木質(zhì)家具環(huán)境影響評(píng)價(jià)中VOCs源強(qiáng)的確定與典型污染治理措施分析

摘要：針對(duì)家具企業(yè)涂裝過(guò)程產(chǎn)生的VOCs，本文提出了環(huán)境影響評(píng)價(jià)中幾種常見(jiàn)的源強(qiáng)核算方法，并根據(jù)成都當(dāng)?shù)丶揖咝袠I(yè)的特點(diǎn)提出了兩種典型處置措施，分析了處置措施的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、技術(shù)可行性，以期為家具制造行業(yè)涂裝廢氣污染問(wèn)題的解決提供新的參考。

關(guān)鍵詞：源強(qiáng);VOCs;處置措施

中圖分類號(hào)：X82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(zhì)家具生產(chǎn)是選取一種或幾種木質(zhì)材料為基礎(chǔ)，按照設(shè)計(jì)進(jìn)行加工、組裝，然后在基料表面噴涂油漆及稀釋劑，形成產(chǎn)品。VOCs主要來(lái)自涂料（具體包括油漆、稀釋劑等）。油漆中揮發(fā)性有機(jī)物的含量在0.3～1.1mg/m3。涂料中的有機(jī)物具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，噴涂作業(yè)后的8小時(shí)內(nèi)，揮發(fā)出的有機(jī)物約占其總揮發(fā)性有機(jī)物的80%，油漆在烘干或者晾干過(guò)程中釋放量約為20%。

成都是霧霾污染的重點(diǎn)地區(qū)，究其原因除去成都特殊的地理地勢(shì)、氣候條件等，成都周邊區(qū)縣形成規(guī)模的家具產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）污染也是主要原因之一。本文將以成都地區(qū)某家具廠為例，著重分析探討家具行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物治理措施及減排方法。

1 VOCs主要來(lái)源及排放特點(diǎn)

VOCs主要來(lái)源具體包括：涂裝工序中使用的油漆、固化劑、白乳膠、稀釋劑及中纖板等原輔材料，其排放特點(diǎn)包括噴膠、調(diào)漆、涂裝及干燥過(guò)程存在排放，使用油性漆及油性稀釋劑的 VOCs 排放濃度較高，使用水性涂料和水性膠粘劑等原輔料的VOCs排放濃度較低。

VOCs是一種揮發(fā)性有機(jī)物的總稱，其熔點(diǎn)低于25℃、沸點(diǎn)約48～252℃之間，具體包括酚類、鹵代烴類、多環(huán)芳烴類、多分子聚合物等。揮發(fā)性有機(jī)物在空氣、土壤、水體中廣泛存，且品類較多，危害性較強(qiáng)，會(huì)進(jìn)入人體的呼吸和免疫系統(tǒng)，進(jìn)而造成人體呼吸道感染、免疫功能失調(diào)等，此外，還可能造成致癌、致畸、致突變等突出影響。另外，光化學(xué)煙霧的生成部分原因是由于VOCs的污染;VOCs對(duì)細(xì)顆粒物（PM2.5）、臭氧（O3）等二次污染物的形成有較大的推動(dòng)作用，進(jìn)而導(dǎo)致霧霾天氣的形成。

2 VOCs排放源強(qiáng)常用的核算方法

2.1 物料守恒法

在核算VOCs源強(qiáng)時(shí)，若為新建項(xiàng)目，最常見(jiàn)的方法為物料衡算法。物料流失和產(chǎn)出產(chǎn)品總量相加，即為投入物料總量，通用公式是：

Σ投入=Σ產(chǎn)品+Σ流失

公式中，Σ投入是原料投入總量;Σ產(chǎn)品為成品產(chǎn)出總量;Σ流失為原料損失量。

環(huán)境影響評(píng)價(jià)中，需核算涂料中的VOCS、苯系物，尤其是后者，VOCS、苯系物并不存留于產(chǎn)品里，也不加入化學(xué)反應(yīng)，多數(shù)收集后處理，處理不完全污染物的排放以有組織形式排放，未捕集的廢氣以無(wú)組織形式排放。具體如下所示：

ΣG有組織排放+ΣG無(wú)組織排放=ΣG產(chǎn)生-ΣG處理量

其中，ΣG有組織排放為有組織排放的污染物量;ΣG無(wú)組織排放為無(wú)組織排放的污染物量;ΣG產(chǎn)生污染物產(chǎn)生總量;ΣG處理量為去除的污染物量。

2.2 排污系數(shù)法

對(duì)單位原輔材料使用產(chǎn)生的污染物量計(jì)算，就是基于原輔材料排污系數(shù)法，其計(jì)算公式為：

G產(chǎn)生=M1×α1+M2×α2+...+Mi×αi

其中，G產(chǎn)生是工藝中產(chǎn)生VOCs的總量;M1M2，...Mi是工藝中使用原輔材料的量;α1，α2...αi是原輔材料為i類時(shí)，其VOCs排污系數(shù)。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)法

