2020年，北京市印發(fā)實施了VOCs治理專項行動方案。方案堅持精準治污、科學治污、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、精準執(zhí)法一批、宣傳培訓一批的思路，深入推進揮發(fā)性有機物（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)濟結構。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)濟的平穩(wěn)健康發(fā)展提供了強有力的支持。
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)設備，部分企業(yè)焊裝自動化達到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）大氣污染物排放標準》（DB11/1227-2015），在國內(nèi)汽車整車制造行業(yè)最嚴排放標準的約束引領下，北京市汽車整車制造行業(yè)開始注重源頭低揮發(fā)性有機物（VOCs）原輔材料替代、中間自動化生產(chǎn)設備或工藝技術革新、末端采用高效燃燒處理技術，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、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)拍和涂裝設備的選擇有關。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，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）噴漆后均需進入烤箱進行烘干，3C1B工藝僅需在面漆（色漆+罩光）后進入烤箱進行烘干。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施。
05精飾及修補
面漆烘干后需對車身漆膜進行檢查，對有問題的漆膜需進行精修精飾。涂層有小范圍缺陷，需要在涂裝車間的點補室內(nèi)進行修補；大面積的修補需送至離線打磨室進行除漆膜作業(yè)，之后再返回涂裝線重新進行線上噴涂。另外，總裝車間一般也設有點補室。點補工序要使用涂料、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備以及工藝類型。
汽車整車制造行業(yè)執(zhí)行標準
北京市汽車整車制造行業(yè)目前執(zhí)行的標準包括：
（1）《汽車整車制造業(yè)（涂裝工序）大氣污染物排放標準》（DB11/1277-2015）
（2）《揮發(fā)性有機物無組織排放控制標準》（GB 37822-2019）
（3）VOCs廢氣燃燒處理設施NOx、SO2還應執(zhí)行《大氣污染物綜合排放標準》（DB11/501-2017）
北京市汽車整車制造業(yè)（涂裝工序）設備或車間排氣筒排放的VOCs廢氣，以及噴漆室外無組織VOCs廢氣應符合《汽車整車制造業(yè)（涂裝工序）大氣污染物排放標準》（DB 11/1227-2015）限值要求。其中，排氣筒廢氣非甲烷總烴濃度應≤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≤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≤2mg/m3。小轎車、貨車駕駛室及客車單位涂裝面積揮發(fā)性有機物排放總量應分別≤20g/m2、≤35g/m2和≤80g/m2。
汽車整車制造企業(yè)使用的原輔材料應符合《汽車整車制造行業(yè)（涂裝工序）大氣污染物排放標準》（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)性有機物含量限值應≤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滿足《車輛涂料中有害物質限量》（GB 24409-2020）要求，VOCs含量應≤420 g/L，客車水性清漆VOCs含量應≤420 g/L；使用的膠粘劑應符合《膠粘劑揮發(fā)性有機化合物限量》（GB 33372-2020）要求，清洗劑應符合《清洗劑揮發(fā)性有機化合物含量限值》（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)性有機化合物含量產(chǎn)品技術要求》（GB/T 38597-2020）的原輔材料。
大氣污染預防技術
低VOCs含量原輔材料替代技術
（1）高固體分溶劑型涂料替代技術：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。高固體分涂料應符合《車輛涂料中有害物質限量》（GB 24409-2020）要求，結合末端治理技術可以達到更高的VOCs減排水平。
（2）水性涂料替代技術：該技術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改造成本較高，增加運行過程能耗，單純的水性替代技術對選擇末端治理技術的難度較大。水性涂料應符合《車輛涂料中有害物質限量》（GB 24409-2020）要求。
（3）低VOCs腔體保護蠟替代技術：低VOCs腔體保護蠟主要包括水性蠟、高固體分蠟、固態(tài)蠟等，可大幅減少VOCs的產(chǎn)生。
工藝改進技術
（1）干式噴涂工藝替代濕式噴涂工藝：該技術適用于新建噴漆線，利用石灰石粉或紙盒箱式除漆霧技術替代傳統(tǒng)的濕式文丘里水旋技術，采用內(nèi)外鈑全自動噴涂設備以及循環(huán)風工藝，結合末端濃縮轉輪+焚燒治理技術，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，需要評估房體結構、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：主要是通過對噴涂涂料、噴涂技術和成膜工序的優(yōu)化組合，達到節(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。
涂裝設備提升技術
（1）自動噴涂技術：主要是利用自動噴涂機器人和往復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。該技術適用于整車的車身噴涂和涂膠工序。
（2）靜電噴涂技術：該技術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
集中供漆+走珠換色系統(tǒng)+清洗溶劑回收技術：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行清洗。在顏色較多的情況下，對主色系涂料可設單獨的供漆輸送管線，其他色系涂料可共用輸送管線，結合走珠系統(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，應優(yōu)化噴涂生產(chǎn)組織，設立分色區(qū)，同色車型集中噴涂，可減小換色清洗次數(shù)；調整長、短清洗程序，可減少清洗溶劑用量?；厥盏膹U涂料和清洗溶劑應按危險廢物進行處置。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應結實耐用，無破損、泄漏，封閉良好。盛裝VOCs 物料的容器或包裝袋應存放于室內(nèi)，或存放于設置有雨棚、遮陽和防滲設施的專用場地。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危險廢物應分類貯存于貼有標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，應加蓋、封口，保持密閉，存放于安全、合規(guī)場所，并及時轉運、處置。危險廢物的貯存應滿足《危險廢物貯存污染控制標準》（GB 18597-2001）的要求。
輸送過程控制：液態(tài) VOCs 物料應采用密閉管道輸送。采用非管道輸送方式轉移液態(tài)VOCs物料時，應采用密閉容器；涂裝工序的工藝設計應優(yōu)化輸調漆系統(tǒng)布置，盡可能減少輸漆干管和管路長度。
涂裝工序工件進、出口及干凈作業(yè)區(qū)與污染作業(yè)區(qū)之間，應設置風幕或采取其他隔離措施，并設置有組織送、排風系統(tǒng)收集工藝廢氣。
采用局部排風罩收集廢氣時，排風罩（集氣罩）的設置應滿足《排風罩的分類及技術條件》（GB/T 16758-2008）的規(guī)定，并按GB/T 16758-2008和《局部排風設施控制風速檢測與評估技術規(guī)范》（AQ/T 4274-2016）規(guī)定的方法測量控制風速，測量點應選取在距排風罩開口面最遠處的無組織排放位置，控制風速不應低于0.3m/s。
大型工件（如客車車身）間歇涂裝作業(yè)，應減少工件在不同作業(yè)室間的轉移。
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)應在密閉裝置或空間內(nèi)進行，清洗工序產(chǎn)生的廢氣應通過廢氣收集系統(tǒng)收集。
手工噴涂設備清潔及噴漆室保潔維護工作中，沾染有清洗劑的廢擦布等應放入密閉容器儲存，避免VOCs的無組織排放。
廠區(qū)廢水儲存或處理設施敞開液面上方100 mm處VOCs濃度大于≥100μmol/mol 的應該采用頂蓋密閉，產(chǎn)生的廢氣應收集至VOCs廢氣收集處理系統(tǒng)。
末端治理
圖5 末端濃縮轉輪+焚燒治理設施
固定床吸附技術
適用于點補室排放的間歇性、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。
