文/纪卫章
亳州市生态环境监测站
2023年为我国“十四五”大气环境空气质量限制性指标实现以及VOCs治理升级转型关键年，其治理侧重点可归纳为：源头治理、节能减排降碳同步，全过程高质量协同三方面,这也是本课题对的毫州市VOCs行业企业减排对策研究的核心内容。
1 亳州VOCs行业企业占比及分布情况归纳
对调研情况进行归纳整理后情况如下，亳州市涉VOCs行业企业主要包括：制药行业企业164家、工业涂装企业81家、包装印刷企业43家、其他涉VOCs行业企业小集群64家(包括家具制造、涂料制造、人造板、玻璃制造、汽车相关等),合计352家；其中制药行业企业占比最大，为46.59%;工业涂装行业占比次之，为23.01%,再次为包装印刷企业，占比为12.22%。
2 亳州涉VOCs行业企业当前存在的问题
2.1 亳州市涉VOCs制药企业存在的问题
亳州市范围内的制药企业多为中药材加工制造企业，中药材的粉碎、炒药、沸腾干燥、微波干燥及包衣等环节均会产生不同组分的VOCs,从对亳州市164家制药企业调研中，当前各环节存在的具有代表性的问题可归纳如下。
2.1.1 制药企业原辅料替代环节存在的问题
某些制药企业在该环节存在的问题包括：中药饮片提取车间及醇提车间缺失或技术硬件不达标，VOCs的挥发浓度降低不达标，提取罐、浓缩罐和母液存储罐的呼吸阀处过滤不充分，呼吸气收集不充分导致乙醇回收率不达标。
2.1.2 制药企业过程管理环节存在的问题
某些制药企业在该环节存在的问题包括：生产厂房、危废间等未密闭；集气罩收集效率不足；存在异味；药渣等废弃物随意放置等问题。
2.1.3 制药企业末端治理环节存在的问题
某些制药企业在该环节存在的问题包括：日常维护不到位、治污设施类型或规格不合理等。在调研中：仅选用光氧催化技术及设备处理末端含VOCs废气，且光氧催化设备中UV灯管长期未更换，无法保证VOCs去除效率；活性炭装填量不足，无法实现对有组织尾气的高效吸附去除等情况多发。
2.2 亳州市涉VOCs工业涂装企业存在的问题
亳州市范围内的工业涂装企业简化管理32家，登记管理47家，重点管理2家。简化管理企业占比39.5%,登记管理企业占比58.0%,重点管理企业占比只有2.5%。
2.2.1 工业涂装企业原辅料替代环节存在的问题
某些工业涂装企业在该环节存在的问题包括：无法提供水性漆或水性胶的产品质量标准及VOCs监测报告，产生的VOCs挥发浓度无法保证。
2.2.2 工业涂装企业过程管理环节存在的问题
某些工业涂装企业在该环节存在的问题包括：厂内有明显异味，废气治理设备与危废车间没有实现密闭，过程密闭环节不充分导致废气的无组织挥发。具体无组织排放问题又可归纳为以下三类：其一，含VOCs原/辅/废料存放未密闭、不规范；其二，调漆、喷漆、喷粉等工序作业期间厂房未实现密闭；其三，无软帘或轴流风机，导致收集风速低于0.3m/s。
2.2.3 工业涂装企业末端治理环节存在的问题
某些工业涂装企业在该环节存在的问题包括：高效燃烧技术应用较少、设施运行管理水平较差。在调研的13家工业涂装企业中，有8家企业仅应用光氧催化或活性炭吸附等单一低效治理设施，有些企业使用光氧设施，但存在光氧设备未密闭、光氧灯管损坏，电路损坏，光氧灯管比较脏等问题；有些企业存在活性炭装填量不足(过滤风速大于0.6m/s)、活性炭装置漏风严重等问题。
2.3 亳州市涉VOCs包装印刷企业存在的问题
通过排污许可平台可知，亳州市包装印刷行业大部分为登记管理企业共计36家，简化管理7家，重点管理0家。登记管理企业占比83.7%,简化管理企业占比16.3%。
2.3.1 包装印刷企业原辅料替代环节存在的问题
调研过程中发现，部分企业仍然使用不符合最新质量标准的产品，部分企业虽然也注明生产过程中使用水性油墨或水性胶，但无法提供对应材料的检测报告，且原辅材料台账不规范、不完整，无法核查其源头替代水平，导致挥发过程中的VOCs挥发量与释放量无法控制。
2.3.2 包装印刷企业过程管理环节存在的问题