在實(shí)際環(huán)境影響評(píng)價(jià)中，對(duì)已建和改擴(kuò)建項(xiàng)目進(jìn)行污染源實(shí)測(cè)，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)能夠確保源強(qiáng)核算更加精準(zhǔn)、有效，其計(jì)算公式為：

G排放=G產(chǎn)品×f1×（1-f2）

計(jì)算公式中，G排放是涂裝工序污染物外排量;G產(chǎn)品產(chǎn)品的產(chǎn)量;f1是涂裝廢氣的捕集率;f2為廢氣污染凈化設(shè)施凈化率。

此方法計(jì)算過(guò)程較精準(zhǔn)，與環(huán)保工程設(shè)計(jì)存在緊密的聯(lián)系，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際數(shù)值誤差較小，通常獲得的數(shù)據(jù)比理論值低。

3 VOCs常見(jiàn)治理技術(shù)及工藝選擇

3.1 VOCs常見(jiàn)治理技術(shù)

常見(jiàn)的處理工藝分為兩類：物理吸收工藝和分解破壞工藝。其中物理吸收工藝屬于物理方法，是通過(guò)改變物理指標(biāo)如溫度、壓強(qiáng)，或選擇具有吸附功能的吸附材料等工藝集中分離有機(jī)物的方法，具體涵蓋吸附工藝、吸收工藝、回收冷凝技術(shù)等;分解破壞工藝屬于化學(xué)方法，是通過(guò)改變揮發(fā)性有機(jī)物中的化學(xué)分子結(jié)構(gòu)，將其降解成簡(jiǎn)單的碳?xì)浠衔锘蛐》肿踊衔?，具體包括生物催化氧化、加熱燃燒、低溫等離子體分解及光解催化氧化工藝。

3.2 成都某區(qū)縣VOCs典型治理工藝

由于VOCs種類繁多、成分復(fù)雜、性質(zhì)各異，在很多情況下采用一種凈化技術(shù)難以達(dá)到治理要求，也不經(jīng)濟(jì)。如高濃度有機(jī)廢氣治理，可采用冷凝加吸附的組合工藝;低濃度有機(jī)廢氣可采用吸附加光氧化催化或等離子技術(shù)的組合工藝等。下面就成都地區(qū)木質(zhì)家具廠VOCs典型治理工藝介紹如下：

3.2.1 A企業(yè)采用“水簾除霧+干燥過(guò)濾+低溫等離子體凈化+活性炭吸附”工藝

涂裝廢氣經(jīng)水簾除漆霧后進(jìn)入多級(jí)過(guò)濾器過(guò)濾除濕，進(jìn)入低溫等離子凈化裝置，該裝置通過(guò)外加電場(chǎng)作用釋放大量高能電子，高能電子與VOCs分子發(fā)生一系列復(fù)雜的等離子體物理和化學(xué)反應(yīng)，有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化成低分子碳?xì)浠衔?，再通過(guò)活性炭吸附設(shè)施吸附后排放。

3.2.2 B企業(yè)采用“水簾除霧+干燥過(guò)濾系統(tǒng)+光催化氧化+活性炭吸附”工藝

噴涂廢氣先經(jīng)過(guò)濾除濕除雜等預(yù)處理，繼而進(jìn)入光氧催化氧化裝置，最終使有機(jī)廢氣分解成二氧化碳、水等小分子物質(zhì)，再經(jīng)過(guò)活性炭吸附裝置處置后達(dá)標(biāo)排放。

根據(jù)A、B企業(yè)提供的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算處理效率如下：

3.3 不同治理技術(shù)優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比分析

前面兩個(gè)VOCs治理措施都符合《四川省固定污染源大氣揮發(fā)性有機(jī)物排放標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)VOCs所要求的最高允許排放濃度、排放速度及最低去除率。但上述兩種措施都有各自的優(yōu)劣勢(shì)，分析如下：

4 結(jié)論與展望

涂裝廢氣的主要污染物是VOCs，如處理不當(dāng)，會(huì)對(duì)人體和周圍環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響。目前，處理方法大致可分兩方面：回收利用技術(shù)和銷毀技術(shù)。本文以此為背景，探討成都地區(qū)典型的兩種處理工藝的技術(shù)要點(diǎn)和去除率。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)：吸附加光氧化催化等組合工藝仍然是成都地區(qū)家具行業(yè)VOCs治理的成熟工藝。

另外，家具行業(yè)應(yīng)提高水性環(huán)保涂料、稀釋劑的使用量和使用比例，推廣先進(jìn)的噴涂設(shè)備包括全自動(dòng)輥涂線等，提高木質(zhì)家具企業(yè)的清潔生產(chǎn)水平，從源頭上減少揮發(fā)性有機(jī)物的產(chǎn)生，減少企業(yè)對(duì)污染物末端治理的依賴，減少VOCs排放量。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2019-02-27

作者簡(jiǎn)介：尹基宇（1982-），男，漢族，碩士研究生，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境影響評(píng)價(jià)。