深圳市典型溶劑使用源VOCs排放特征、治理現(xiàn)狀與減排對(duì)策

黃俊霖，邱向陽，程義君，吳家浩

1.深圳中環(huán)博宏環(huán)境技術(shù)有限公司

2.北京中環(huán)博宏環(huán)境資源科技有限公司

揮發(fā)性有機(jī)物（volatile organic compounds，VOCs）是形成細(xì)顆粒物（PM2.5）和臭氧（O3）的關(guān)鍵前體物，在太陽光照射下，VOCs可與氮氧化物（NOx）反應(yīng)生成O3

[1-2]；若遇合適的氣象條件可進(jìn)一步形成光化學(xué)煙霧，進(jìn)而降低大氣能見度水平，并危害人體呼吸道健康[3-4]。隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，現(xiàn)階段VOCs已成為影響我國重點(diǎn)城市群和重點(diǎn)區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量的關(guān)鍵污染因子[5-8]。從目前我國VOCs的排放清單來看，溶劑使用源VOCs排放貢獻(xiàn)突出，占全國VOCs排放總量50%以上，排放源涉及橡膠和塑料制品、包裝印刷等大量使用含VOCs原輔料的典型行業(yè)[9]。

隨著我國對(duì)VOCs污染治理的日益重視，使用揮發(fā)性有機(jī)溶劑的工業(yè)源VOCs的排放特征、末端治理、減排途徑也逐漸成為大氣環(huán)境領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[10-12]。如欒志強(qiáng)等[13]在考慮經(jīng)濟(jì)與技術(shù)可行的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)評(píng)估了吸附濃縮、催化燃燒、等離子處理等常見技術(shù)的適用范圍，為工業(yè)VOCs治理技術(shù)的選擇標(biāo)準(zhǔn)提供了指引；王剛等[14]采用最大增量反應(yīng)活性法量化了橡膠制造廠、制藥廠無組織VOCs的O3生成潛勢，確定了甲苯、二甲苯等芳香烴是上述行業(yè)工藝過程所排放VOCs的主要物種；羌寧等[15]通過設(shè)定排放情景估算了主流末端治理技術(shù)的減排效能，指出強(qiáng)化VOCs排放過程的按質(zhì)分類收集是今后提高VOCs末端削減效率的有效途徑。雖然各溶劑使用源的VOCs排放組分與排放水平，以及相關(guān)末端工藝的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)適用范圍已逐步明確，但較少有結(jié)合VOCs排放特征及末端治理水平來探討區(qū)域溶劑使用源的VOCs減排路徑的研究。

為此，筆者選取工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的深圳市作為研究區(qū)域，以橡膠和塑料制品行業(yè)、印刷行業(yè)、電子元件制造業(yè)及表面涂裝行業(yè)作為溶劑使用源的典型代表，首先分析比較不同行業(yè)的VOCs排放水平及排放組分的差異；其次對(duì)現(xiàn)有的末端治理工藝類型進(jìn)行總結(jié)分析，借助實(shí)地檢測來評(píng)估典型工藝的處理率，并結(jié)合技術(shù)瓶頸和運(yùn)行管理現(xiàn)狀總結(jié)其低效處理的主要因素；最后從低揮發(fā)性原輔料源頭替代、末端設(shè)施建設(shè)與管理規(guī)范化方面提出VOCs的減排對(duì)策，以期為強(qiáng)化“十四五”期間溶劑使用源的VOCs污染控制提供科學(xué)指導(dǎo)和經(jīng)驗(yàn)借鑒。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

深圳市是我國及珠三角地區(qū)工業(yè)經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的城市之一，2019年規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)3.68萬億元，較2017年（3.21萬億元）增加14.64%，位居全國工業(yè)總產(chǎn)值榜首。2019年，深圳市VOCs排放量約9.8萬t，而溶劑使用源的排放占比高達(dá)54.0%，表明在高度城市化和工業(yè)化的發(fā)展背景下，工業(yè)源已成為全市VOCs排放的首要源。