调研中多家企业存在排气筒采样口位置不符合要求的现象，排污节点在距排风罩开口面最远处的VOCs无组织排放位置风速未达到0.3m/s的现象，导致对于废气的收集效率极低，且车间大门未实现密闭、软帘破损、废弃物随意堆置等问题也较为常见。
2.3.3 包装印刷企业末端治理环节存在的问题
调研过程中发现部分包装印刷企业存在活性炭吸附装置中活性炭未及时更换、废活性炭堆放在厂区中未及时称重入库等问题。
3 亳州市典型行业企业VOCs减排有效性技术分析
结合前文的内容可知亳州区域涉VOCs行业企业门类繁杂并且行业特殊性突出，其排放的VOCs污染物又常伴有量大类多属性，因此针对有效的VOCs治理工艺十分必要。
3.1 涉VOCs制药企业减排有效性技术分析
3.1.1 原辅料替代环节VOCs减排有效技术分析
根据环境部印发的《制药工业大气污染物排放标准》(GB37823—2019)内容对VOCs风险接受值(5.4×10-7/a以内)的限定，该环节的有效处理权重顺序为：丙酮优先，乙酸乙酯次之，甲苯再次，其他苯类再次，乙醇再次。该环节VOCs污染物产生渠道有三：其一，浸泡清洗药材产生的废水；其二，切割炮制中药原料产生的气体烟尘；其三，分拣筛选药材产生的杂质(包括泥沙和残渣)。针对以上产生渠道，其一，可通过反应活性相对较低的溶剂(多为非芳香烃类)对中药原料进行浸提，以控制该环节产生废水中的VOCs含量；其二，通过冷凝回流技术降低该环节的挥发强度，在密闭环境下进行不凝性气体烟尘回收并进行VOCs气体污染物处理；其三，通过密闭压滤离心技术(可采用多功能集成机或专项机组合来实现)对分拣筛选药材产生的杂质进行收集。
3.1.2 过程管理环节VOCs减排有效技术分析
在调研过程中发现一些中药制药企业在该环节的特殊节点增设醇提车间，来控制VOCs污染物的挥发浓度；并在提取罐、浓缩罐和母液存储罐的呼吸阀处增设过滤设备，有效提升VOCs污染物的回收率，其技术流程详见图1。
3.1.3 末端治理环节VOCs减排有效技术分析
中药制品行业末端治理技术主要采用活性炭吸附、光催化氧化等单一或复合技术。调研中，某企业选用喷淋塔加二级活性炭吸附作为末端治理设施，相较于其他单一处理工序只有二级活性活性炭吸附的，增加了喷淋塔治理工序，能有效降低VOCs污染物无组织挥发的情况。
3.2 涉VOCs工业涂装企业减排有效性技术分析
3.2.1 原辅料替代环节VOCs减排有效技术分析
亳州市工业涂装行业主要VOCs排放来源于有机原辅料的使用，主要涉及涂装和烘干工序。汽车维修行业有组织和无组织VOCs源成分谱的差异相对较小，排放的主要VOCs组成为含氧挥发性有机物(OVOCs)和卤代烃，其次为芳香烃、烷烃，在无组织和有组织排放中乙酸乙酯均为首要组分；汽车及零部件制造业有组织和无组织VOCs源成分谱的差异主要来自芳香烃和卤代烃，间/对二甲苯为有组织VOCs源成分谱中的首要组分；家具制造业有组织和无组织排放的VOCs源成分谱差异较大，主要来自芳香烃和卤代烃。因此该环节最有效的减排技术为根据具体VOCs产生情况在关键节点以针对性水性涂料进行替代。
3.2.2 过程管理环节VOCs减排有效技术分析
根据《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB37822—2019)的规定，VOCs污染物产出物料在存放、盛装、存储环节必须达到规定标准，因此该环节的减排有效技术可集中于涂装过程中废气治理设备与危废车间的密闭情况控制与无组织挥发情况。
3.2.3 末端治理环节VOCs减排有效技术分析
亳州市工业涂装企业采用的VOC末端控制技术主要为活性炭吸附法，少数为光氧催化，极少使用催化燃烧和高效漆雾处理装置。
3.3 涉VOCs包装印刷企业减排有效性技术分析
据调研亳州区域包装印刷企业的VOCs的污染物排出存在行业特殊性，包装印刷企业通常为敞开式生产线，生产过程涉及多个含VOCs原辅材料使用，排污节点较多。近年来随着源头替代技术的发展，含有乙醇、丙醇、丁酮等组分的溶剂型油墨使用率逐渐下降，部分工艺已能够实现水性溶剂的完全替代。但行业整体无组织排放管控情况仍需关注。因此其VOCs有效性减排技术的侧重点为各排污节点的掌控，以及在对应节点的对应水性溶剂使用，降低VOCs释放量；并辅助以密闭技术(集气罩、密闭间或密闭设备)进行VOCs废气收集，减少无组织排放情况，再以专项技术进行废气处理(活性炭吸附、光氧催化氧化去除技术、催化燃烧技术等),其全过程排污节点的技术掌控如图2所示。
