(chǎn)線，應(yīng)優(yōu)化噴涂生產(chǎn)組織，設(shè)立分色區(qū)，同色車型集中噴涂，可減小換色清洗次數(shù)；調(diào)整長、短清洗程序，可減少清洗溶劑用量。回收的廢涂料和清洗溶劑應(yīng)按危險廢物進(jìn)行處置。有條件的企業(yè)鼓勵安裝廢清洗溶劑再生系統(tǒng)，實現(xiàn)資源重復(fù)利用，并可減少源頭原輔材料的使用。
VOCs無組織排放管控要求
儲存含VOCs原輔材料的容器材質(zhì)應(yīng)結(jié)實耐用，無破損、泄漏，封閉良好。盛裝VOCs 物料的容器或包裝袋應(yīng)存放于室內(nèi)，或存放于設(shè)置有雨棚、遮陽和防滲設(shè)施的專用場地。盛裝VOCs 物料的容器或包裝袋在非取用狀態(tài)時，應(yīng)加蓋、封口，并保持密閉。
廢涂料、廢清洗劑、廢活性炭、廢擦布等含VOCs危險廢物應(yīng)分類貯存于貼有標(biāo)識的容器或包裝袋內(nèi)。盛裝VOCs危險廢物的容器或包裝袋和存放過含 VOCs 原輔材料及含 VOCs 廢物的容器或包裝袋，應(yīng)加蓋、封口，保持密閉，存放于安全、合規(guī)場所，并及時轉(zhuǎn)運、處置。危險廢物的貯存應(yīng)滿足《危險廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18597-2001）的要求。
輸送過程控制：液態(tài) VOCs 物料應(yīng)采用密閉管道輸送。采用非管道輸送方式轉(zhuǎn)移液態(tài)VOCs物料時，應(yīng)采用密閉容器；涂裝工序的工藝設(shè)計應(yīng)優(yōu)化輸調(diào)漆系統(tǒng)布置，盡可能減少輸漆干管和管路長度。
涂裝工序工件進(jìn)、出口及干凈作業(yè)區(qū)與污染作業(yè)區(qū)之間，應(yīng)設(shè)置風(fēng)幕或采取其他隔離措施，并設(shè)置有組織送、排風(fēng)系統(tǒng)收集工藝廢氣。
采用局部排風(fēng)罩收集廢氣時，排風(fēng)罩（集氣罩）的設(shè)置應(yīng)滿足《排風(fēng)罩的分類及技術(shù)條件》（GB/T 16758-2008）的規(guī)定，并按GB/T 16758-2008和《局部排風(fēng)設(shè)施控制風(fēng)速檢測與評估技術(shù)規(guī)范》（AQ/T 4274-2016）規(guī)定的方法測量控制風(fēng)速，測量點應(yīng)選取在距排風(fēng)罩開口面最遠(yuǎn)處的無組織排放位置，控制風(fēng)速不應(yīng)低于0.3m/s。
大型工件（如客車車身）間歇涂裝作業(yè)，應(yīng)減少工件在不同作業(yè)室間的轉(zhuǎn)移。
盡可能組織涂裝車間集中安排生產(chǎn)，通過提高原料利用率、污染物收集率及污染治理設(shè)施對污染物的去除效率，減少VOCs的無組織排放。
工裝載具清潔作業(yè)應(yīng)在密閉裝置或空間內(nèi)進(jìn)行，清洗工序產(chǎn)生的廢氣應(yīng)通過廢氣收集系統(tǒng)收集。
手工噴涂設(shè)備清潔及噴漆室保潔維護(hù)工作中，沾染有清洗劑的廢擦布等應(yīng)放入密閉容器儲存，避免VOCs的無組織排放。
廠區(qū)廢水儲存或處理設(shè)施敞開液面上方100 mm處VOCs濃度大于≥100μmol/mol 的應(yīng)該采用頂蓋密閉，產(chǎn)生的廢氣應(yīng)收集至VOCs廢氣收集處理系統(tǒng)。
末端治理
圖5 末端濃縮轉(zhuǎn)輪+焚燒治理設(shè)施
固定床吸附技術(shù)
適用于點補(bǔ)室排放的間歇性、低濃度廢氣的治理。吸附劑通常為活性炭、活性炭纖維等吸附材料，吸附劑飽和后需定期更換吸附材料。
