馮 葉張 雷

（1聯(lián)合泰澤環(huán)境科技發(fā)展有限公司 天津 300042 2聯(lián)合泰澤環(huán)境科技發(fā)展有限公司河北分公司 河北保定 071000）

引言

包裝印刷行業(yè)中的油墨調(diào)配、印刷、烘干等過程中均會產(chǎn)生大量揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）[1,2]，不僅對大氣環(huán)境產(chǎn)生污染，還會危害印刷工人的健康。因此，2010年我國將揮發(fā)性有機(jī)物作為改善大氣環(huán)境質(zhì)量的防控重點，2013年通過出臺《大氣污染防治行動計劃》將揮發(fā)性有機(jī)物的污染防治工作提到了新的戰(zhàn)略高度。隨后各地方正度也相繼出臺揮發(fā)性有機(jī)物排放控制標(biāo)準(zhǔn)，將揮發(fā)性有機(jī)物的污染防治工作作為改善大氣環(huán)境質(zhì)量的重點工作之一[3-5]。2014年7月31日，為改善天津市環(huán)境空氣質(zhì)量，防治大氣揮發(fā)性有機(jī)物污染，天津市環(huán)境保護(hù)局、天津市市場和質(zhì)量監(jiān)督管理委員會聯(lián)合發(fā)布《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》，對各行業(yè)VOCs的排放濃度及排放速率等做了規(guī)定。

1 印刷行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物產(chǎn)生情況

揮發(fā)性有機(jī)物是常壓下沸點小于260℃，同時在常溫下飽和蒸氣壓大于70Pa的有機(jī)化合物的總稱[6]。包裝印刷是指在包裝材料、容器等載體上印刷各種圖文的總稱[7]。在包裝印刷中消耗量排第二的材料是油墨，而油墨中含有的大量揮發(fā)性組分在油墨調(diào)配及印品干燥等過程中會散發(fā)出來，這些揮發(fā)性組分不僅對環(huán)境有很大的危害，同時也會對印刷工人的健康產(chǎn)生不利影響。因此，必須采取有效的工藝對印刷過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行治理。

2 印刷行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物治理技術(shù)

目前揮發(fā)性有機(jī)物常用的處理方法可以分為兩類：（1）破壞性方法：主要有催化燃燒法和直接燃燒法兩種，通過燃燒將揮發(fā)性有機(jī)物轉(zhuǎn)化成為H2O和CO2；（2）非破壞性方法：主要有吸附法和冷凝法，通過將揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行回收從而減少揮發(fā)性有機(jī)物的排放[8-11]。而印刷行業(yè)產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物由于其濃度低且揮發(fā)性強(qiáng)，因此其治理技術(shù)主要為活性炭吸附法、燃燒法和光催化法三種[12-15]。

3 印刷行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物治理項目的環(huán)評編制要點

該企業(yè)新建設(shè)一套多元復(fù)合光氧催化等離子廢氣處理設(shè)備用于處理印刷車間產(chǎn)生的有機(jī)廢氣，多元復(fù)合光氧催化等離子廢氣處理設(shè)備運(yùn)用高能UV紫外線光束、臭氧O3及納米光催化TiO2等技術(shù)組合起來對揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行協(xié)同分解氧化反應(yīng)，使揮發(fā)性有機(jī)物轉(zhuǎn)化成無害無味的化合物、水和二氧化碳，從而去除廢氣中的絕大部分揮發(fā)性有機(jī)物。該印刷廢氣處理裝置的處理風(fēng)量為32000m3/h，印刷機(jī)產(chǎn)生的印刷和洗車有機(jī)廢氣、UV機(jī)上油有機(jī)廢氣及覆膜有機(jī)廢氣經(jīng)各設(shè)備上集氣罩負(fù)壓收集后，由引風(fēng)機(jī)送至多元復(fù)合光氧催化等離子廢氣處理設(shè)備進(jìn)行凈化，處理后經(jīng)1根的15m高排氣筒排放。其中集氣罩對印刷廢氣的收集效率為85%，多元復(fù)合光氧催化等離子廢氣處理設(shè)備對印刷廢氣中揮發(fā)性有機(jī)物的去除效率為95%。

3.1 大氣污染物源強(qiáng)計算

該企業(yè)為現(xiàn)有企業(yè)，因此在對其污染源強(qiáng)進(jìn)行計算時，往往采用理論計算與實測數(shù)據(jù)相結(jié)合的方式。當(dāng)理論計算數(shù)據(jù)與實測數(shù)據(jù)相近時，優(yōu)先采用實測數(shù)據(jù)；而理論計算與實測數(shù)據(jù)差距較大時，按照最不利原則，優(yōu)先采用理論計算數(shù)據(jù)。

