引言

挥發(fà)性(xìng)有(yǒu)機(jī)化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)是(shì)指在(zài)101.325Pa标(biāo)準大(dà)气(qì)壓下，任何沸點(diǎn)低(dī)于(yú)或(huò)等于(yú)250℃的(de)有(yǒu)機(jī)化合物[1]，常温(wēn)狀态下易挥發(fà)，包(bāo)含非(fēi)甲烷总烴等有(yǒu)機(jī)物。VOCs是(shì)光(guāng)化學(xué)煙霧(wù)的(de)主(zhǔ)要(yào)前(qián)體(tǐ)物，也(yě)是(shì)導致(zhì)臭氧污染的(de)主(zhǔ)要(yào)原因(yīn)，而细(xì)粒(lì)子中(zhōng)的(de)有(yǒu)機(jī)物的(de)高(gāo)含量(liàng)也(yě)與(yǔ)大(dà)气(qì)VOCs有(yǒu)密切(qiè)關(guān)系(xì)。VOCs種(zhǒng)類(lèi)繁多(duō)，包(bāo)括酮、酚、酯、醛、醇醚等含氧有(yǒu)機(jī)物，含氮有(yǒu)機(jī)物，鹵代(dài)烴等幾(jǐ)百(bǎi)種(zhǒng)物質(zhì)[2]。VOCs是(shì)大(dà)气(qì)环(huán)境的(de)主(zhǔ)要(yào)污染物，不(bù)僅会(huì)危害周邊(biān)居(jū)民(mín)的(de)身(shēn)體(tǐ)健康，還(huán)会(huì)促進(jìn)城(chéng)市(shì)光(guāng)化學(xué)煙霧(wù)和霾的(de)生(shēng)成(chéng)，影響区域大(dà)气(qì)环(huán)境質(zhì)量(liàng)。

塑胶(jiāo)行業是(shì)東(dōng)莞市(shì)VOCs排放(fàng)的(de)主(zhǔ)要(yào)来(lái)源之(zhī)一(yī)，占总排放(fàng)量(liàng)的(de)28.6%。塑胶(jiāo)生(shēng)産包(bāo)括上(shàng)遊工藝、成(chéng)型工藝和後(hòu)處(chù)理(lǐ)工藝，在(zài)破碎、配料、干燥、塑化挤出(chū)(包(bāo)括注塑、挤塑、吸塑、吹塑、滾塑、發(fà)泡等)、噴塗、烘干、印(yìn)刷等生(shēng)産环(huán)节(jié)中(zhōng)，由于(yú)工藝温(wēn)度(dù)高(gāo)，易産生(shēng)VOCs气(qì)體(tǐ)。特(tè)别是(shì)在(zài)後(hòu)處(chù)理(lǐ)工藝中(zhōng)，采用(yòng)溶劑增亮(liàng)、塗料塗飾、丝(sī)网(wǎng)及(jí)曲(qū)面(miàn)印(yìn)刷、手(shǒu)繪補漆、黏胶(jiāo)組裝(zhuāng)等方(fāng)式对(duì)塑胶(jiāo)産品進(jìn)行表面(miàn)裝(zhuāng)飾、美化、抗老(lǎo)化及(jí)耐腐蝕的(de)處(chù)理(lǐ)中(zhōng)，存在(zài)較大(dà)的(de)VOCs排放(fàng)。因(yīn)此，必須配置廢气(qì)收(shōu)集和淨化治理(lǐ)裝(zhuāng)置。

目前(qián)，VOCs治理(lǐ)技術(shù)有(yǒu)回收(shōu)技術(shù)和銷毀技術(shù)。回收(shōu)技術(shù)主(zhǔ)要(yào)包(bāo)括吸收(shōu)法(fǎ)、吸附法(fǎ)、冷凝法(fǎ)[8]及(jí)膜分離[9]。銷毀技術(shù)主(zhǔ)要(yào)包(bāo)括直(zhí)接焚燒、蓄热(rè)式直(zhí)接催化焚燒、催化燃燒、蓄热(rè)式催化燃燒、生(shēng)物法(fǎ)、光(guāng)催化氧化、等離子體(tǐ)破壞等。由于(yú)VOCs成(chéng)分複雜，濃度(dù)、流量(liàng)、成(chéng)本(běn)等因(yīn)素不(bù)同(tóng)，每種(zhǒng)VOCs治理(lǐ)技術(shù)都有(yǒu)其自(zì)身(shēn)的(de)優勢和使用(yòng)限制，如何選擇合适的(de)技術(shù)是(shì)VOCs治理(lǐ)工作(zuò)必須面(miàn)对(duì)的(de)問(wèn)题。

