“在汽车、化工等行业应用成熟的挥发性有机物（VOCs）处理技术，能否适配船舶工业？”这可能是近年来造船企业VOCs治理者们最为纠结的问题。
根据有关政策规定，上海地区船企从2015年第四季度起开始缴纳VOCs排污费，并对相关预处理生产线、涂装间、调漆间的空气处理装置进行升级改造。但正如大多数人反映的那样，VOCs处理对船企而言是一个新课题。船企负责人担心花费上千万元购进的设备，最终无法适应船舶生产特性甚至无法满足排放要求。
一个好消息是，具有船舶工业特色的VOCs处理技术已经从图纸、示范工程真真切切地走进了船厂。近日，记者在上海江南长兴造船有限责任公司的8号涂装间看到，一套针对船厂涂装间VOCs浓度特征而研发的VOCs处理设备正在试运行。该套设备由沪东重机子公司中船海洋动力部件有限公司牵头，联合南京中船绿洲环保有限公司研发制造，可提供“VOCs高效收集——漆雾有效处理——VOCs高效净化”的一体化解决方案，具有高效捕集、高效处理、智能控制、经济安全、成熟稳定的特点。目前，该设备VOCs处理效果已满足上海市的排放新标准要求。
上海率先垂范 ，船企面临“选择题”
上海市是全国VOCs减排的先行者。早在2014年，上海市就对VOCs防治展开全面部署，并从2015年第四季度开始，对当地2000家排放量较大的企业收取VOCs排污费，各大在沪船企囊括其中。自2017年7月1日起，上海市污染物排放浓度、速率执行新标准——《船舶工业大气污染物排放标准》（DB31/934-2015）。随着新标准的全面推行，上海市环境保护局发布最新要求，所有船舶工业涂装作业的排放设施必须全面升级改造，符合最新标准，否则将面临停产整顿的处罚。
目前，各行业对VOCs治理达成了共识：应以源头减排为核心，过程控制为重点，末端治理为手段。而从船企生产的实际情况来看，现阶段做好VOCs的末端治理，效果最为立竿见影。有数据显示，钢板预处理和分段涂装间的有组织排放约占船企VOCs产生量的60%。由此可见，这将是船企开展VOCs末端治理的“主战场”。
那么，船企现有的处理设备无法满足VOCs减排要求吗？据了解，此前船厂涂装间普遍采用“活性炭吸附+催化燃烧”的净化手段。“在短时间内，它的确可以满足上海市对废气排放浓度的规定要求。”有业内人士介绍，这种技术的弊病主要存在两个方面：一是活性炭的燃点低，属于危险品，易给企业生产埋下安全隐患；二是活性炭需要经常性更换，会产生大量危险废物，维护成本高，给企业造成很大的负担。
传统的做法不可取，“外来的和尚”是否好念经呢？“‘沸石转轮+焚烧炉（RTO）’的技术在汽车、化工等行业被普遍采用。这是一种适应于连续作业、浓度恒定的工况下的处理技术，因此，其更适合船企的钢板预处理线。”据专家介绍，船厂喷涂间的VOCs浓度存在明显波动，通常喷涂作业开始后1~2小时的VOCs浓度最高，而在浓度较低的情况下，RTO技术需要通过持续燃烧天然气来保障除净率。“从前期成本、后期运行的角度来看，RTO成本过高，船企需要高效且更为节能的处理技术。”
产学研再联手，VOCs处理技术应运而生
2016年年底，在取得上海市科学技术委员会批复后，由沪东重机子公司中船海洋动力部件有限公司牵头，协同上海市环境科学研究院、华东理工大学组成的联合团队，正式启动实施“大型涂装工艺VOCs处理关键技术集成与示范项目”，旨在针对VOCs排放量大、污染严重的典型涂装行业VOCs排放控制过程，研究开发大型涂装工艺VOCs处理关键技术，支撑船舶工业涂装VOCs排放控制。
经过一年多的努力，三方通过对工艺的不断验证和优化，成功开发了“试验装置1.0”和“试验装置2.0”，处理效果达到并超过预期指标，符合上海市最新排放标准。2017年11月，中船海洋动力部件有限公司着手开展大型涂装车间VOCs高效减排示范工程的改造工作，使设备每小时的处理风量从4000立方米升级到4万立方米。“示范工程采用智能送排风系统，对喷涂车间气流组织进行优化，漆雾捕集率大于90%，平均处理效率高达94.6%，处理效果达到并超过预期指标，并已通过第三方机构的检测。”据介绍，自2018年2月示范工程进入装置试运行阶段以来，设备运行情况稳定。
中船海洋动力部件示范工程
船厂涂装车间的VOCs治理具有负荷不均衡、处理风量大、运行成本高等特点。为此，该型VOCs处理集成装置采用了新型的VOCs吸附材料，能耐较高温且使用寿命在5年以上；针对船厂涂装车间每天1～2小时的VOCs浓度特别高的情况，采用负荷缓冲、二次过滤技术，起到削平波峰的作用，大大提高了后续处理装置的效能和使用寿命；在进气口，针对废气中含有的大量漆雾，研发人员开发了具备自净功能的新式漆雾过滤装置，该装置具有“零耗材、零危废”特点，并带有通畅排风的效果。除此之外，该型VOCs处理集成装置还采用流体力学计算模拟技术，实现风量的优化分配，在高负荷作业工段，选择高风量送排风方案；在无人员参与的低浓度挥发阶段，选择小风量的智能送风方案。此外，该型设备还采用了余热回收再利用技术，大大降低了运行成本；采用集成及自动化控制技术，可实现24小时全程监控无人值守运行。
2017年11月，江南长兴造船率先签下了该型装置的首套设备。在江南长兴造船的8号喷涂间，VOCs处理设备从今年4月初开始进行试运行，并通过了第三方检测。近日，设备商对送风系统进行了改造，对喷涂间气流组织进行优化，提高了漆雾捕集率，降低了设备处理风量，做到低风量情况下达到预期处理效果，进一步节约设备运行能耗。
华润大东涂装间改造项目
2018年年初，上海华润大东船务工程有限公司与中船海洋动力部件有限公司签约改造涂装车间。目前，该项目已进入试运行阶段，据悉，华润大东是目前上海唯一一家已经安装VOCs在线监测系统的船企。
