李劍雄

（廈門華和元環(huán)保科技有限公司，福建 廈門 361006）

0 引言

揮發(fā)性有機物（VOCs）來源廣泛復(fù)雜，是形成細顆粒（PM2.5）和臭氧（O3）的重要前體物，它的化學(xué)性質(zhì)活潑，是引起霧霾和光化學(xué)污染的重要原因。工業(yè)涂裝是我國VOCs重點排放源。本文以常見噴涂項目為例，闡明在開展涂裝項目環(huán)境影響評價時，如何篩選VOCs特征因子、確定評價標(biāo)準(zhǔn)、計算VOCs排放量并提出控制措施建議。

1 污染源調(diào)查

油漆噴涂中VOCs的原料來源主要有油漆、稀釋劑、固化劑等；從產(chǎn)污節(jié)點看，大致為調(diào)漆、噴底漆、二次噴漆（中涂）、噴面漆、干燥。油漆種類分為溶劑型涂料、水性涂料。油漆及其稀釋劑、固化劑含有較高組分的有機溶劑，在使用過程中容易揮發(fā)出“三苯”、脂肪烴、乙酸乙酯與乙酸丁酯、丙酮、丁酮、醇醚類等VOCs因子。水性涂料是以水作為溶劑、以水性樹脂為成膜物的涂料，具有低污染、環(huán)境友好等優(yōu)點，其釋放的VOCs主要是噴漆、干燥過程中揮發(fā)的水溶性VOCs。與油漆涂料不同的是，靜電粉末噴涂使用固體粉末涂料。它的主要成分為高分子樹脂和填料，不含有機溶劑，因此，靜電粉末噴涂的VOCs來源于樹脂在熔融固化時中釋放的少量廢氣，無溶劑型廢氣問題。

不同建設(shè)單位使用涂料千差萬別，在進行污染源分析時不宜簡單類比同類項目、相似項目，這是因為類比分析法在環(huán)評應(yīng)用中往往較為嚴(yán)謹(jǐn)、苛刻，需要具備以下4個條件：①原輔料及燃料類型相同且與污染物排放相關(guān)的成分相似；②生產(chǎn)工藝相同；③污染控制措施相似，且污染物設(shè)計去除效率不低于類比對象去除效率；④生產(chǎn)設(shè)施產(chǎn)品相同或相似且規(guī)模差異不超過20%。在地方生態(tài)環(huán)境部門事中事后監(jiān)管過程中，由于忽略類比條件、濫用類比法而被通報環(huán)評報告質(zhì)量問題的案例已不在少數(shù)[1]。宜優(yōu)先采用物料衡算法估算VOCs污染源強，首要工作是向建設(shè)單位索取原輔材料成分檢測報告、使用量和配比。

2 評價因子篩選和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

2.1 評價因子篩選

VOCs是涂裝項目的特征因子，在表征VOCs總體排放情況時，可采用總揮發(fā)性有機物（TVOC）、非甲烷總烴（NMHC）作為綜合評價因子，具體到單項因子有苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯與乙酸丁酯合計、苯系物[2]。工程分析中，根據(jù)涂料成分檢測報告、污染源監(jiān)測報告，判斷出涂裝工序涉及的VOCs單項因子。評價因子篩選，首先應(yīng)在國家或地方環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)作出限值規(guī)定；對于《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）及地方環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中未包含的污染物，從《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則 大氣環(huán)境》（HJ2.2-2018）附錄D篩選；對于沒有相應(yīng)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的污染物，且屬于毒性較大、對周邊環(huán)境影響較大的，也應(yīng)作為評價因子。

2.2 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

（1）環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的確定。現(xiàn)階段我國《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》并未對非甲烷總烴（NMHC）、總揮發(fā)性有機物（TVOC）作出規(guī)定。在涂裝項目VOCs環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測時，根據(jù)產(chǎn)污特征和環(huán)境管理要求，可參照HJ2.2-2018附錄D執(zhí)行TVOC標(biāo)準(zhǔn)值——0.6mg/m3，也可參照《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)詳解》執(zhí)行NMHC推薦值——2mg/m3。根據(jù)涂料種類、VOCs成分含量的不同，篩選出的單項因子主要參照HJ2.2-2018附錄D有關(guān)指標(biāo)執(zhí)行[3]。