本(běn)研究在(zài)大(dà)量(liàng)數據(jù)调查統計(jì)和工程案(àn)例現(xiàn)场(chǎng)调研的(de)基礎上(shàng)，对(duì)塑胶(jiāo)行業VOCs治理(lǐ)技術(shù)的(de)應(yìng)用(yòng)情況變(biàn)化和經(jīng)濟成(chéng)本(běn)進(jìn)行了(le)分析，列舉了(le)某塑胶(jiāo)企業的(de)工程實(shí)例，以(yǐ)期(qī)为(wèi)東(dōng)莞市(shì)塑料行業VOCs治理(lǐ)在(zài)技術(shù)選擇上(shàng)提(tí)供參考。

1 數據(jù)调查和監測

數據(jù)调查对(duì)象(xiàng)主(zhǔ)要(yào)为(wèi)東(dōng)莞市(shì)VOCs排放(fàng)量(liàng)較大(dà)的(de)塑胶(jiāo)行業企業。调查數據(jù)主(zhǔ)要(yào)通(tòng)过(guò)前(qián)期(qī)摸底排查、後(hòu)期(qī)跟蹤更(gèng)新(xīn)和典型案(àn)例現(xiàn)场(chǎng)调研三(sān)種(zhǒng)方(fāng)式實(shí)現(xiàn)。前(qián)期(qī)摸底排查以(yǐ)全(quán)市(shì)33个(gè)鎮(zhèn)区生(shēng)态环(huán)境分局(jú)为(wèi)调查主(zhǔ)力，分区逐一(yī)摸底排查，建立各(gè)鎮(zhèn)区整治名录(lù)，最(zuì)後(hòu)彙总于(yú)本(běn)研究小組。後(hòu)期(qī)跟蹤更(gèng)新(xīn)是(shì)各(gè)生(shēng)态环(huán)境分局(jú)根(gēn)據(jù)整治名录(lù)，督促企業提(tí)升(shēng)治理(lǐ)技術(shù)，定(dìng)期(qī)查訪、跟蹤記(jì)录(lù)，上(shàng)報數據(jù)和治理(lǐ)設施更(gèng)新(xīn)情況。典型案(àn)例現(xiàn)场(chǎng)调研是(shì)本(běn)研究小組根(gēn)據(jù)最(zuì)新(xīn)的(de)调查數據(jù)，選擇有(yǒu)代(dài)表性(xìng)的(de)工程案(àn)例，到(dào)企業現(xiàn)场(chǎng)核實(shí)，调研企業的(de)生(shēng)産原輔料、規模、生(shēng)産工藝、産品、VOCs處(chù)理(lǐ)技術(shù)的(de)選擇應(yìng)用(yòng)、治理(lǐ)設施運行工況、投入(rù)費用(yòng)和運行成(chéng)本(běn)等。

監測數據(jù)主(zhǔ)要(yào)通(tòng)过(guò)企業提(tí)供的(de)竣工監測報告、委托監測和現(xiàn)场(chǎng)監測方(fāng)式獲得，特(tè)别是(shì)典型工程案(àn)例多(duō)采用(yòng)現(xiàn)场(chǎng)采樣(yàng)監測方(fāng)式進(jìn)行，以(yǐ)求數據(jù)的(de)真(zhēn)實(shí)性(xìng)、可(kě)靠性(xìng)和对(duì)現(xiàn)场(chǎng)工況的(de)實(shí)際反(fǎn)映。

