西安印刷行業(yè)揮發(fā)性有機物污染治理現(xiàn)狀淺析

晁波陽 高康寧 延雄華 申文斌

（陜西省現(xiàn)代建筑設(shè)計研究院 陜西西安 710048）

引言

印刷企業(yè)在使用油墨、膠黏劑以及清洗劑、潤版液等原輔材料使用過程中，產(chǎn)生揮發(fā)性有機物VOCs，屬于排放VOCs的重點行業(yè)。

揮發(fā)性有機物VOCs則指20℃時蒸汽壓不小于10Pa或者101.325kPa標準大氣壓下，沸點不高于260℃的有機化合物或者實際生產(chǎn)條件下具有以上相應(yīng)揮發(fā)性的有機化合物的統(tǒng)稱，但是不包括甲烷[1]。VOCs成分復(fù)雜，是PM2.5和O3的重要前驅(qū)體[2,3]，是導(dǎo)致國內(nèi)嚴重霧霾天氣產(chǎn)生的重要因素之一，危害人體健康。

目前，陜西省已經(jīng)出臺《揮發(fā)性有機物污染控制標準》（DB61/T1061-2017）[4]，對包括在印刷行業(yè)等重點行業(yè)VOCs排放做出新的監(jiān)管要求。在此背景下，本文以西安市印刷企業(yè)為研究對象，調(diào)查了現(xiàn)有企業(yè)采用的污染治理現(xiàn)狀，匯總了現(xiàn)有問題并提出改進建議。

1 西安市印刷行業(yè)VOCs污染治理現(xiàn)狀

西安市現(xiàn)有包裝印刷企業(yè)300余家，經(jīng)過對36家的印刷企業(yè)調(diào)查，各企業(yè)采用的VOCs治理技術(shù)主要統(tǒng)計見表1、圖1：

表1 西安市部分印刷企業(yè)采取VOCs治理措施統(tǒng)計情況

圖1 西安市現(xiàn)有印刷企業(yè)揮發(fā)性有機物治理現(xiàn)狀

由圖1可知，西安市環(huán)保部門在2015年出臺揮發(fā)性有機物治理要求后[5]，現(xiàn)有企業(yè)中基本采用預(yù)處理+深度處理措施，印刷企業(yè)采用光催化氧化+活性炭吸附、低溫等離子+光催化氧化、低溫等離子+光催化氧化凈化+活性炭吸附的凈化技術(shù)，占比達72.2%，低溫等離子+活性炭吸附、活性炭吸附+催化燃燒使用最少，占比均為5.6%。

2 治理效果統(tǒng)計

根據(jù)調(diào)查中收集的環(huán)保措施監(jiān)測數(shù)據(jù)，選取3種典型的治理工藝效果進行對比分析，具體見表2。

表2 現(xiàn)有典型污染治理工藝效果統(tǒng)計表

由表2可知，以上方法均能實現(xiàn)VOCs的有效去除，在采用活性炭吸附+催化燃燒的工程案例中，廢氣經(jīng)吸附和脫附后經(jīng)催化劑作用，VOCs在300～400℃下氧化成CO2和H2O并放出熱量，熱量可通過換熱器進行利用。且該方法去除效率明顯優(yōu)于其他兩種治理工藝，處理效率高達95%以上，屬于成熟可靠的銷毀處理技術(shù)。

3 現(xiàn)狀治理措施分布情況分析

印刷企業(yè)污染治理技術(shù)適用條件、處理效率及成本分析見表3。

表3 典型印刷企業(yè)治理措施的適用工況、處理效率及成本分析[6-7]

由表3可知，與其他工藝相比，光催化氧化法適用濃度范圍廣、投資少、處理廢氣濃度范圍大、治理效率較高，因此調(diào)查企業(yè)廣泛采用活性炭吸附+光催化氧化的組合工藝，適合小型印刷企業(yè)可靠經(jīng)濟的廢氣污染治理措施。

對應(yīng)處理效果最佳的吸附+催化燃燒法，前期投資和運營成本高，未能廣泛推廣。該工藝相比其他方法，適用范圍廣、處理效率高、無二次污染等優(yōu)點，建議作為有大中型印刷企業(yè)的廢氣治理措施。

4 存在問題

根據(jù)調(diào)研結(jié)果，現(xiàn)有企業(yè)治理措施現(xiàn)狀存在以下問題：

（1）調(diào)查企業(yè)中采用干式過濾+活性炭吸附的占比高達17.1%，活性炭吸附飽和后容易造成吸附效率顯著下降，廢活性炭處理容易產(chǎn)生二次污染。

（2）調(diào)查企業(yè)中多廢氣收集措施多采用上吸式集氣罩，收集效率有待提升。

5 其他省市治理措施

浙江省、廣東省、上海市、四川省均為印刷企業(yè)集中區(qū)域，僅浙江省2015年統(tǒng)計就有兩萬余家印刷企業(yè)[8]，以上省市的印刷企業(yè)治理經(jīng)驗和技術(shù)指南可為我市印刷企業(yè)廢氣治理提供經(jīng)驗。搜集和調(diào)查以上省市已經(jīng)出臺印刷行業(yè)VOCs技術(shù)指南和技術(shù)規(guī)范，其VOCs治理推薦技術(shù)見表4。

表4 部分省市印刷行業(yè)推薦廢氣污染治理技術(shù)統(tǒng)計

由表4可知，各省市推薦組合技術(shù)多為吸附-冷凝回收法、吸附-燃燒法，可見末端治理中的VOCs的吸附-催化燃燒法的是以后推廣的處置技術(shù)工藝。

結(jié)語

（1）使用單一活性炭吸附處理措施企業(yè)，定期進行廢氣排放口監(jiān)測，定期更換活性炭，應(yīng)建立活性炭購買、使用、更換、轉(zhuǎn)移臺賬并存檔；或?qū)ΜF(xiàn)有單一活性炭吸附凈化裝置進行組合工藝改造，后續(xù)增加其他深度處理措施。

（2）在考慮成本和企業(yè)工藝情況下，由環(huán)保部門引導(dǎo)，在市內(nèi)新建印刷企業(yè)采用吸附-催化燃燒法的VOCs處理典型工程，為本市印刷行業(yè)VOCs治理提供技術(shù)、管理先進經(jīng)驗。

（3）在不影響生產(chǎn)的情況下，在有條件印刷企業(yè)試點建設(shè)廢氣全面收集系統(tǒng)，針對車間生產(chǎn)工藝情況，可采用密閉型、包圍型、捕集型和誘導(dǎo)型的集氣罩，提高整個車間廢氣收集效率，減少VOCs無組織揮發(fā)量。