目前，深圳市約有3.3萬家涉VOCs排放的工業(yè)企業(yè)。其中，電子元件制造業(yè)、橡膠和塑料制品行業(yè)、印刷行業(yè)及表面涂裝行業(yè)的企業(yè)數(shù)量合計(jì)占比超過75%，是深圳市溶劑使用源VOCs的主要排放貢獻(xiàn)行業(yè)。第二次全國污染源普查（簡稱二污普）結(jié)果顯示，僅占全市涉VOCs企業(yè)總數(shù)2.4%的重點(diǎn)管控企業(yè)，其VOCs排放量占全市VOCs排放總量的23.3%。其中，電子元件制造業(yè)、橡膠和塑料制品行業(yè)、表面涂裝行業(yè)以及印刷行業(yè)占所有重點(diǎn)管控企業(yè)VOCs排放總量的73.0%。根據(jù)深圳市環(huán)境監(jiān)測中心站的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)，2017—2019年，全市O3的 1 h 平均濃度已由 62 μg/m3上升至 64 μg/m3；近地面觀測顯示，深圳市本地溶劑使用源排放的VOCs在促進(jìn)二次有機(jī)氣溶膠（secondary organic aerosol，SOA）生成的同時(shí)也促進(jìn)了O3的生成。目前，控制溶劑使用源VOCs排放已成為協(xié)同防治O3與PM2.5污染的重要管理環(huán)節(jié)。

1.2 樣品采集

選取橡膠和塑料制品行業(yè)、印刷行業(yè)、電子元件制造業(yè)以及表面涂裝行業(yè)的重點(diǎn)管控企業(yè)作為研究對(duì)象，該類企業(yè)的VOCs排放組分、排放水平和末端設(shè)施在一定程度上代表了深圳市典型溶劑使用源的排放特征和治理能力。依據(jù)HJ 732—2014《固定污染源廢氣揮發(fā)性有機(jī)物的采樣氣袋法》對(duì)深圳市10家重點(diǎn)管控企業(yè)的固定排放源進(jìn)行樣品采集和保存，具體信息如表1所示。同時(shí)，基于四大溶劑使用型行業(yè)末端工藝類型的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，測試了9套典型處理設(shè)施的處理率。

表 1 固定排放源排放組分的樣品信息Table 1 Sample information on the emission components from stationary emitters

1.3 分析方法

固定排放源VOCs排放組分采用HJ 759—2015《環(huán)境空氣 揮發(fā)性有機(jī)物的測定 罐采樣氣相色譜-質(zhì)譜法》進(jìn)行檢測分析，含氧揮發(fā)性有機(jī)物（oxygenated volatile organic compounds，OVOCs）組分采用 HJ 683—2014《環(huán)境空氣 醛酮類化合物的測定 高效液相色譜法》進(jìn)行檢測分析。針對(duì)末端處理率，利用多功能煙氣濕度檢測儀（SUMMIT，TPI-716N，韓國）測試廢氣收集管道的進(jìn)氣口及出氣口廢氣的流量、溫度、濕度及壓力；同時(shí)采取便攜式氣相色譜儀（Honeywell，ppb RAE 3000，美國）檢測進(jìn)入治理設(shè)施前、后的非甲烷總烴（non-methane hydrocarbon，NMHC）的標(biāo)態(tài)濃度，檢出限＜0.005 μmol/mol。以 HJ 1013—2018《固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法》參比測試技術(shù)要求，每套處理設(shè)施將獲取9組數(shù)據(jù)用于計(jì)算末端處理率，公式如下：

式中：η為末端處理率，%；Q1、Q2分別為進(jìn)入末端處理設(shè)施前、后的氣體流量，m3/h；C1、C2分別為進(jìn)入末端處理設(shè)施前、后的NMHC濃度，μmol/mol。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同行業(yè)VOCs排放特征

2.1.1 排放水平

調(diào)研了603家被列入重點(diǎn)管控名單的溶劑使用型企業(yè)（包括149家電子元件制造企業(yè)、261家橡膠和塑料制品企業(yè)、110家印刷企業(yè)、83家表面涂裝企業(yè)）的VOCs排放量數(shù)據(jù)（來源于二污普），分析不同行業(yè)VOCs排放差異。