2 调研結果(guǒ)與(yǔ)讨論

2.1 塑胶(jiāo)行業VOCs治理(lǐ)技術(shù)應(yìng)用(yòng)的(de)變(biàn)化

调研涉及(jí)東(dōng)莞市(shì)1974家(jiā)塑胶(jiāo)企業，其中(zhōng)沒(méi)有(yǒu)采取(qǔ)任何治理(lǐ)設施的(de)企業477家(jiā)，占24.2%;關(guān)閉、低(dī)VOCs或(huò)無VOCs産生(shēng)的(de)企業751家(jiā)，占38.0%;有(yǒu)采用(yòng)治理(lǐ)設施的(de)企業746家(jiā)，占37.8%。可(kě)見(jiàn)，東(dōng)莞市(shì)經(jīng)曆了(le)多(duō)年(nián)VOCs治理(lǐ)，塑胶(jiāo)行業已淘汰關(guān)閉了(le)一(yī)批重(zhòng)污染企業，一(yī)些(xiē)企業撤銷了(le)VOCs産生(shēng)工序，更(gèng)多(duō)企業有(yǒu)了(le)采用(yòng)低(dī)VOCs原輔材料或(huò)水性(xìng)塗料的(de)趨向(xiàng)，但部(bù)分無治理(lǐ)設施的(de)企業仍是(shì)需加強(qiáng)整治的(de)重(zhòng)點(diǎn)。

本(běn)次(cì)研究主(zhǔ)要(yào)讨論東(dōng)莞市(shì)塑胶(jiāo)行業中(zhōng)已設置VOCs治理(lǐ)設施的(de)企業。從图(tú)1可(kě)看(kàn)出(chū)，治理(lǐ)前(qián)後(hòu)均为(wèi)活性(xìng)炭吸附法(fǎ)的(de)企業數量(liàng)最(zuì)多(duō)，同(tóng)时(shí)企業已從單一(yī)的(de)活性(xìng)炭吸附技術(shù)向(xiàng)新(xīn)興技術(shù)、高(gāo)治理(lǐ)效率技術(shù)和組合技術(shù)轉(zhuǎn)變(biàn)。UV光(guāng)解(jiě)+活性(xìng)炭吸附是(shì)塑胶(jiāo)行業最(zuì)受關(guān)注的(de)VOCs治理(lǐ)技術(shù)，上(shàng)升(shēng)的(de)幅度(dù)最(zuì)大(dà)，达(dá)300多(duō)家(jiā)。吸附法(fǎ)和UV+活性(xìng)炭法(fǎ)两(liǎng)法(fǎ)合占塑胶(jiāo)行業的(de)8成(chéng)以(yǐ)上(shàng)，其他(tā)治理(lǐ)技術(shù)雖(suī)逐渐增多(duō)，但應(yìng)用(yòng)的(de)企業數量(liàng)較少(shǎo)。根(gēn)據(jù)企業現(xiàn)场(chǎng)的(de)调研反(fǎn)馈，9家(jiā)燃燒法(fǎ)中(zhōng)，有(yǒu)6家(jiā)采用(yòng)吸附濃缩+催化燃燒法(fǎ)，3家(jiā)采用(yòng)蓄热(rè)式焚燒法(fǎ)(RTO)，治理(lǐ)效率均达(dá)90%以(yǐ)上(shàng)，都有(yǒu)較好(hǎo)的(de)處(chù)理(lǐ)效果(guǒ)，是(shì)今後(hòu)需重(zhòng)點(diǎn)推广的(de)治理(lǐ)技術(shù)。

