机械制造业的VOCs减排策略与实践

      在机械制造业中，机械涂装作为关键工艺环节，不可避免地伴随着挥发性有机化合物（VOCs）的产生与排放。针对这一环保挑战，行业内外积极探索并实施了一系列减排措施，以实现绿色生产与可持续发展。

一、机械涂装特点与VOCs来源

      机械涂装主要包括油漆喷涂与粉末喷涂两大类别，两者在材料选择上虽有限，但VOCs的排放问题不容忽视。VOCs主要源自调漆、喷漆、流平、烘干、清洗等多个工序，其源头包括涂料、稀释剂、清洗剂、固化剂、胶粘剂及密封胶等含VOCs的原材料。此外，机械产品的复杂使用环境对涂装质量提出了高要求，往往需要多层喷涂或特殊处理，进一步增加了原辅材料的消耗及VOCs的排放。

二、生产工艺与VOCs排放控制

      1. 基本工艺分类

      机械涂装工艺依据原材料可分为油漆喷涂（含水性、油性）与粉末喷涂；按生产环境可分为密闭式、半密闭式及敞开式；按工具使用可分为自动化生产线喷涂、机械手喷涂及手工喷涂。不同工艺对VOCs的排放总量及无组织排放量有显著影响。

      2. VOCs产生工序

      VOCs主要在喷底漆、流平、烘干及调料等工序中产生，这些环节是减排控制的重点。

三、原辅材料的优化选择

      1. 油漆与粉末涂料

      油性漆虽应用广泛，但其VOCs含量高，相比之下，水性漆的VOCs含量显著降低，且助剂VOCs含量也低。粉末涂料则几乎不含VOCs，但在高温固化过程中会有少量逸散。因此，推广水性漆和粉末涂料是减少VOCs排放的有效途径。

      2. 低VOCs含量材料

      选择VOCs含量低的原辅材料，从源头上减少VOCs的排放，是机械涂装行业的重要策略之一。

四、VOCs收集与治理技术

      1. 收集技术

      针对机械涂装中VOCs收集难度大的问题，采取增强车间密封性、优化集气系统设计等措施，确保有效收集VOCs，减少无组织排放。

      2. 预处理与治理工艺

      根据废气特点进行分类收集与预处理，如喷漆废气需除水，烘干废气需降温。治理工艺则根据废气中VOCs的浓度与风量选择，如吸附—催化燃烧、吸附—蓄热燃烧或活性炭吸附等。

五、清洁化生产途径

      1. 绿色产品设计与生产

      通过合理搭配底漆、中间漆和面漆，以及合理确定产品质量标准，减少漆料消耗，从而降低VOCs排放。

      2. 原辅材料改进

      积极推广水性漆和粉末涂料替代油性漆，同时选用VOCs含量低的原辅材料，从源头上控制VOCs排放。

      3. 生产工艺与装备改进

      提高喷涂精度，改进喷涂方式，如采用静电喷涂、高压无气喷涂等先进技术，提高喷涂自动化程度，并严格控制工艺参数，减少VOCs的释放。

      4. 生产环境清洁化

      减少原辅材料的挥发，改进称量、调配和输送过程，减少生产过程中的泄漏，确保生产环境清洁化。

      5. 优化收集与治理工艺

      加强VOCs收集，提高生产环境密封性，实施废气分类收集与预处理，并合理选择与优化废气治理工艺组合，严格控制治理工艺参数，确保稳定达标排放。

六、典型案例分享

      某国内大型风机制备企业，通过安装太阳能光伏发电系统实现能源自给自足，同时积极推广水性漆技术，成功将水性漆应用于常规风机、水泵、电柜等产品的涂装中，占比超过80%。该企业还创建了密闭的生产环境，实现了调漆间与喷漆房的紧密连接，以及废气的分类收集与治理，为机械制造业的VOCs减排树立了典范。