深圳市典型溶劑使用源VOCs排放量整體介于1.7～1 493.3 t/a，不同行業(yè)單位企業(yè)的VOCs平均排放量為表面涂裝（51.8 t/a）＞電子元件（36.5 t/a）＞印刷（21.0 t/a）＞橡膠塑料（17.4 t/a）。從排放貢獻(xiàn)來看，表面涂裝行業(yè)所排放VOCs的63.9%來源于排放量＞300 t/a的大型船舶、集裝箱及自行車金屬車架生產(chǎn)企業(yè)，而該類企業(yè)數(shù)量僅占行業(yè)企業(yè)數(shù)量的3.6%；其次是電子元件制造業(yè)，數(shù)量占比僅為2.0%的大型企業(yè)（排放量＞300 t/a）的VOCs排放量卻占該行業(yè)排放總量的44.9%〔圖1（a）〕。即表面涂裝行業(yè)和電子元件制造業(yè)均呈現(xiàn)小排放量企業(yè)數(shù)量多、排放貢獻(xiàn)少，大排放量企業(yè)數(shù)量少、排放貢獻(xiàn)大的分布特征。

相比之下，橡膠和塑料制品行業(yè)、印刷行業(yè)雖然在企業(yè)數(shù)量上仍以小型企業(yè)為主（排放量≤10 t/a），但不同排放規(guī)模的企業(yè)，其VOCs排放量對(duì)行業(yè)排放總量的貢獻(xiàn)為15%～20%，分布較為均勻。因此，為提高監(jiān)管部門對(duì)工業(yè)源VOCs減排的監(jiān)管效率，應(yīng)重點(diǎn)督促電子元件制造業(yè)、表面涂裝行業(yè)的大型排放源強(qiáng)化減排，而橡膠行業(yè)、印刷行業(yè)則需同時(shí)進(jìn)行全源減排。從固定排放源的排放水平來看，VOCs排放濃度以表面涂裝行業(yè)最高，為95.6～479.7 μmol/m3；其次是橡膠和塑料制品行業(yè)（63.3～152.5 μmol/m3）、印刷行業(yè)（34.3～122.3 μmol/m3）、電子元件制造業(yè)（42.6～75.6 μmol/m3）〔圖 1（b）〕。原輔料類型是影響VOCs排放水平的首要因素[16]，以表面涂裝行業(yè)為例，該行業(yè)工藝過程排放的VOCs來源于調(diào)漆、噴漆、烘干期間揮發(fā)的油漆、稀釋劑及清洗劑；而采用環(huán)氧樹脂靜電噴涂粉末的涂裝企業(yè)G，與使用水性漆、油性漆的涂裝企業(yè)F相比，末端VOCs排放濃度明顯減少80%，說明低揮發(fā)性原輔料替代可大幅度削減末端VOCs排放濃度。

圖 1 典型溶劑使用源VOCs排放量占比與排放濃度Fig.1 Proportion of VOCs emission and concentration of typical solvents sources

圖 2 不同行業(yè)VOCs排放組分比較Fig.2 Comparison of VOCs emission components in different industries

2.1.2 排放組分

深圳市典型溶劑使用源VOCs成分譜如圖2所示。從圖2（a)可知，四大行業(yè)固定排放源的烷烯烴、芳香烴、鹵代烴排放量較小，平均排放量占比為3.0%～5.8%；而OVOCs排放量占比最大，為76.8%～97.0%，行業(yè)內(nèi)的平均占比仍以表面涂裝行業(yè)為最高（96.7%），側(cè)面反映出涂裝行業(yè)的水性原料替代力度相對(duì)其他行業(yè)較大。