2.2 不(bù)同(tóng)末(mò)端治理(lǐ)技術(shù)的(de)經(jīng)濟性(xìng)分析

VOCs末(mò)端治理(lǐ)技術(shù)可(kě)分为(wèi)傳統技術(shù)、新(xīn)興技術(shù)和組合技術(shù)。傳統技術(shù)包(bāo)括吸附法(fǎ)、吸收(shōu)法(fǎ)、冷凝法(fǎ)和膜分離法(fǎ)等。新(xīn)興技術(shù)有(yǒu)光(guāng)催化氧化法(fǎ)和等離子體(tǐ)法(fǎ)等。組合技術(shù)有(yǒu)光(guāng)催化氧化+活性(xìng)炭吸附、等離子體(tǐ)+活性(xìng)炭吸附和吸附濃缩+催化燃燒法(fǎ)等。各(gè)類(lèi)末(mò)端治理(lǐ)工藝的(de)特(tè)點(diǎn)不(bù)同(tóng)，在(zài)進(jìn)行特(tè)定(dìng)VOCs廢气(qì)治理(lǐ)方(fāng)案(àn)的(de)選擇时(shí)，應(yìng)從技術(shù)和經(jīng)濟性(xìng)上(shàng)考慮，結合廢气(qì)的(de)有(yǒu)機(jī)成(chéng)分、含量(liàng)、温(wēn)度(dù)、壓力、安(ān)全(quán)性(xìng)和生(shēng)産工藝的(de)協同(tóng)作(zuò)用(yòng)等方(fāng)面(miàn)綜合评定(dìng)，最(zuì)终确定(dìng)最(zuì)佳的(de)治理(lǐ)技術(shù)。本(běn)研究主(zhǔ)要(yào)從經(jīng)濟性(xìng)方(fāng)面(miàn)進(jìn)行分析。

根(gēn)據(jù)调研數據(jù)和有(yǒu)關(guān)文(wén)獻资料，歸納出(chū)不(bù)同(tóng)VOCs治理(lǐ)技術(shù)的(de)經(jīng)濟性(xìng)參考指标(biāo)(見(jiàn)下表)。UV光(guāng)解(jiě)法(fǎ)和等離子體(tǐ)法(fǎ)凭借(jiè)低(dī)投入(rù)低(dī)運行費用(yòng)優勢迅速受到(dào)企業青(qīng)睐。吸附回收(shōu)法(fǎ)和冷凝回收(shōu)法(fǎ)雖(suī)然投入(rù)低(dī)，但綜合經(jīng)濟性(xìng)不(bù)高(gāo)，不(bù)推薦單獨使用(yòng)，建議聯合使用(yòng)以(yǐ)提(tí)高(gāo)去(qù)除效率和增加經(jīng)濟性(xìng)。吸附-催化燃燒、蓄热(rè)催化燃燒(RCO)和蓄热(rè)式焚燒(RTO)，雖(suī)然前(qián)期(qī)投入(rù)較大(dà)，但由于(yú)運行費用(yòng)合理(lǐ)，治理(lǐ)效率穩定(dìng)可(kě)靠，可(kě)擇優考慮。

現(xiàn)场(chǎng)调查表明(míng)，企業在(zài)選擇VOCs末(mò)端治理(lǐ)技術(shù)时(shí)，治理(lǐ)設施的(de)經(jīng)濟性(xìng)居(jū)首位(wèi)。为(wèi)此，有(yǒu)必要(yào)深入(rù)研究進(jìn)气(qì)濃度(dù)與(yǔ)VOCs治理(lǐ)技術(shù)經(jīng)濟性(xìng)的(de)關(guān)系(xì)。從图(tú)2可(kě)看(kàn)出(chū)，活性(xìng)炭吸附法(fǎ)(曲(qū)線(xiàn)C、D)在(zài)濃度(dù)小于(yú)5mg/m3时(shí)，費用(yòng)最(zuì)省，超过(guò)10mg/m3时(shí)費用(yòng)直(zhí)線(xiàn)上(shàng)升(shēng)，因(yīn)此，濃度(dù)在(zài)5mg/m3以(yǐ)內(nèi)的(de)采用(yòng)此技術(shù)費用(yòng)較低(dī)。带(dài)有(yǒu)热(rè)回收(shōu)功能的(de)RTO和催化燃燒法(fǎ)(曲(qū)線(xiàn)A、B)，相对(duì)費用(yòng)較高(gāo)，但在(zài)濃度(dù)高(gāo)于(yú)100mg/m3後(hòu)費用(yòng)迅速減少(shǎo)，热(rè)回收(shōu)抵消了(le)昂貴的(de)運行成(chéng)本(běn)。因(yīn)此，增加热(rè)回收(shōu)利用(yòng)可(kě)大(dà)幅削減運行成(chéng)本(běn)，值得推薦。

