木质家具环境影响评价中VOCs源强的确定与典型污染治理措施分析

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　　摘要：针对家具企业涂装过程产生的VOCs，本文提出了环境影响评价中几种常见的源强核算方法，并根据成都当地家具行业的特点提出了两种典型处置措施，分析了处置措施的经济、环境、技术可行性，以期为家具制造行业涂装废气污染问题的解决提供新的参考。
　　关键词：源强;VOCs;处置措施
　　中图分类号：X82 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）07-00-02
　　DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.07.016
　　Abstract：In view of the volatile organic compounds（VOCs） produced by the coating process in furniture manufacturing enterprises， several common methods of source strength accounting in environmental impact assessment are proposed. According to the characteristics of the local furniture industry in Chengdu， two typical disposal measures have been proposed and the economic， environmental and technical feasibility of those measures have been analyzed， which provides a new reference for solving the pollution problem of paint exhaust gas in furniture manufacturingindustry.
　　Key words：Source strength;VOCs;Disposal measures
　　木質家具生产是选取一种或几种木质材料为基础，按照设计进行加工、组装，然后在基料表面喷涂油漆及稀释剂，形成产品。VOCs主要来自涂料（具体包括油漆、稀释剂等）。油漆中挥发性有机物的含量在0.3～1.1mg/m3。涂料中的有机物具有较强的挥发性，喷涂作业后的8小时内，挥发出的有机物约占其总挥发性有机物的80%，油漆在烘干或者晾干过程中释放量约为20%。
　　成都是雾霾污染的重点地区，究其原因除去成都特殊的地理地势、气候条件等，成都周边区县形成规模的家具产业产生的挥发性有机物（VOCs）污染也是主要原因之一。本文将以成都地区某家具厂为例，着重分析探讨家具行业挥发性有机物治理措施及减排方法。
　　1 VOCs主要来源及排放特点
　　VOCs主要来源具体包括：涂装工序中使用的油漆、固化剂、白乳胶、稀释剂及中纤板等原辅材料，其排放特点包括喷胶、调漆、涂装及干燥过程存在排放，使用油性漆及油性稀释剂的 VOCs 排放浓度较高，使用水性涂料和水性胶粘剂等原辅料的VOCs排放浓度较低。
　　VOCs是一种挥发性有机物的总称，其熔点低于25℃、沸点约48～252℃之间，具体包括酚类、卤代烃类、多环芳烃类、多分子聚合物等。挥发性有机物在空气、土壤、水体中广泛存，且品类较多，危害性较强，会进入人体的呼吸和免疫系统，进而造成人体呼吸道感染、免疫功能失调等，此外，还可能造成致癌、致畸、致突变等突出影响。另外，光化学烟雾的生成部分原因是由于VOCs的污染;VOCs对细颗粒物（PM2.5）、臭氧（O3）等二次污染物的形成有较大的推动作用，进而导致雾霾天气的形成。
　　2 VOCs排放源强常用的核算方法
　　2.1 物料守恒法
　　在核算VOCs源强时，若为新建项目，最常见的方法为物料衡算法。物料流失和产出产品总量相加，即为投入物料总量，通用公式是：
　　Σ投入=Σ产品+Σ流失
　　公式中，Σ投入是原料投入总量;Σ产品为成品产出总量;Σ流失为原料损失量。