結(jié)合圖1的VOCs數(shù)據(jù)，將排放量占比之和大于90%的污染物集定為特征污染物，四大行業(yè)固定排放源VOCs占比最高的組分為甲醛和乙醛〔圖2（b）〕。其中，表面涂裝行業(yè)主要組分為甲醛（47.6%）、乙醛（15.0%）和丙醛（6.40%），異丙醇、丙酮/丙烯醛為特有排放組分，分別占3.4%和3.1%；印刷行業(yè)主要組分為乙醛（18.1%）、戊醛（16.5%）和己醛（13.4%）；橡膠和塑料制品行業(yè)主要組分為乙醛（18.3%）、丙醛（17.8%）和正戊烷（13.1%），特有組分為乙苯（2.0%）；電子元件制造業(yè)主要組分為甲醛（23.1%）、乙醛（15.9%）和己醛（14.3%），特有組分為間一甲基苯甲醛（1.5%）和正丁烷（1.3%）。原輔料類型的不同，造成四大典型行業(yè)的VOCs組成特征存在一定差異。由于OVOCs具備極高的光化學(xué)反應(yīng)活性，可與大氣對(duì)流層的·OH自由基及O3分子反應(yīng)生成兼具極性和吸附性的SOA，并影響著大氣能見度和輻射平衡[14]。因此，從優(yōu)先控制污染物種類考慮，深圳市溶劑使用源應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以甲醛和乙醛為主的OVOCs治理。

近年來，珠三角地區(qū)工業(yè)源VOCs的排放組分逐漸由芳香烴類轉(zhuǎn)向OVOCs，這主要是受水性原料替代和末端治理設(shè)施等控制政策的影響[17]。一方面，水性原料替代可減少溶劑型原料揮發(fā)的芳香烴類，且水性原料的酯類、醇酮類及醚類濃度高于溶劑涂料，從而導(dǎo)致替代后的排放組分以O(shè)VOCs為主[18]；另一方面，隨著《廣東省揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）整治與減排工作方案（2018—2020年）》《市大氣污染防治指揮部關(guān)于印發(fā)〈2020年“深圳藍(lán)”可持續(xù)行動(dòng)計(jì)劃〉的通知》等行動(dòng)方案的實(shí)施，針對(duì)工業(yè)源VOCs末端治理設(shè)施的安裝使用已逐漸普及，然而部分末端工藝（如UV光解）因技術(shù)局限性，工藝過程排放的烷烯烴類、芳香烴類等VOCs組分被氧化為CO2與H2O的同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生醛類、醇類等不完全氧化的副產(chǎn)物[19]；由于熱氧化技術(shù)（thermal oxidizer，TO）對(duì)有機(jī)物的破壞率達(dá)到95%以上所需溫度應(yīng)高于800 ℃[20]，而RTO、TO等燃燒設(shè)施在實(shí)際運(yùn)行中，為避免爆炸風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)定溫度通常低于800 ℃，由此可產(chǎn)生不完全氧化的次生污染物[21]，也是造成排放源VOCs的主要組分向OVOCs演變的重要因素。

2.2 VOCs末端治理現(xiàn)狀

2.2.1 末端工藝類型

末端治理是溶劑使用源VOCs至關(guān)重要的削減環(huán)節(jié)，而工藝類型的優(yōu)劣直接影響VOCs削減量。為系統(tǒng)評(píng)估深圳市典型溶劑使用源的末端治理現(xiàn)狀，筆者調(diào)研了567家被列入重點(diǎn)管控名單的在產(chǎn)企業(yè)的末端治理設(shè)施安裝情況，涵蓋249家橡膠和塑料制品企業(yè)、138家電子元件制造企業(yè)、105家印刷企業(yè)及75家表面涂裝企業(yè)。

生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治方案》中指出，等離子、光氧化為低效技術(shù)，而工業(yè)源VOCs具有間歇式的排放特征[22]，活性炭在吸附高濃度VOCs后，若遇低濃度VOCs則易出現(xiàn)解吸現(xiàn)象[23]；且當(dāng)前四大行業(yè)仍以溶劑型原輔料為主，而水噴淋設(shè)施對(duì)非水溶性VOCs幾乎無凈化能力[24]。因此，在末端工藝的分類上，將UV光解、等離子、活性炭吸附、水噴淋歸為單一低效工藝，單一低效工藝的組合歸為低效組合工藝，RTO、CO、TO、蓄熱式催化燃燒法（regenerative catalytic oxidation，RCO）歸為高效工藝。從圖3可知，深圳市四大溶劑使用源的末端設(shè)施覆蓋率以表面涂裝行業(yè)最高（96%），而印刷行業(yè)最低（84.8%）。在末端工藝類型上，四大溶劑使用源的末端設(shè)施均以低效組合工藝為主，占比為51.4%～69.6%；其次是單一低效工藝，占比為21.7%～36.2%；高效工藝以表面涂裝行業(yè)占比最大（9.3%），而印刷行業(yè)、橡膠和塑料制品行業(yè)占比較?。?.0%～1.2%），四大行業(yè)的高效工藝合計(jì)占比不足10%。