2.3 分子篩吸附脱附-蓄热(rè)式催化燃燒RCO技術(shù)工程實(shí)例

從方(fāng)法(fǎ)原理(lǐ)與(yǔ)應(yìng)用(yòng)實(shí)例来(lái)看(kàn)，以(yǐ)上(shàng)所(suǒ)述的(de)技術(shù)均有(yǒu)一(yī)定(dìng)的(de)治理(lǐ)效果(guǒ)，關(guān)鍵是(shì)治理(lǐ)設施的(de)技術(shù)參數要(yào)符合設計(jì)要(yào)求，應(yìng)與(yǔ)企業的(de)工況匹(pǐ)配，後(hòu)期(qī)的(de)運行管(guǎn)理(lǐ)應(yìng)規範合理(lǐ)。图(tú)3为(wèi)東(dōng)莞市(shì)某公(gōng)司設計(jì)的(de)VOCs治理(lǐ)工藝，産生(shēng)的(de)有(yǒu)機(jī)廢气(qì)中(zhōng)，主(zhǔ)要(yào)含甲苯、二(èr)甲苯、乙酯、丁酯、丁酮等，屬于(yú)低(dī)濃度(dù)大(dà)風(fēng)量(liàng)類(lèi)型，采用(yòng)分子篩吸附脱附-蓄热(rè)式催化燃燒RCO技術(shù)，處(chù)理(lǐ)發(fà)泡造粒(lì)生(shēng)産过(guò)程中(zhōng)低(dī)温(wēn)聚合工段(duàn)産生(shēng)的(de)有(yǒu)機(jī)廢气(qì)，淨化效率高(gāo)达(dá)92%，有(yǒu)機(jī)廢气(qì)得到(dào)有(yǒu)效去(qù)除。

研究表明(míng)，塑胶(jiāo)行業的(de)廢气(qì)主(zhǔ)要(yào)包(bāo)括含氧有(yǒu)機(jī)物、芒香(xiāng)烴、烷烴、鹵代(dài)烴、烯烴和含氮有(yǒu)機(jī)物等237種(zhǒng)VOCs物質(zhì)。其中(zhōng)含氧有(yǒu)機(jī)物占50%以(yǐ)上(shàng)，其次(cì)为(wèi)由苯及(jí)苯系(xì)物、萘組成(chéng)的(de)芳香(xiāng)烴，後(hòu)面(miàn)排名分别为(wèi)烷烴、鹵代(dài)烴、烯烴和含氮有(yǒu)機(jī)物。塑胶(jiāo)表面(miàn)塗裝(zhuāng)中(zhōng)的(de)噴塗、烘干、印(yìn)刷工藝廢气(qì)應(yìng)采用(yòng)吸附-冷凝回收(shōu)法(fǎ)和吸附-催化燃燒法(fǎ)或(huò)其他(tā)組合技術(shù)，VOCs廢气(qì)淨化效率應(yìng)达(dá)到(dào)90%以(yǐ)上(shàng)。據(jù)現(xiàn)场(chǎng)監測，結果(guǒ)如图(tú)4所(suǒ)示，芳香(xiāng)烴、含氧有(yǒu)機(jī)物、烷烴、鹵代(dài)烴都得到(dào)了(le)有(yǒu)效去(qù)除，效果(guǒ)顯著。

3 結論與(yǔ)建議

(1) 東(dōng)莞市(shì)塑胶(jiāo)行業VOCs治理(lǐ)，大(dà)多(duō)采用(yòng)撤銷VOCs産生(shēng)工序、更(gèng)換低(dī)VOCs原輔料的(de)措施，治理(lǐ)技術(shù)從單一(yī)的(de)活性(xìng)炭吸附技術(shù)向(xiàng)新(xīn)興技術(shù)、高(gāo)治理(lǐ)效率技術(shù)和組合技術(shù)轉(zhuǎn)變(biàn)。

