船舶企業的環保問題與治理對策

江文成，樊志遠，李文強

（1 中國船舶工業綜合技術經濟研究院，北京 100081；2 廣州船舶及海洋工程設計研究院，廣州 510250）

1 前言

近年來，我國沿海地區相繼發布了船舶工業相關污染排放與治理新規，且指標較國家標準更為嚴格。對此部分船舶企業面臨十分嚴峻的環保壓力，有必要大力開展對環保存在問題及治理對策的研究。本文深入分析了船舶建造企業面臨的主要環保問題，并提出相應治理方案，旨在為業界提供實用參考。

2 船舶建造企業生產污染物排放現狀

2.1 污染物排放特征

船舶建造企業生產流程主要如下：鋼材、型鋼等從材料碼頭進入材料堆場，經預處理后運至鋼料加工區進行切割、成型加工；隨后進入部件工場、平面分段工場、曲面分段工場、立體分段工場、上層建筑工場等進行部件裝焊、分段裝焊和分段預舾裝；制成后的分段進入涂裝間涂裝；大分段組裝后進入船臺或船塢搭載合攏，完工后進入下水或出塢前涂裝；之后在舾裝碼頭完成機電設備舾裝，并進行調試、試車與海上航行試驗，試航合格后交付客戶。

主要工藝流程和污染物排放情況，如圖1 所示。

圖1 船舶建造企業主要工藝流程和污染物排放情況

由表1 可知，船舶建造過程中主要污染為廢氣污染，可分為粉塵和揮發性有機廢氣兩類，在不同階段排放的污染物種類不同：

（1）鋼材預處理階段：噴丸與鋼材表面接觸后產生金屬氧化物粉塵；噴砂后的鋼板進入流水線噴漆作業，產生漆霧粉塵和有機廢氣；

（2）切割階段：產生切割金屬氧化物粉塵；

（3）裝焊階段：產生大量的焊接煙塵，含金屬氧化物粉塵、CO、Mn、O3 等有害物質；

（4）分段涂裝階段：分段制作后的部件經過噴砂處理，產生金屬氧化物粉塵排放；處理后的部件進行噴漆和固化，產生漆霧和揮發性有機廢氣；

（5）舾裝階段：船塢舾裝期間多次焊錫、涂裝等作業，產生焊接煙塵、漆霧和揮發性有機物。

在上述各工藝環節中，鋼板預處理、分段涂裝工藝廢氣排放可做到有組織排放；而裝焊工藝和舾裝工藝則以無組織排方為主。其中：除銹工藝雖然室內占比較大，但仍有部分分段除銹在室外進行，分段合攏后的除銹工序則全部在室外進行，打磨或噴砂除銹所產生的粉塵排放難以控制；涂料涂敷室外施工比例大，涂料在涂層干燥、固化過程中釋放的VOCs 全部是無組織排放。

2.2 環保治理現狀分析

目前國內船舶建造企業的治理措施，主要針對大氣污染物、固體廢物、廢水和噪聲四類：

2.2.1 大氣污染物治理

船舶建造企業產生的大氣污染物，主要包括VOCs和顆粒物兩大類。雖然船廠在建設時都配置了相應的處理設施，但由于環保標準的提高，部分減排設施已不能滿足環保標準的要求；另有部分環保設施隨著使用年限的增加，污染物減排效率逐漸降低，再加上維修保養不佳，導致無法滿足不斷提升的環保標準要求。

（1）VOCs 治理方面

船廠普遍采用活性炭+催化燃燒處理工藝，效率較低。按上海市環保部門認定去除效率只有30%，不能達到排放標準要求；對于能夠達標的VOCs減排裝置，如沸石轉輪+蓄熱式氧化爐工藝，其VOCs 處理效率可達到90%以上，但初始投入成本和運行成本較高；

（2）顆粒物治理

部件裝焊、分段裝焊、舾裝、不銹鋼加工等車間焊接作業產生的焊接煙塵是較難治理的污染物。雖然焊接車間會配備多種煙塵處理裝置，但由于焊接作業類型多、位置不固定、車間廠房體積大等特點，造成職業危害及環保顆粒物的超標排放。

2.2.2 固體廢物治理

船廠產生的固體廢物可分為：一般工業固體廢物、危險廢物、生活垃圾三類。新建船廠都按規范要求配置有的生活垃圾、一般工業固體廢物和危險廢物儲存場地，儲存的固體廢物由專業公司處理，但部分老舊船廠相關設施不健全。

船廠在收集、貯存、運輸、利用、處置固體廢物的過程中，必須采取防揚散、防流失、防滲漏及其他防止污染環境的措施，按照相關規范和制度管理固體廢物，滿足固體廢物治理的環保要求。

隨著生產負荷的增加及產品結構變化，部分船廠出現了場地、無法滿足固體廢物儲存的現象；而且部分專業固體廢物處理公司的處理效率較低，進一步加劇了儲存場地不足問題，導致固體廢物處理違反相關環保法規。

2.2.3 廢水治理

船廠產生的廢水可分為5類：含油污水、酸堿廢水、一般生產廢水、生活污水、洗衣廢水。對于這些廢水，船廠基本上都配置有相應的處理裝置，只要船廠管理方式合規、設備運行正常，廢水排放是可以滿足相應環保標準的。但也有部分企業因管理不當導致廢水排放超標，并遭受環保部門處罰的情況。