圖 3 深圳市典型溶劑使用源的末端工藝類型Fig.3 EOP process types of typical solvent sources in Shenzhen City

UV光解、活性炭吸附、水噴淋已成為深圳市典型溶劑使用源的主流末端工藝類型。從四大行業(yè)的低效工藝占比情況來看，橡膠和塑料制品行業(yè)、電子元件制造業(yè)均以UV光解工藝為主，占比分別為60.6%、59.4%；表面涂裝行業(yè)、印刷行業(yè)則主要為活性炭吸附工藝，分別占68.0%、57.1%。從末端治理設(shè)施的運(yùn)行管理現(xiàn)狀來看，UV光解設(shè)施存在紫外燈管損壞但未及時(shí)更換的現(xiàn)象，水噴淋設(shè)施的液面則長期未密閉并呈現(xiàn)無組織揮發(fā)，活性炭吸附裝置內(nèi)填充量不足或更換周期長達(dá)半年等，污染防治設(shè)施的不規(guī)范管理將進(jìn)一步降低末端工藝對(duì)溶劑使用源VOCs的削減能力。

2.2.2 末端處理率

為定量評(píng)估深圳市溶劑使用源末端工藝的治理能力，筆者基于四大溶劑使用型行業(yè)末端工藝類型的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，測試了9套典型處理設(shè)施的處理率，結(jié)果如表2所示。從表2可知，由活性炭吸附、水噴淋、UV光解構(gòu)成的組合工藝，77.8%的末端設(shè)施平均處理率低于35%。其中，水噴淋+活性炭工藝的平均處理率為1.2%～17.7%。從處理率的差異性來看，設(shè)施C進(jìn)氣口與排氣口的氣體濕度平均值相近，分別為55.1%和53.2%，表明車間收集的VOCs與噴淋塔的液面幾乎無接觸，這可能是噴淋液的水溶性有機(jī)物濃度過于飽和導(dǎo)致[25]，處理率主要為活性炭吸附所貢獻(xiàn)；而設(shè)施D、設(shè)施F及設(shè)施H排氣口的氣體濕度平均值比進(jìn)氣口高出43.2%～95.6%，說明車間收集的廢氣與水噴淋設(shè)施的液體混合較為充分，由于濕度升高會(huì)抑制活性炭對(duì)VOCs的吸附能力[26]，因此處理率主要為水噴淋所貢獻(xiàn)。相比之下，同屬于水噴淋+活性炭的處理設(shè)施H幾乎不發(fā)揮凈化作用，噴淋塔吸收液及活性炭已處于飽和狀態(tài)，測試期間表現(xiàn)出的負(fù)效率則主要源于工藝排放的VOCs濃度過低導(dǎo)致活性炭出現(xiàn)解析現(xiàn)象[27]。

表 2 深圳市典型溶劑使用源末端工藝的處理率Table 2 Efficiency of EOP processes of typical solvent sources in Shenzhen City