(2) 由于(yú)UV光(guāng)解(jiě)法(fǎ)和等離子體(tǐ)法(fǎ)具有(yǒu)成(chéng)本(běn)優勢， 應(yìng)用(yòng)案(àn)例不(bù)斷增加， 東(dōng)莞地(dì)区UV光(guāng)解(jiě)+活性(xìng)炭吸附是(shì)塑胶(jiāo)行業最(zuì)受關(guān)注的(de)VOCs治理(lǐ)技術(shù)，但在(zài)後(hòu)期(qī)運行監管(guǎn)方(fāng)面(miàn)，必須注意排放(fàng)的(de)穩定(dìng)达(dá)标(biāo)。建議企業關(guān)注吸附劑的(de)饱和周期(qī)并及(jí)时(shí)落(là)實(shí)更(gèng)換，加強(qiáng)運行台(tái)賬記(jì)录(lù)和管(guǎn)理(lǐ)，确保設施穩定(dìng)運行。

(3) 經(jīng)濟性(xìng)是(shì)企業選擇VOCs治理(lǐ)技術(shù)首要(yào)考慮的(de)因(yīn)素，吸附-催化燃燒、RCO和RTO法(fǎ)，雖(suī)投资成(chéng)本(běn)較高(gāo)，但治理(lǐ)效率高(gāo)，運行穩定(dìng)。建議有(yǒu)条(tiáo)件(jiàn)的(de)企業增加热(rè)回收(shōu)工藝，降低(dī)整體(tǐ)運行成(chéng)本(běn)，达(dá)到(dào)費用(yòng)合理(lǐ)、治理(lǐ)效果(guǒ)顯著的(de)目的(de)。

(4) 在(zài)選擇适宜治理(lǐ)工藝的(de)前(qián)提(tí)下，後(hòu)期(qī)規範合理(lǐ)的(de)運行管(guǎn)理(lǐ)非(fēi)常重(zhòng)要(yào)。建議每年(nián)定(dìng)期(qī)对(duì)总排口(kǒu)及(jí)廠(chǎng)界開(kāi)展(zhǎn)監測，監測指标(biāo)須包(bāo)含臭气(qì)濃度(dù)和非(fēi)甲烷总烴、廢气(qì)處(chù)理(lǐ)設施監測進(jìn)出(chū)口(kǒu)參數，并核算VOCs的(de)去(qù)除率。

聲明(míng)：本(běn)文(wén)整理(lǐ)自(zì)网(wǎng)絡，目的(de)僅在(zài)與(yǔ)行業交流，版權歸原作(zuò)者(zhě)所(suǒ)有(yǒu)，如涉及(jí)版權和知识産權等侵權問(wèn)题，請與(yǔ)後(hòu)台(tái)聯系(xì)，即刻(kè)删除內(nèi)容處(chù)理(lǐ)！

特(tè)納韋思(sī)(四川(chuān))环(huán)境科技有(yǒu)限公(gōng)司專注于(yú)挥發(fà)性(xìng)有(yǒu)機(jī)廢气(qì)（VOCs）、危害性(xìng)气(qì)體(tǐ)（HAPs）的(de)治理(lǐ)及(jí)在(zài)線(xiàn)分析監測領域。我(wǒ)们(men)的(de)核心(xīn)技術(shù)産品包(bāo)括全(quán)球領先(xiān)的(de)蓄热(rè)式氧化爐（RTO)、蓄热(rè)式催化氧化爐（RCO)、催化氧化爐（CO）、直(zhí)燃爐（TO)、沸石(dàn)轉(zhuǎn)轮+氧化爐系(xì)統、在(zài)線(xiàn)監測系(xì)統等。特(tè)納韋思(sī)环(huán)境（ECE-AIR）拥有(yǒu)專利技術(shù)的(de)Gas Train輔助燃料系(xì)統可(kě)以(yǐ)使用(yòng)沸點(diǎn)低(dī)于(yú)130℃的(de)有(yǒu)機(jī)廢液作(zuò)为(wèi)輔助燃料，可(kě)为(wèi)用(yòng)戶节(jié)能增效。