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        典型電子產(chǎn)品制造企業(yè)揮發(fā)性有機物排放特征分析研究

        2020-12-22 16:27:10毛凱崔小愛江蘇環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院股份公司
        環(huán)球市場 2020年28期
        關(guān)鍵詞:檢測

        毛凱 崔小愛 江蘇環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院股份公司

        手機電子產(chǎn)品已成為大眾常用的電子產(chǎn)品,其金屬外殼加工過程中涉及多個溶劑使用環(huán)節(jié)。我國電子制造業(yè)大多屬于產(chǎn)業(yè)鏈的下游,電子產(chǎn)品加工造成的廢氣排放對環(huán)境及公眾健康造成的影響引起公眾的關(guān)注。

        作為電子產(chǎn)品外殼典型生產(chǎn)工藝,CNC加工(數(shù)控機床加工)使用的金屬切削液實際是一種很復(fù)雜的混合物,通常由烴類組成;在生產(chǎn)過程中切削液由泵循環(huán)、噴霧、射流與高速旋轉(zhuǎn)的刀具激烈撞擊和高溫蒸發(fā)等過程,會形成大量油霧,產(chǎn)生揮發(fā)性有機廢氣[1]。

        切削液的大量彌漫及蒸發(fā)可能導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)疾、視力障礙、鼻炎、過敏性皮膚病等。研究表明動物在接觸5~100mg/m3油霧12個月以上會出現(xiàn)含脂肪的肺泡和巨噬細胞脂肪性肉芽腫,并且呼吸組織出現(xiàn)了形態(tài)改變特征[2-4]。在20世紀60年代,美國政府衛(wèi)生家協(xié)會(ACGIH)就提出車間的油霧最高限值5mg/m3的控制標準,隨之其他歐美國家也相繼制定了控制標準[5]。

        目前,國內(nèi)尚未制訂車間空氣中油霧濃度的控制標準。為了更好能夠較全面地反應(yīng)和評價電子行業(yè)CNC加工油霧和揮發(fā)性有機廢氣排放情況,本研究選取了3家典型電子產(chǎn)品制造企業(yè),其CNC加工工藝一致;對其CNC車間和廢氣排放進行檢測,分析了有組織和無組織廢氣成分;結(jié)合現(xiàn)有研究成果,對CNC加工車間油霧與非甲烷總烴濃度關(guān)系進行比較分析,為污染物排放控制提供科學(xué)依據(jù)。

        一、分析測試方法

        研究分別選取3家典型電子產(chǎn)品制造企業(yè)(以下簡稱為“甲、乙、丙”)。CNC有組織廢氣檢測方法采用《固定污染源廢氣揮發(fā)性有機物的測定固相吸附-熱脫附/氣相色譜-質(zhì)譜法》(HJ 734-2014),檢測24種有機物;非甲烷總烴依據(jù)《固定污染源廢氣總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定氣相色譜法》(HJ 38-2017)檢測方法;非甲烷總烴采用氣相色譜儀(GC)(GC-2014,TTE20141124)。CNC無組織廢氣檢測方法采用了《環(huán)境空氣揮發(fā)性有機物的測定吸附管采樣-熱脫附/氣相色譜-質(zhì)譜法》(HJ 644-2013),檢測35種有機物,有機廢氣采用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)(7890B-5977A,TTE20151191)。

        二、結(jié)果分析

        (一)污染物濃度差異分析

        根據(jù)檢測結(jié)果,CNC有組織廢氣產(chǎn)生非甲烷總烴濃度變化范圍為2.12~5.56mg/m3;廢氣VOCs產(chǎn)生平均濃度變化范圍0.14~3.14mg/m3。從總體上看,3家企業(yè)污染物排放濃度水平相當(dāng),濃度水平較低。CNC產(chǎn)生的有機廢氣以VOCs表征時污染物濃度各企業(yè)之間存在差異性。結(jié)合揮發(fā)性有機廢氣檢測技術(shù)標準和方法,VOCs檢測因子覆蓋的污染物種類有限,導(dǎo)致檢測出的污染物濃度偏低(見圖1)。

        (二)污染物組成分析

        根據(jù)檢測結(jié)果,有組織廢氣檢出有機物成分包括丙酮、乙酸乙酯等7種,濃度范圍為7.3~824.5μg/m3,其中正己烷和丙酮濃度較高。具體見表1。

        車間無組織廢氣檢出有機物包括三氯甲烷、乙苯、二氯甲烷等8種,濃度范圍為1.38~85.43μg/m3,其中二氯甲烷較高,具體見表2。

        對比上述廢氣檢測出結(jié)果,造成有機物種類的不同主要是因為檢測方法存在差異;總體上,各污染物濃度較低。

        三、廢氣影響分析

        油霧對人體健康產(chǎn)生的危害一直以來被研究。1993年,美國政府衛(wèi)生家協(xié)會(ACGIH)經(jīng)過長期研究而宣布單純的油霧濃度低于5mg/m3時對人體是安全的;美國國家職業(yè)安全衛(wèi)生研究所(NIOSH)提出金屬加工潤滑劑的油霧限值為0.5mg/m3的控制標準,結(jié)果也包括國內(nèi)研究者認同[5]。

        圖1 三家企業(yè)CNC廢氣非甲烷總烴和VOCs產(chǎn)生平均濃度

        表1 CNC有組織廢氣有機物成分表(μg/m3)

        表2 CNC車間廢氣有機物成分表(μg/m3)

        楊敏等人研究了[6]CNC加工車間油霧與非甲烷總烴濃度關(guān)系進行比較分析,發(fā)現(xiàn)礦物油霧質(zhì)量濃度隨著非甲烷總烴質(zhì)量濃度的增加而增加,兩者存在較好的相關(guān)性。

        在正常工作情況下,對甲公司CNC車間非甲烷總烴濃度進行檢測,結(jié)果顯示車間內(nèi)的非甲烷總烴濃度值范圍為2.61~4.09mg/m3,與清華大學(xué)馬永亮的研究結(jié)果相近(2~3mg/m3)[1]。

        根據(jù)上述的楊敏等人研究成果,用非甲烷總烴濃度值推算可成公司車間內(nèi)油霧的濃度值約為0.5~0.6mg/m3,非常接近甚至超過于NIOSH提出金屬加工的油霧限值為0.5mg/m3的控制要求。

        四、結(jié)論

        典型電子產(chǎn)品制造企業(yè)CNC廢氣污染物排放濃度水平相當(dāng),濃度水平較低,其中非甲烷總烴濃度變化范圍為2.12~5.56mg/m3,車間內(nèi)的非甲烷總烴濃度值范圍為2.61~4.09mg/m3。結(jié)合當(dāng)前已有的研究,油霧與非甲烷總烴濃度關(guān)系進行比較分析,車間內(nèi)非甲烷總烴濃度能夠滿足控制要求。

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