UV光解+活性炭吸附工藝的平均處理率為16.2%～34.1%，2套設(shè)施處理率的差異在于廢氣收集方式的不同。如采用整體車間密閉的收集措施，相對(duì)于采用局部集氣罩收集而言，設(shè)施G進(jìn)氣口NMHC平均濃度（131.0 μmol/mol）比設(shè)施 E 進(jìn)氣口（39.0 μmol/mol）高出2.4倍，但其處理率僅為設(shè)施E的47.5%。在設(shè)施運(yùn)維質(zhì)量上，一方面是因?yàn)閁V燈管對(duì)VOCs的去除率會(huì)隨著進(jìn)氣濃度的升高而下降[28]；另一方面是活性炭箱的填充量未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，僅存的少量活性炭在吸附飽和后不再發(fā)揮削減作用。從源頭排放特征來看，本次調(diào)研的UV光解+活性炭工藝均用于處理印刷廢氣，雖然2家企業(yè)已采用低揮發(fā)性的大豆油墨完成印刷工序的源頭替代，但輥軸、墨槽的清洗環(huán)節(jié)仍使用VOCs含量100%的溶劑型物料，如石油精或正庚烷洗車水，該類清洗劑在使用過程經(jīng)揮發(fā)、收集進(jìn)入末端設(shè)施后會(huì)附著在UV燈管表面形成油狀薄膜，導(dǎo)致紫外線能量強(qiáng)度下降，從而干擾可對(duì)VOCs產(chǎn)生分解作用的·OH與氧自由基的生成速率[29]，進(jìn)而削弱末端VOCs治理能力。

水噴淋+UV光解工藝的平均處理率為21.7%～66.0%。在測試期間，設(shè)施I無論是運(yùn)行效果的穩(wěn)定性，或是平均處理率均高于設(shè)施A，原因在于進(jìn)入設(shè)施I的VOCs來源于以二乙二醇乙醚醋酸酯為主要成分的水溶性防焊油墨，根據(jù)相似相溶原理，前端水噴淋可發(fā)揮良好的凈化效果；由于UV燈管的輻照強(qiáng)度整體上隨時(shí)間呈現(xiàn)逐漸衰弱的趨勢，該套UV燈管運(yùn)行時(shí)長已超過使用壽命導(dǎo)致能量下降[30]，未能發(fā)揮治理能力。相比之下，進(jìn)入設(shè)施A的VOCs則來源于乙酸丁酯、季戊四醇三丙烯酸酯質(zhì)量占比高于70%的非水溶性漆，導(dǎo)致前端噴淋塔吸收劑未能對(duì)VOCs發(fā)揮溶解作用，而后端UV燈管表面因接觸非水溶性VOCs后形成油狀薄膜，致使該組合工藝的整體凈化效率偏低。在實(shí)現(xiàn)噴涂車間整體密閉收集、定期更換噴淋吸收液和UV燈管的基礎(chǔ)上，以水噴淋、干式過濾器、UV光解組成的四級(jí)處理工藝（設(shè)施B）對(duì)水性涂料產(chǎn)生的VOCs，可發(fā)揮良好的凈化效果，平均處理率相對(duì)于設(shè)施I高出19.4%?？梢姡鶕?jù)原輔料的水溶性特征來合理搭配組合工藝，在此基礎(chǔ)上提高設(shè)施的維護(hù)頻次和維護(hù)質(zhì)量，是確保末端VOCs削減量的關(guān)鍵。

綜上，由于所檢測的末端處理設(shè)施的廢氣均由VOCs占比大于10%的原輔料揮發(fā)產(chǎn)生，根據(jù)GB 37822—2019《揮發(fā)性有機(jī)物無組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)》條款10.3.2的VOCs排放控制要求，所收集廢氣的非甲烷總烴初始排放速率≥3 kg/h時(shí)，末端處理率不應(yīng)低于80%；若按80%的收集率、2 000 h/a的保守生產(chǎn)時(shí)長倒推可知，同一棟建筑的生產(chǎn)車間VOCs產(chǎn)生量≥7.5 t/a，該棟建筑所收集的VOCs處理率需達(dá)到80%；從二污普數(shù)據(jù)來看，所評(píng)估的企業(yè)生產(chǎn)車間VOCs排放量為6.5～147.5 t/a，可見VOCs產(chǎn)生量必定大于排放量。在實(shí)現(xiàn)應(yīng)收盡收后，NMHC的初始排放速率基本超出GB 37822—2019規(guī)定的最低限值要求，因此需配置高效處理工藝。

