“在汽車、化工等行業應用成熟的揮發性有機物（VOCs）處理技術，能否適配船舶工業？”這可能是近年來造船企業VOCs治理者們最為糾結的問題。

 

　　根據有關政策規定，上海地區船企從2015年第四季度起開始繳納VOCs排污費，并對相關預處理生產線、涂裝間、調漆間的空氣處理裝置進行升級改造。但正如大多數人反映的那樣，VOCs處理對船企而言是一個新課題。船企負責人擔心花費上千萬元購進的設備，最終無法適應船舶生產特性甚至無法滿足排放要求。

 

　　一個好消息是，具有船舶工業特色的VOCs處理技術已經從圖紙、示范工程真真切切地走進了船廠。近日，記者在上海江南長興造船有限責任公司的8號涂裝間看到，一套針對船廠涂裝間VOCs濃度特征而研發的VOCs處理設備正在試運行。該套設備由滬東重機子公司中船海洋動力部件有限公司牽頭，聯合南京中船綠洲環保有限公司研發制造，可提供“VOCs高效收集——漆霧有效處理——VOCs高效凈化”的一體化解決方案，具有高效捕集、高效處理、智能控制、經濟安全、成熟穩定的特點。目前，該設備VOCs處理效果已滿足上海市的排放新標準要求。

 

　　上海率先垂范 ，船企面臨“選擇題”

 

　　上海市是全國VOCs減排的先行者。早在2014年，上海市就對VOCs防治展開全面部署，并從2015年第四季度開始，對當地2000家排放量較大的企業收取VOCs排污費，各大在滬船企囊括其中。自2017年7月1日起，上海市污染物排放濃度、速率執行新標準——《船舶工業大氣污染物排放標準》（DB31/934-2015）。隨著新標準的全面推行，上海市環境保護局發布最新要求，所有船舶工業涂裝作業的排放設施必須全面升級改造，符合最新標準，否則將面臨停產整頓的處罰。

 

　　目前，各行業對VOCs治理達成了共識：應以源頭減排為核心，過程控制為重點，末端治理為手段。而從船企生產的實際情況來看，現階段做好VOCs的末端治理，效果最為立竿見影。有數據顯示，鋼板預處理和分段涂裝間的有組織排放約占船企VOCs產生量的60%。由此可見，這將是船企開展VOCs末端治理的“主戰場”。

 

　　那么，船企現有的處理設備無法滿足VOCs減排要求嗎？據了解，此前船廠涂裝間普遍采用“活性炭吸附+催化燃燒”的凈化手段。“在短時間內，它的確可以滿足上海市對廢氣排放濃度的規定要求。”有業內人士介紹，這種技術的弊病主要存在兩個方面：一是活性炭的燃點低，屬于危險品，易給企業生產埋下安全隱患；二是活性炭需要經常性更換，會產生大量危險廢物，維護成本高，給企業造成很大的負擔。

 

　　傳統的做法不可取，“外來的和尚”是否好念經呢？“‘沸石轉輪+焚燒爐（RTO）’的技術在汽車、化工等行業被普遍采用。這是一種適應于連續作業、濃度恒定的工況下的處理技術，因此，其更適合船企的鋼板預處理線。”據專家介紹，船廠噴涂間的VOCs濃度存在明顯波動，通常噴涂作業開始后1~2小時的VOCs濃度最高，而在濃度較低的情況下，RTO技術需要通過持續燃燒天然氣來保障除凈率。“從前期成本、后期運行的角度來看，RTO成本過高，船企需要高效且更為節能的處理技術。”

 

　　產學研再聯手，VOCs處理技術應運而生

 

　　2016年年底，在取得上海市科學技術委員會批復后，由滬東重機子公司中船海洋動力部件有限公司牽頭，協同上海市環境科學研究院、華東理工大學組成的聯合團隊，正式啟動實施“大型涂裝工藝VOCs處理關鍵技術集成與示范項目”，旨在針對VOCs排放量大、污染嚴重的典型涂裝行業VOCs排放控制過程，研究開發大型涂裝工藝VOCs處理關鍵技術，支撐船舶工業涂裝VOCs排放控制。

 

　　經過一年多的努力，三方通過對工藝的不斷驗證和優化，成功開發了“試驗裝置1.0”和“試驗裝置2.0”，處理效果達到并超過預期指標，符合上海市最新排放標準。2017年11月，中船海洋動力部件有限公司著手開展大型涂裝車間VOCs高效減排示范工程的改造工作，使設備每小時的處理風量從4000立方米升級到4萬立方米。“示范工程采用智能送排風系統，對噴涂車間氣流組織進行優化，漆霧捕集率大于90%，平均處理效率高達94.6%，處理效果達到并超過預期指標，并已通過第三方機構的檢測。”據介紹，自2018年2月示范工程進入裝置試運行階段以來，設備運行情況穩定。

 

中船海洋動力部件示范工程

 

　　船廠涂裝車間的VOCs治理具有負荷不均衡、處理風量大、運行成本高等特點。為此，該型VOCs處理集成裝置采用了新型的VOCs吸附材料，能耐較高溫且使用壽命在5年以上；針對船廠涂裝車間每天1～2小時的VOCs濃度特別高的情況，采用負荷緩沖、二次過濾技術，起到削平波峰的作用，大大提高了后續處理裝置的效能和使用壽命；在進氣口，針對廢氣中含有的大量漆霧，研發人員開發了具備自凈功能的新式漆霧過濾裝置，該裝置具有“零耗材、零危廢”特點，并帶有通暢排風的效果。除此之外，該型VOCs處理集成裝置還采用流體力學計算模擬技術，實現風量的優化分配，在高負荷作業工段，選擇高風量送排風方案；在無人員參與的低濃度揮發階段，選擇小風量的智能送風方案。此外，該型設備還采用了余熱回收再利用技術，大大降低了運行成本；采用集成及自動化控制技術，可實現24小時全程監控無人值守運行。

 

　　2017年11月，江南長興造船率先簽下了該型裝置的首套設備。在江南長興造船的8號噴涂間，VOCs處理設備從今年4月初開始進行試運行，并通過了第三方檢測。近日，設備商對送風系統進行了改造，對噴涂間氣流組織進行優化，提高了漆霧捕集率，降低了設備處理風量，做到低風量情況下達到預期處理效果，進一步節約設備運行能耗。

 

華潤大東涂裝間改造項目

 

　　2018年年初，上海華潤大東船務工程有限公司與中船海洋動力部件有限公司簽約改造涂裝車間。目前，該項目已進入試運行階段，據悉，華潤大東是目前上海唯一一家已經安裝VOCs在線監測系統的船企。