（2）VOCs廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)的確定。現(xiàn)階段，國家層面暫無制定涂裝行業(yè)揮發(fā)性有機物排放標(biāo)準(zhǔn)，但部分地區(qū)根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境管理的需要已制定出相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，對于尚未制定地方涂裝工序揮發(fā)性有機物排放標(biāo)準(zhǔn)的地區(qū)，應(yīng)結(jié)合污染源調(diào)查、評價因子篩選結(jié)果，執(zhí)行《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 16297-1996）、《揮發(fā)性有機物無組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB37822-2019）有關(guān)要求；對于已制定地方污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的地區(qū)，優(yōu)先執(zhí)行地方環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)。

以廈門市某企業(yè)玻璃鋼制品加工項目為例，年產(chǎn)汽車用玻璃鋼制品55噸，設(shè)計有水簾噴漆車間1個、烤漆房1個，調(diào)漆攪拌工序置于水簾噴漆房內(nèi)、不再單獨設(shè)置調(diào)漆房，使用涂料及其稀釋劑包括油漆、天那水、不飽和樹脂、固化劑、膠衣等，年生產(chǎn)作業(yè)300日、每日10小時。水簾噴漆車間采取整體密閉集氣措施，進出門處采用推拉門設(shè)計，烤漆房為密閉設(shè)施，調(diào)漆攪拌、噴涂、烘干等工序產(chǎn)生的揮發(fā)性有機廢氣經(jīng)車間整體密閉收集后，合并引至1套“氣動混流洗滌塔+活性炭光氧一體機”聯(lián)合處理工藝凈化后達標(biāo)排放。通過對該企業(yè)涂料及其稀釋劑成分調(diào)查，涉及有機溶劑成分有苯乙烯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯與乙酸丁酯、其他酯類成分等等。其中苯乙烯屬于《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB14554-93）規(guī)定的8種惡臭物質(zhì)之一；甲苯、二甲苯、非甲烷總烴在福建省地方標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)涂裝工序揮發(fā)性有機物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB35/1783-2018）、《廈門市大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB35/323-2018）均有相關(guān)限值，但以廈門市地標(biāo)較為嚴(yán)格，而福建省地標(biāo)則多了乙酸乙酯與乙酸丁酯合計、苯系物因子。以上VOCs的排放標(biāo)準(zhǔn)從嚴(yán)執(zhí)行情況詳見表1。

表1 廈門市某企業(yè)玻璃鋼制品加工項目VOCs排放標(biāo)準(zhǔn)

3 VOCs源強核算

3.1 類比法

VOCs有組織排放源強可類比符合條件的現(xiàn)有工程廢氣污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)進行測算。涂裝工序廣泛用于各個領(lǐng)域，不同項目之間往往差異很大，采用類比法可行性低。

3.2 物料衡算法

物料衡算法是利用VOCs數(shù)量在入方、出方兩端之間的物質(zhì)守恒關(guān)系，測算出VOCs在單位時間內(nèi)的產(chǎn)生量或排放量的方法，適用于溶劑型涂裝項目。在估算底漆、中涂、面漆及烘干工序VOCs的產(chǎn)生量時，可采用計算公式[4]：

式中：D噴涂—核算時段內(nèi)噴涂工序揮發(fā)性有機物產(chǎn)生量，t；

D物料—核算時段內(nèi)底漆、中涂、面漆工序使用物料帶入揮發(fā)性有機物量，t；

D清洗溶劑—核算時段內(nèi)清洗溶劑中揮發(fā)性有機物總含量，t；

K噴涂—噴涂工序揮發(fā)性有機物產(chǎn)生量占比，%；

λ回收—廢清洗溶劑回收率，%；

D流平—核算時段內(nèi)流平工序揮發(fā)性有機物產(chǎn)生量，t；

K流平—流平工序揮發(fā)性有機物產(chǎn)生量占比，%。

3.3 實測法

通過現(xiàn)場監(jiān)測得到污染物產(chǎn)生、排放相關(guān)數(shù)據(jù)的方法，對于已建、未批先建及改擴建項目中涉及的現(xiàn)有工程，利用污染源監(jiān)測手段能夠確保VOCs源強核算更準(zhǔn)確，計算公式[5]：

式中，G有組織排放量為VOCs的有組織排放量，G有組織產(chǎn)生量為VOCs的有組織產(chǎn)生量，η1為涂裝項目VOCs的廢氣收集效率，η2為VOCs末端治理設(shè)施凈化效率。