2.3 溶劑使用源VOCs減排對(duì)策

2.3.1 推行低揮發(fā)性物料源頭替代

源頭替代是實(shí)現(xiàn)VOCs減排的首要任務(wù)，推行低揮發(fā)性原輔料的行業(yè)覆蓋率是確保工業(yè)VOCs削減的有效途徑[31]。在經(jīng)濟(jì)技術(shù)可行的前提下，針對(duì)各類涉VOCs工序選取合適的環(huán)境友好型原輔料替代方式，可最大程度地實(shí)現(xiàn)VOCs源頭減排[32]。在執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)上，涂裝工序的涂料應(yīng)符合GB/T 35602—2017《綠色產(chǎn)品評(píng)價(jià)涂料》、GB/T 38597—2020《低揮發(fā)性有機(jī)化合物含量涂料產(chǎn)品技術(shù)要求》的相關(guān)要求，印刷工序的油墨應(yīng)符合GB 38507—2020《油墨中可揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）含量的限值》規(guī)定的“低揮發(fā)性有機(jī)化合物含量油墨”產(chǎn)品要求，清洗工序的清洗劑應(yīng)符合GB 38508—2020《清洗劑揮發(fā)性有機(jī)化合物含量限值》規(guī)定的“低VOCs含量清洗劑”要求。

具體減排建議如下：1）噴涂工序涉及的鋼結(jié)構(gòu)、機(jī)械配件、金屬家具可采取粉末涂料，金屬防腐基材底漆和電機(jī)線圈浸漆可替代為水性漆，汽車面漆適宜采用高固體分涂料；重點(diǎn)推進(jìn)使用緊湊式涂裝工藝，推廣采用輥涂、靜電噴涂、高壓無氣噴涂、空氣輔助無氣噴涂、熱噴涂、超臨界二氧化碳噴涂等涂裝技術(shù)，鼓勵(lì)采用自動(dòng)化、智能化噴涂設(shè)備替代人工噴涂，減少使用空氣噴涂技術(shù)。2）平版印刷工序宜推廣植物油基膠印油墨（VOCs濃度≤2%）替代技術(shù)；非接觸食品的外包裝標(biāo)簽的平版、凸版及網(wǎng)版印刷工序則適宜采用輻射固化油墨替代技術(shù)；由于凹印油墨VOCs濃度為68%～80%[33]，塑料表印、塑料輕包裝的凹版印刷工序若采用水性凹印油墨替代技術(shù)，VOCs可削減55%～63%。3）清洗工序通過無醇或低醇溶液替代傳統(tǒng)的純?nèi)軇┣逑磩?，VOCs可削減50%～90%。

2.3.2 規(guī)范末端設(shè)施建設(shè)與運(yùn)行

深圳市典型溶劑使用源的VOCs治理設(shè)施多為低效的單一治理設(shè)施或低效組合工藝，且治理設(shè)施簡陋，治理方案缺乏針對(duì)性。因此，在建設(shè)規(guī)范上，可根據(jù)企業(yè)VOCs治理設(shè)施的實(shí)際運(yùn)行效果，篩選建設(shè)行業(yè)VOCs治理技術(shù)庫和治理設(shè)施服務(wù)單位庫，避免企業(yè)環(huán)保投資低效、環(huán)保負(fù)擔(dān)重且不能滿足治理需求的情況普遍發(fā)生。對(duì)于新建治理設(shè)施或?qū)ΜF(xiàn)有治理設(shè)施實(shí)施改造的，可參考生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的HJ 1180—2021《家具制造工業(yè)污染防治可行技術(shù)指南》、HJ 1181—2021《汽車工業(yè)污染防治可行技術(shù)指南》、HJ 1089—2020《印刷工業(yè)污染防治可行技術(shù)指南》中有關(guān)涂裝、印刷工序的VOCs末端削減工藝，結(jié)合屬地行業(yè)企業(yè)的VOCs排放特征、VOCs組分與濃度、生產(chǎn)工況等合理選擇治理技術(shù)。如非水溶性VOCs嚴(yán)禁采用水噴淋設(shè)施處理；低濃度、大風(fēng)量VOCs宜采用沸石轉(zhuǎn)輪吸附、活性炭吸附、減風(fēng)增濃等濃縮技術(shù)，通過提高VOCs濃度后采取高效工藝凈化處理；高濃度VOCs宜優(yōu)先采用冷凝+吸附、吸附+吸收、膜分離+吸附等技術(shù)進(jìn)行溶劑回收，難以回收的，宜采用高溫焚燒、催化燃燒等技術(shù)。同時(shí)，針對(duì)電子元件制造、橡膠和塑料制品等未出臺(tái)污染防治可行技術(shù)指南的典型行業(yè)，深圳市生態(tài)環(huán)境主管部門可聯(lián)合行業(yè)協(xié)會(huì)、產(chǎn)學(xué)研合作平臺(tái)編制末端治理技術(shù)規(guī)范，指導(dǎo)該行業(yè)加強(qiáng)VOCs污染治理工藝的規(guī)范設(shè)計(jì)。