4 亳州市典型行业企业VOCs减排对策
结合前文关于存在问题及有效性技术分析的相关内容，可总结出毫州市典型行业企业VOCs减排对策(强化监督检查类为常态对策，此处不过多复述)如下。
4.1 涉VOCs制药企业减排对策
原辅料替代环节：推荐使用非卤代烃和非芳香烃类溶剂，生产水基、乳液、颗粒产品，在技术方面采用生物酶法合成技术。使用低(无)VOCs含量或低反应活性的溶剂，并辅以冷凝或深冷常压反应釜对该环节产生的VOCs污染物气体进行回收处理。对无法进行固液分离的原辅料，要进行负压排气处理，保证对无组织废气的有效处理。
生产过程环节：依据储存物料的真实蒸气压选择适宜的储罐罐型，采用密闭间或设备密闭的方式收集VOCs废气，提升收集效率，减少车间内无组织排放和异味的产生；同时，对原料废弃物(包括原料残渣、废液)和相应包装物等可能存在VOCs污染风险的，要设置专门的密闭危废仓库进行储存。
末端治理环节：结合制药企业产生污染物的需求合理安排冷凝、吸附及膜分离等VOCs污染物处理技术，并根据企业实际情况辅以非稳定态蓄热热氧化技术(即RTO技术)和蓄热式催化VOCs吸附燃烧技术(即RCO技术),以保证排放的VOCs污染物达标。
4.2 涉VOCs工业涂装企业减排对策
其一，推进低VOCs含量原辅材料替代，以“能粉不水，能水不油，油推高固分”的原则，推进工业涂装行业企业逐步实施源头替代。其二，加强VOCs无组织排放整治，强化VOCs废气收集。推进企业遵循“应收尽收、分质收集”的原则，并加大含VOCs物料储存、转移和输送、调配、喷涂、流平、干燥、清洗全过程排查控制挥发性有机物无组织排放控制情况；同时，推进企业使用先进生产工艺，减少工艺过程中挥发性有机物的排放。鼓励企业使用紧凑式涂装工艺和高效的涂装技术，提高涂装工序机械化、自动化水平，逐步代替手动空气喷涂等低效喷涂技术的使用。其三，分析各企业污染治理设施的处理能力与VOCs废气排放特征、组分等的匹配性，对采用单一低温等离子、光氧化、光催化以及非水溶性VOCs废气采用单一喷淋吸收等治理技术且无法稳定达标的，实施限期停产升级改造。2023年5月底前完成工业涂装行业企业VOCs治理设施台账，确保全部稳定达标排放。
4.3 涉VOCs包装印刷企业减排对策
结合图2对该行业排污节点的确定制定减排对策如下：其一，全面推广使用低(无)挥发性有机物原辅材料，具体为：对于平版印刷(本册印刷),全面使用胶印油墨和辐射固化油墨，力争全行业替代比例达到100%;对于凸版印刷(瓦楞纸印刷),全面使用水性油墨，力争全行业替代比例达到100%。其二，涂胶工序由于采用的胶黏剂VOCs含量较高，应采用高效的末端治理措施，建议将涂胶工序所有设备进行密闭收集废气，末端治理措施采用活性炭吸附脱附+催化燃烧的处理方式，提升治理效率，减少VOCs排放量。印刷工序目前企业所采用的洗车水均为溶剂型材料，因此需对末端治理措施进行升级，建议采用活性炭吸附脱附+催化燃烧的方式进行处理。企业可视各工序具体运行情况，将所有涉VOCs废气进行合并处理后排放。
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5 结语
全文通过对亳州市典型企业和重点行业VOCs污染治理现场调研；实地考察350余家涉VOCs排放企业的原材料替代、过程管理、末端治理技术水平资料(截止至2023年7月);对亳州区域VOCs污染治理有代表性及典型性的制药企业、工业涂装企业、包装印刷企业三项进行实际存在问题归纳，并分别对各环节域VOCs污染治理技术进行分析，并提出了针对性的技术对策。
本文转载自《中国科技信息》2023年第23期
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