　　环境影响评价中，需核算涂料中的VOCS、苯系物，尤其是后者，VOCS、苯系物并不存留于产品里，也不加入化学反应，多数收集后处理，处理不完全污染物的排放以有组织形式排放，未捕集的废气以无组织形式排放。具体如下所示：
　　ΣG有组织排放+ΣG无组织排放=ΣG产生-ΣG处理量
　　其中，ΣG有组织排放为有组织排放的污染物量;ΣG无组织排放为无组织排放的污染物量;ΣG产生污染物产生总量;ΣG处理量为去除的污染物量。
　　2.2 排污系数法
　　对单位原辅材料使用产生的污染物量计算，就是基于原辅材料排污系数法，其计算公式为：
　　G产生=M1×α1+M2×α2+...+Mi×αi
　　其中，G产生是工艺中产生VOCs的总量;M1M2，...Mi是工艺中使用原辅材料的量;α1，α2...αi是原辅材料为i类时，其VOCs排污系数。
　　2.3 现场监测法
　　在实际环境影响评价中，对已建和改扩建项目进行污染源实测，实测数据能够确保源强核算更加精准、有效，其计算公式为：
　　G排放=G产品×f1×（1-f2）
　　计算公式中，G排放是涂装工序污染物外排量;G产品产品的产量;f1是涂装废气的捕集率;f2为废气污染净化设施净化率。
　　此方法计算过程较精准，与环保工程设计存在紧密的联系，计算结果与实际数值误差较小，通常获得的数据比理论值低。
　　3 VOCs常见治理技术及工艺选择
　　3.1 VOCs常见治理技术
　　常见的处理工艺分为两类：物理吸收工艺和分解破坏工艺。其中物理吸收工艺属于物理方法，是通过改变物理指标如温度、压强，或选择具有吸附功能的吸附材料等工艺集中分离有机物的方法，具体涵盖吸附工艺、吸收工艺、回收冷凝技术等;分解破坏工艺属于化学方法，是通过改变挥发性有机物中的化学分子结构，将其降解成简单的碳氢化合物或小分子化合物，具体包括生物催化氧化、加热燃烧、低温等离子体分解及光解催化氧化工艺。 　　3.2 成都某区县VOCs典型治理工艺
　　由于VOCs种类繁多、成分复杂、性质各异，在很多情况下采用一种净化技术难以达到治理要求，也不经济。如高浓度有机废气治理，可采用冷凝加吸附的组合工艺;低浓度有机废气可采用吸附加光氧化催化或等离子技术的组合工艺等。下面就成都地区木质家具厂VOCs典型治理工艺介绍如下：
　　3.2.1 A企业采用“水帘除雾+干燥过滤+低温等离子体净化+活性炭吸附”工艺
　　涂装废气经水帘除漆雾后进入多级过滤器过滤除湿，进入低温等离子净化装置，该装置通过外加电场作用释放大量高能电子，高能电子与VOCs分子发生一系列复杂的等离子体物理和化学反应，有机污染物转化成低分子碳氢化合物，再通过活性炭吸附设施吸附后排放。
　　3.2.2 B企业采用“水帘除霧+干燥过滤系统+光催化氧化+活性炭吸附”工艺
　　喷涂废气先经过滤除湿除杂等预处理，继而进入光氧催化氧化装置，最终使有机废气分解成二氧化碳、水等小分子物质，再经过活性炭吸附装置处置后达标排放。
　　根据A、B企业提供的监测数据，计算处理效率如下：
　　3.3 不同治理技术优劣势对比分析
　　前面两个VOCs治理措施都符合《四川省固定污染源大气挥发性有机物排放标准》对VOCs所要求的最高允许排放浓度、排放速度及最低去除率。但上述两种措施都有各自的优劣势，分析如下：
　　4 结论与展望
　　涂装废气的主要污染物是VOCs，如处理不当，会对人体和周围环境产生严重影响。目前，处理方法大致可分两方面：回收利用技术和销毁技术。本文以此为背景，探讨成都地区典型的两种处理工艺的技术要点和去除率。经分析发现：吸附加光氧化催化等组合工艺仍然是成都地区家具行业VOCs治理的成熟工艺。
　　另外，家具行业应提高水性环保涂料、稀释剂的使用量和使用比例，推广先进的喷涂设备包括全自动辊涂线等，提高木质家具企业的清洁生产水平，从源头上减少挥发性有机物的产生，减少企业对污染物末端治理的依赖，减少VOCs排放量。
　　参考文献
　　[1]姚立英，王伟，吉晟.天津市挥发性有机物治理情况分析[J].环境与发展，2016，28（3）：42-46.
　　[2]高明.家具喷漆废气中挥发性有机污染物的调查[J].江西化工，2018（06）：181-182.
　　收稿日期：2019-02-27
　　作者简介：尹基宇（1982-），男，汉族，硕士研究生，工程师，研究方向为环境影响评价。
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