在運(yùn)行規(guī)范上，首先需建立完善的末端設(shè)施運(yùn)維臺(tái)賬，以明確VOCs治理設(shè)施關(guān)鍵固定參數(shù)設(shè)計(jì)值和正常運(yùn)行時(shí)操作參數(shù)指標(biāo)范圍限值；其次是定期檢查VOCs治理設(shè)施運(yùn)行情況，包括運(yùn)行效果、技術(shù)參數(shù)指標(biāo)、管道、殼體、內(nèi)部、零部件、儀表、閥門、風(fēng)機(jī)等；最后根據(jù)檢查結(jié)果適時(shí)開展維護(hù)保養(yǎng)，包括但不限于及時(shí)更換失效的凈化材料（如活性炭、噴淋液、UV燈管、催化劑），及時(shí)修復(fù)密封點(diǎn)的泄漏以及損壞部件，按期更換潤滑油及易耗件，定期清理設(shè)備和設(shè)施內(nèi)的黏附物和存積物并對(duì)外表面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)等。此外，為降低排放口甲醛、乙醛等OVOCs的產(chǎn)生量，使用RTO作為末端工藝的工業(yè)企業(yè)，在保證安全性及可操作性的前提下，將溫度設(shè)定在800 ℃以促進(jìn)VOCs完全氧化。

3 結(jié)論

（1）深圳市典型溶劑使用源VOCs的平均排放量為表面涂裝（51.8 t/a）＞電子元件（36.5 t/a）＞印刷（21.0 t/a）＞橡膠塑料（17.4 t/a）；表面涂裝行業(yè)和電子元件制造業(yè)的VOCs排放貢獻(xiàn)主要來源于排放量＞300 t/a的大型企業(yè)，不同排放規(guī)模的橡膠和塑料制品企業(yè)、印刷企業(yè)，對(duì)行業(yè)VOCs排放貢獻(xiàn)較為均勻。

（2）受水性原料替代和末端治理設(shè)施等控制政策的影響，四大行業(yè)固定排放源VOCs組分以O(shè)VOCs為主，排放量占比為76.8%～97.0%；表面涂裝行業(yè)、電子元件制造業(yè)的特征污染物為甲醛，平均排放量占比分別為47.6%和23.1%；橡膠和塑料制品行業(yè)、印刷行業(yè)的特征污染物為乙醛，平均排放量占比分別為18.3%和18.1%。

（3）四大行業(yè)的末端工藝類型均以UV光解、水噴淋、活性炭吸附的低效組合工藝為主，占比約51.4%～69.6%；評(píng)估結(jié)果顯示，所測試的典型組合工藝中，78%的設(shè)施平均處理率均低于35%，治理方案缺乏針對(duì)性、運(yùn)行管理缺乏規(guī)范性是造成溶劑使用源VOCs末端削減率偏低的主要因素。

（4）為有效削減末端排放口VOCs排放水平，應(yīng)當(dāng)針對(duì)各類涉VOCs工序選取合適的環(huán)境友好型原輔料進(jìn)行源頭替代；同時(shí)，應(yīng)統(tǒng)籌考慮末端治理的技術(shù)可行性和管理有效性，鼓勵(lì)并指導(dǎo)企業(yè)建設(shè)適宜高效的治理設(shè)施，對(duì)采用高效治理技術(shù)的企業(yè)予以環(huán)保資金的傾向，提升末端治理水平。