根據(jù)資料，廠內(nèi)膠印油墨年消耗量為35t，清洗墨輥所需洗車水年消耗量為5t，UV油年消耗量為10t，預(yù)涂膜年消耗量為16t。印刷、清洗、UV機(jī)上油、覆膜等過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物經(jīng)集氣罩收集后送至多元復(fù)合光氧催化等離子廢氣處理設(shè)備進(jìn)行凈化，處理后經(jīng)1根的15m高排氣筒排放。集氣罩對廢氣的收集效率為85%，多元復(fù)合光氧催化等離子廢氣處理設(shè)備對廢氣中揮發(fā)性有機(jī)物的去除效率為60%。根據(jù)油墨、清洗水、UV油、預(yù)涂膜等用量及成分計算可得該企業(yè)在最不利情況下?lián)]發(fā)性有機(jī)物的產(chǎn)生速率為1.646kg/h。

3.2 揮發(fā)性污染物排放標(biāo)準(zhǔn)及達(dá)標(biāo)排放情況

（1）有組織排放

企業(yè)產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物經(jīng)集氣罩收集、多元復(fù)合光氧催化等離子廢氣處理設(shè)備凈化后，最不利情況下排放濃度為17.489mg/m3，排放速率為0.560kg/h。根據(jù)天津市地方標(biāo)準(zhǔn)DB12/524-2014《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物污染控制標(biāo)準(zhǔn)》的要求，印刷與包裝印刷行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物限制濃度為50mg/m3，限制速率為1.5kg/h。由此可見，企業(yè)有組織排放的揮發(fā)性有機(jī)物的排放濃度和排放速率均能夠滿足天津市地方標(biāo)準(zhǔn)的要求。

根據(jù)HJ2.2-2008《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則》的有關(guān)規(guī)定，采用SCREEN3計算模式進(jìn)行大氣環(huán)境影響預(yù)測工作，主要預(yù)測各污染物的最大影響結(jié)果和對鄰近環(huán)境敏感目標(biāo)的影響程度，由于揮發(fā)性有機(jī)物沒有相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，且本項目揮發(fā)性有機(jī)物成分主要是非甲烷總烴，因此本項目中揮發(fā)性有機(jī)物采用非甲烷總烴的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。本項目揮發(fā)性有機(jī)物（以揮發(fā)性總烴計）最大落地濃度為9.289×10-3mg/m3，出現(xiàn)在1079m處，最大落地濃度占標(biāo)率為0.46%。本項目排放的揮發(fā)性有機(jī)物對評價范圍內(nèi)的環(huán)境保護(hù)目標(biāo)貢獻(xiàn)均不大，在附近的環(huán)境保護(hù)目標(biāo)薛家房子村、孟家鋪子村、胡連莊村和劉家房子村的落地濃度及占標(biāo)率較小，滿足GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)詳解》要求。由此預(yù)計本項目對評價范圍內(nèi)的敏感目標(biāo)無顯著影響，本項目廢氣排放不會對周圍空氣質(zhì)量產(chǎn)生明顯不利影響。

（2）無組織排放

企業(yè)產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物有15%未被集氣罩收集，呈無組織排放，排放速率為0.274kg/h。采用SCREEN3模式對企業(yè)產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物無組織排放情況進(jìn)行預(yù)測的最大落地濃度出現(xiàn)在廠界外178m處，濃度為0.075mg/m3，最大落地濃度點周圍無緩解敏感目標(biāo)，滿足天津市地方標(biāo)準(zhǔn)DB12/524-2014《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中2mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)限制要求。

3.3 排氣筒高度

天津市地方標(biāo)準(zhǔn)DB12/524-2014《天津市工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放標(biāo)準(zhǔn)》對企業(yè)排放廢氣有機(jī)污染物的排氣筒高度做了要求，要求排氣筒高度不低于15m且應(yīng)高出周圍200m最高建筑物5m以上。本項目200m范圍內(nèi)最高建筑物為廠區(qū)內(nèi)廠房，約9m高，而該企業(yè)設(shè)置的排氣筒高度為15m，能夠滿足要求。

3.4 在線監(jiān)測設(shè)備的安裝要求

根據(jù)天津市地方標(biāo)準(zhǔn)DB12/524-2014《天津市工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放標(biāo)準(zhǔn)》對在線監(jiān)測設(shè)備的要求，該企業(yè)無需安裝在線監(jiān)測設(shè)備。

3.5 總量減排

企業(yè)新增一套揮發(fā)性有機(jī)物治理設(shè)備后，能夠有效降低企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放量，揮發(fā)性有機(jī)物治理設(shè)備投產(chǎn)運(yùn)營后，該企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物廢氣年以新帶老削減量為1.586t。

結(jié)語

印刷行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物要達(dá)標(biāo)排放，需要從原料、生產(chǎn)工藝、治理技術(shù)等多個方面進(jìn)行改進(jìn)：（1）加強(qiáng)原材料控制，選用不含或少含揮發(fā)性有機(jī)物的原材料作為替代品；（2）改善生產(chǎn)工藝，減少生產(chǎn)過程中原材料中揮發(fā)性有機(jī)物的揮發(fā)量；（3）對印刷行業(yè)產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行治理時，要根據(jù)工藝選擇合適的揮發(fā)性有機(jī)物治理方法，降低企業(yè)的處理成本，同時要盡量采用清潔治理技術(shù)，防止在揮發(fā)性有機(jī)物治理的過程中產(chǎn)生二次污染。