木質家具環境影響評價中VOCs源強的確定與典型污染治理措施分析

摘要：針對家具企業涂裝過程產生的VOCs，本文提出了環境影響評價中幾種常見的源強核算方法，并根據成都當地家具行業的特點提出了兩種典型處置措施，分析了處置措施的經濟、環境、技術可行性，以期為家具制造行業涂裝廢氣污染問題的解決提供新的參考。

關鍵詞：源強;VOCs;處置措施

中圖分類號：X82 文獻標識碼：A 文章編號：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

木質家具生產是選取一種或幾種木質材料為基礎，按照設計進行加工、組裝，然后在基料表面噴涂油漆及稀釋劑，形成產品。VOCs主要來自涂料（具體包括油漆、稀釋劑等）。油漆中揮發性有機物的含量在0.3～1.1mg/m3。涂料中的有機物具有較強的揮發性，噴涂作業后的8小時內，揮發出的有機物約占其總揮發性有機物的80%，油漆在烘干或者晾干過程中釋放量約為20%。

成都是霧霾污染的重點地區，究其原因除去成都特殊的地理地勢、氣候條件等，成都周邊區縣形成規模的家具產業產生的揮發性有機物（VOCs）污染也是主要原因之一。本文將以成都地區某家具廠為例，著重分析探討家具行業揮發性有機物治理措施及減排方法。

1 VOCs主要來源及排放特點

VOCs主要來源具體包括：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，其排放特點包括噴膠、調漆、涂裝及干燥過程存在排放，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是一種揮發性有機物的總稱，其熔點低于25℃、沸點約48～252℃之間，具體包括酚類、鹵代烴類、多環芳烴類、多分子聚合物等。揮發性有機物在空氣、土壤、水體中廣泛存，且品類較多，危害性較強，會進入人體的呼吸和免疫系統，進而造成人體呼吸道感染、免疫功能失調等，此外，還可能造成致癌、致畸、致突變等突出影響。另外，光化學煙霧的生成部分原因是由于VOCs的污染;VOCs對細顆粒物（PM2.5）、臭氧（O3）等二次污染物的形成有較大的推動作用，進而導致霧霾天氣的形成。

2 VOCs排放源強常用的核算方法

2.1 物料守恒法

在核算VOCs源強時，若為新建項目，最常見的方法為物料衡算法。物料流失和產出產品總量相加，即為投入物料總量，通用公式是：

Σ投入=Σ產品+Σ流失

公式中，Σ投入是原料投入總量;Σ產品為成品產出總量;Σ流失為原料損失量。

環境影響評價中，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品里，也不加入化學反應，多數收集后處理，處理不完全污染物的排放以有組織形式排放，未捕集的廢氣以無組織形式排放。具體如下所示：

ΣG有組織排放+ΣG無組織排放=ΣG產生-ΣG處理量

其中，ΣG有組織排放為有組織排放的污染物量;ΣG無組織排放為無組織排放的污染物量;ΣG產生污染物產生總量;ΣG處理量為去除的污染物量。

2.2 排污系數法

對單位原輔材料使用產生的污染物量計算，就是基于原輔材料排污系數法，其計算公式為：

G產生=M1×α1+M2×α2+...+Mi×αi

其中，G產生是工藝中產生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，其VOCs排污系數。

2.3 現場監測法

在實際環境影響評價中，對已建和改擴建項目進行污染源實測，實測數據能夠確保源強核算更加精準、有效，其計算公式為：

G排放=G產品×f1×（1-f2）

計算公式中，G排放是涂裝工序污染物外排量;G產品產品的產量;f1是涂裝廢氣的捕集率;f2為廢氣污染凈化設施凈化率。

此方法計算過程較精準，與環保工程設計存在緊密的聯系，計算結果與實際數值誤差較小，通常獲得的數據比理論值低。

3 VOCs常見治理技術及工藝選擇

3.1 VOCs常見治理技術

常見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，是通過改變物理指標如溫度、壓強，或選擇具有吸附功能的吸附材料等工藝集中分離有機物的方法，具體涵蓋吸附工藝、吸收工藝、回收冷凝技術等;分解破壞工藝屬于化學方法，是通過改變揮發性有機物中的化學分子結構，將其降解成簡單的碳氫化合物或小分子化合物，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 成都某區縣VOCs典型治理工藝

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

3.2.1 A企業采用“水簾除霧+干燥過濾+低溫等離子體凈化+活性炭吸附”工藝

涂裝廢氣經水簾除漆霧后進入多級過濾器過濾除濕，進入低溫等離子凈化裝置，該裝置通過外加電場作用釋放大量高能電子，高能電子與VOCs分子發生一系列復雜的等離子體物理和化學反應，有機污染物轉化成低分子碳氫化合物，再通過活性炭吸附設施吸附后排放。

3.2.2 B企業采用“水簾除霧+干燥過濾系統+光催化氧化+活性炭吸附”工藝

噴涂廢氣先經過濾除濕除雜等預處理，繼而進入光氧催化氧化裝置，最終使有機廢氣分解成二氧化碳、水等小分子物質，再經過活性炭吸附裝置處置后達標排放。

根據A、B企業提供的監測數據，計算處理效率如下：

3.3 不同治理技術優劣勢對比分析

前面兩個VOCs治理措施都符合《四川省固定污染源大氣揮發性有機物排放標準》對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劣勢，分析如下：

4 結論與展望

涂裝廢氣的主要污染物是VOCs，如處理不當，會對人體和周圍環境產生嚴重影響。目前，處理方法大致可分兩方面：回收利用技術和銷毀技術。本文以此為背景，探討成都地區典型的兩種處理工藝的技術要點和去除率。經分析發現：吸附加光氧化催化等組合工藝仍然是成都地區家具行業VOCs治理的成熟工藝。

另外，家具行業應提高水性環保涂料、稀釋劑的使用量和使用比例，推廣先進的噴涂設備包括全自動輥涂線等，提高木質家具企業的清潔生產水平，從源頭上減少揮發性有機物的產生，減少企業對污染物末端治理的依賴，減少VOCs排放量。

參考文獻

[1]姚立英，王偉，吉晟.天津市揮發性有機物治理情況分析[J].環境與發展，2016，28（3）：42-46.

[2]高明.家具噴漆廢氣中揮發性有機污染物的調查[J].江西化工，2018（06）：181-182.

收稿日期：2019-02-27

作者簡介：尹基宇（1982-），男，漢族，碩士研究生，工程師，研究方向為環境影響評價。