2.2.4 噪聲治理

船廠產生的噪聲主要來源于分段涂裝工場、空壓站、船體車間、分段裝焊工場、管子工場、鋼材預處理工場，以及船臺、總組場地等露天生產場所。目前采用的降噪措施主要包括：空壓站配備隔振降噪裝置；設備間布置一定面積的吸聲結構；風機設置隔振隔聲罩、風機進出口裝設消聲器、風機房采用消聲通風結構等。但由于船廠廠區面積較大、噪聲源形式多樣、管控難度較大，仍有部分企業出現噪音投訴事件。

3 船舶建造企業環保問題治理對策

通過對船舶建造企業環保治理現狀進行梳理（見表1），總體來看其主要面臨兩類問題：一類是個別企業管理缺失、環保設施運行維護不善等原因造成違規，如廢水排放中若干指標超標、固體廢物處理場地不符合貯存要求等，這些問題可通過加強管理和設備維護來解決；另一類則是企業普遍面臨的由于技術不成熟、成本投入較高等原因造成的違規，主要集中在大氣污染物治理方面，包括有組織排放VOCs 治理、無組織排放廢氣治理、焊接煙塵等。

表1 船舶建造企業污染物治理存在的主要問題

針對上述污染物治理存在的問題，采取以下治理對策：

3.1 有組織排放VOCs 治理

（1）借鑒其他行業VOCs 治理技術

涂裝作業產生的VOCs 治理是很多制造業共同面臨的問題。目前部分較先進的制造業如汽車行業在VOCs 治理方面積累了較豐富的經驗，對RTO、回收式熱力焚燒系統、催化燃燒法、濕式凈化法、生物處理法等方面開展了大量研究，技術方案相對成熟。雖然制造業與船舶工業相比在產品類型和生產模式方面存在較大差異，但相關經驗和技術可供船舶工業參考。

（2）優化VOCs 末端治理技術

針對我國船舶工業目前廣泛使用的活性炭吸附+熱空氣脫附+催化燃燒方案，通過對活性炭種類、脫附材料種類、脫附溫度、催化劑類型、管路風道設計等進行優化，同時加強對VOCs 減排設備運行狀態的監測和維修保養，可以進一步提高VOCs 減排效果，延長VOCs減排設備的使用壽命；對于正在試點應用的沸石轉輪+RTO 技術，需要進一步對其減排效果進行長期監測，并對VOCs 濃度波動較大等技術難題優化解決方案。

（3）改進船舶涂裝工藝

一方面對現有涂裝工藝進行優化，如改變噴涂方式、合理安排作業順序、推廣大包裝雙組份涂料等，從而減少涂裝作業不連續性和VOCs 波動性，為VOCs 治理技術更好發揮作用創造條件；另一方面通過機器人噴涂工藝代替人工噴涂，可以將噴涂效率從人工噴涂的30%～50%提高到70%以上，從而節約油漆、降低排放。

（4）推動VOC 源頭治理

源頭治理是減少VOCs 排放最根本的措施，有必要對船舶涂料中的VOCs 含量提出強制性要求，推動油漆生產廠商研制滿足VOCs 排放要求的環保油漆，從而在源頭上減少排放。

3.2 無組織排放廢氣治理

治理方案包括三種：一是推廣爬壁式除銹機器人、水霧噴砂除銹裝置等自動化除銹工裝的應用，從源頭上減少無組織排放廢氣；二是開展涂裝遮蔽系統應用研究，將污染物由無組織排放變為有組織排放；三是研制廢氣收集凈化系統等移動式外場廢氣凈化裝置，減少外場作業對環境的影響。

3.3 焊接煙塵治理

治理方案包括三種：一是開展車間自然通風與局部通風優化設計，減少焊接煙塵聚集；二是加強新型焊材、焊接工藝、焊接工裝研究，從工藝環節減少焊接煙塵排放；三是開展固定式局部除塵系統、移動式靜電焊煙凈化系統、高真空焊接煙塵凈化系統等的研制，并在手工焊、自動焊、焊接流水線等焊接工位推廣應用，改變裝焊車間焊煙積聚、能見度低的面貌。

3.4 固體廢物治理

治理方案包括三種：一是對企業現有固體廢物處理場地和設備進行統計核查，對不滿足環保法規標準的環節及時升級更新，并定期對固體廢物處理能力進行評估；二是完善企業固體廢物處理相關規章制度，加強固體廢物處理相關規章制度的監督與落實；三是開展固體廢物處理技術研究和裝置開發，提高船舶企業固體廢物處理能力。

3.5 廢水治理

治理方案包括兩種：一是優化中水回用裝置，重點提高中水回用裝置結構緊湊性、出水穩定性、能耗、效率、維修保養等方面的性能；二是推廣中水回用裝置應用，使得中水成為船廠綠化、道路清掃、消防、車輛沖洗、空壓站循環冷卻水的重要補充。

4 結語

本文通過調研分析船舶建造企業存在的環保問題，提出相應的治理對策，為業界提供參考。同時，由于本文研究以船舶建造企業為主，故對其它如船舶修理、船舶配套等企業具有一定局限性。