3.4 產(chǎn)污系數(shù)法

采用產(chǎn)污系數(shù)法計算出的結(jié)果通常偏大或偏小，不利于客觀反映建設(shè)項目的實際環(huán)境影響，優(yōu)點是方便、快捷，適于估算粉末涂裝項目的VOCs產(chǎn)生源強，對于溶劑型涂裝項目而言實用性差。

4 VOCs控制措施和管理

近年來國家及地方陸續(xù)出臺VOCs相關(guān)治理攻堅方案、污染物排放控制標(biāo)準(zhǔn)，對于涂裝企業(yè)的VOCs污染控制也提出精細化監(jiān)管要求，故開展涂裝項目環(huán)境影響評價時，不能局限于末端治理層面。

（1）加強源頭替代、控制。合理選用涂料產(chǎn)品，在工藝可替代的條件下減少使用或不用溶劑型涂料、清洗劑，鼓勵使用水性、粉末、高固體分等低VOCs含量涂料；含VOCs物料應(yīng)儲存于密閉容器，隨取隨用、及時加蓋；含VOCs物料轉(zhuǎn)移和輸送，應(yīng)采用密閉管道或密閉容器。

（2）加強VOCs無組織排放控制。涂料及有機溶劑在貯存、運輸、調(diào)配及其危廢暫存過程也會產(chǎn)生一定數(shù)量VOCs，這部分廢氣主要為無組織排放，即使配備廢氣收集裝置的企業(yè)也未必將其完全收集。此外，VOCs廢氣還可通過車間門窗、排氣扇或環(huán)境風(fēng)系統(tǒng)向外逸散。在開展環(huán)評實務(wù)時應(yīng)逐一調(diào)查上述無組織排放源，提出廢氣收集整改方案。廢氣收集系統(tǒng)的設(shè)計、整改遵循“應(yīng)收盡收、分質(zhì)收集”的原則。所有產(chǎn)生VOCs的生產(chǎn)車間（或生產(chǎn)設(shè)施）必須密閉，禁止露天或敞開式作業(yè)。不能密閉的部位要設(shè)置風(fēng)幕、軟簾或雙重門等阻隔設(shè)施，減少廢氣排放。所有可能產(chǎn)生VOCs的生產(chǎn)場所和工段均應(yīng)設(shè)置廢氣收集系統(tǒng)，將廢氣收集到位并導(dǎo)入廢氣治理設(shè)施。集氣管路應(yīng)標(biāo)明廢氣走向[6]。采用全密閉集氣罩或密閉空間的，通過保持車間微負壓可使集氣效率達到95%。采用局部集氣罩的，距集氣罩開口面最遠處的VOCs無組織排放位置，控制風(fēng)速應(yīng)不低于0.3m/s，可使集氣效率達到70%。

（3）采用組合治理工藝。VOCs治理技術(shù)有吸附法、燃燒法、吸收法、冷凝法、膜分離、生物法、低溫等離子、催化氧化[7]。多數(shù)情況下，采用單一技術(shù)難以滿足地方生態(tài)環(huán)境保護要求，甚至容易引發(fā)污染糾紛、投訴案件。涂裝項目VOCs廢氣治理應(yīng)結(jié)合行業(yè)特點、產(chǎn)污特征和濃度高低，選擇組合工藝，如“水簾柜+噴淋塔+吸附法”“吸附+熱力焚燒/催化燃燒”，并注意選用“排污許可證申請與核發(fā)技術(shù)規(guī)范”規(guī)定的可行技術(shù)；對于采用不屬于可行技術(shù)的污染治理工藝，應(yīng)提供相關(guān)證明材料，論證該治理工藝可達到與污染防治可行技術(shù)相當(dāng)?shù)奶幚砟芰8]。本文案例項目VOCs治理工藝采用“氣動混流洗滌塔+活性炭光氧一體機”，驗收階段VOCs治理效率72.4%（苯乙烯為64%），滿足福建省和廈門市地方排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

5 結(jié)語

當(dāng)前大氣復(fù)合污染問題突出，工業(yè)涂裝作為VOCs重點排放源，日益受到全社會關(guān)注。準(zhǔn)確有效地開展VOCs污染源分析是涂裝項目環(huán)評的核心，合理確定評價標(biāo)準(zhǔn)、估算VOCs排放量和提出污染控制措施是該類項目環(huán)評工作的重要內(nèi)容。本文從VOCs污染源調(diào)查、評價標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行、污染源強核算方法及控制措施進行了總結(jié)，期望對今后涂裝項目環(huán)保咨詢起到拋磚引玉的作用。