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1、广东省人造石制造行业挥发性有机物排放标准编制说明（征求意见稿）二。二三年九月项目背景11 .标准制定的必要性和工作过程21.1 标准制定的必要性21.2 标准制定的工作过程31.3 标准制定原则51.4 K制定的政策依据61.5 标准制定的总体思路及技术路线61.5.1 标准制定的总体思路61.5.2 标准制定的技术路线82 .人造石行业概况92.1 人造石行业的分类92.1.1 人造石按生产种类分类92.1.2 人造石按生产工艺分类102.2 人造石生产工艺VOCs排放特点分析112.3 人造石生产过程使用的有机原辅料122.4 有机废气收集效率132.5 常见工业VOCs治理技术152.5
2、.1 吸附技术162.5.2 吸收技术172.5.3 吸附回收技术182.5.4 冷凝回收技术182.5.5 膜分离技术182.5.6 热力氧化技术192.5.7 生物技术202.5.8 光催化氧化技术202.5.9 等离子体破坏技术212.6 人造石行业常见VOCs治理技术关键参数222.6.1 吸附技术222.6.2 光催化技术242.6.3 4,攵寸支/s*252.7 人造石制造行业成分谱263 .国内外相关标准情况263.1 国内相关标准情况273.1.1 人造石行业相关标准概况27283.1.2 恶臭污染物排放标准.3.1.3 其他行业VOCS相关标准概况283.2 国外相关标准情况
3、294 .标准控制内容及形式304.1 标准适用范围304.2 污染源界定与时段划分304.3 确定排放控制的VOCs种类314.4 控制排放的形式314.5 标准限值的确定324.6 监测方法说明555 .实施效益分析565.1 标准实施环境效益分析565.1.1 源头控制方面565.1.2 过程控制方面575.2 对总量削减的贡献585.3 实施本标准的环境效益和经济技术分析585.3.1 稳定达标需要的总投资、年运行费用585.3.2 标准实施后企业产品增加的成本596 .采用国际标准和国外先进标准的程度597 .与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系60项目背景挥发性有机化合物（
4、VolatileOrganicCompounds,简称VoCS）是指在常温下饱和蒸气压大于70Pa、常压下沸点在50260C以内的有机化合物，包括了饱和烷妙、烯烂、芳香煌、卤代始、醇类、醛酮类等物质。大部分VOCS均有毒性，长期接触会对人体造成严重影响，甚至具有“致畸、致变和致癌”作用。大多数VOCs具有较强大气化学反应活性，排放到大气对流层和平流层中会与其他污染物发生大气化学反应，生成二次气溶胶、臭氧等二次污染物，形成光化学烟雾。值得关注的是，VOCs是我国大气关键污染物PM2J和Ch的重要前体物，控制VOCs的排放将有利于控制03和PM浓度，减少大气复合型污染。大气中VOCS污染的主要人为
5、来源包括交通、工业生产、工业燃烧、生物质燃烧等，有关研究表明，未来我国工业污染源的VOCS排放总量将呈现大幅度增长的趋势，成为排放贡献最大人为源之一。目前，关于工业生产工艺VOCS排放特征的相关研究有很多，大量研究者建立了不同行业VoCS工业源成分谱，研究了不同工业行业的VoCS排放特征，测量了石化行业、表面涂装行业、印刷电路板企业、电子产品加工制造业、印刷业、粘胶纤维制造业和表面涂装行业的VOCS组分。人造石行业是广东省的特色行业，据不完全统计，人造石企业中80%的企业为岗石生产企业，主要集中在福建的南安和广东的佛山、肇庆、云浮等地；20%的石英石生产企业主要集中在广东省。我国人造石年生产能
6、力约为12亿平方米，广东省仅云浮市人造石产业生产能力就占比约11%,云浮市是中国三大石材基地之一。根据海关资料显示，美国是中国人造石的最大出口市场，其中，广东占据了70%以上的人造石出口份额。人造石生产过程中会产生大量的VoCs,以云浮市为例，人造石行业占该市工业源VOCs排放量的70%以上。人造石，是以高分子聚合物，或水泥，或两者混合物为粘合材料，以天然石材碎（粉）料，或天然石英石（砂粉）等为主要原材料，加入胶黏剂、固化剂、助剂、颜料等，经搅拌混合、凝结固化等工序复合而成的材料，主要包括人造石英石、人造岗石和人造石实体面材等产品。人造石在投料、搅拌、倒模和固化等工序过程中因为使用大量不饱和聚
7、酯树脂、有机助剂等会产生含苯乙烯的VOCs等污染物，直接影响厂区、周边环境的空气质量及人群的健康。其中，人造石行业排放的苯乙烯是典型的恶臭物质，臭气扰民问题严重。但是对于人造石制造行业的VOCs污染排放研究尚不足，国家与我省均缺失该行业VOCs排放标准。1 .标准制定的必要性和工作过程1.1 标准制定的必要性挥发性有机物(VoIatileOrganiCCOmPOUnds,简称Vc)CS)是城市大气中细颗粒物(PM2.5)和臭氧(O3)形成的关键前体物，对大气环境和人体健康造成一定的潜在危害。从20152019年的空气质量统计数据看，广东省以臭氧为首要污染物的天数超过了细颗粒物，成为影响广东省空
8、气质量的主要问题，而挥发性有机物则是生成臭氧的主要前体物，是目前广东省大气污染防治的重点。目前，广东省针对行业VoCS排放管理的相关标准有家具制造业(DB44/814-2010)、制鞋业(DB44/817-2010)集装箱制造(DB44/1837-2016)、包装印刷业(DB44/815-2010)表面涂装(汽车制造业)(DB44/816-2010)以及正在进行制定中的电子设备制造业挥发性有机化合物排放标准和电子工业挥发性有机物排放标准等，然而作为具有广东明显特色的行业一人造石制造业目前却没有任何相关的VOCS排放管理标准。不同行业VoCS排放特征(如排放浓度、物质光化学活性等)具有显著差异，
9、其排放控制要求在不同行业应有所区别，因此必须根据行业排放特征制订相应的排放控制标准。分析问题及原因，主要可概括为以下三点：(1)是应对空气质量改善，促进工业源VoCS减排的重要途径现有的广东省地方标准大气污染物排放限值(DB44/27-2001)发布时间较早，原限值要求相对目前空气环境质量来说严重偏低，未能有效满足广东省目前有关人造石制造业VOCs排放管理及日益严格的空气质量管理要求，亟须进行人造石制造业挥发性有机物综合排放标准的制定。该标准的制定能有效地减少广东省内人造石行业VOCS无序、粗放式的排放现象，尤其是有效削减人造石制造业VOCs排放量，符合“十三五”节能减排综合工作方案(国发(2
10、016)74号)下达的VOCS减排工作任务要求。(2)是完善VC)CS标准体系，提升环境管理水平的重要手段由于人造石行业有机废气排放标准的缺失，行业内生产企业缺少专业的排放控制依据，生产过程管理和末端治理技术选择随意性较大，治理技术适用性较低，容易造成治理工程难以实现长期稳定达标运行。根据标准编制组前期研究显示，广东省内人造石企业生产过程VOCs排放及末端治理情况不容乐观，绝大部分人造石企业树脂添加、搅拌及布料方式较为粗放，无密闭与废气收集措施，无组织散逸较为严重，产生的大量VoCS未经治理直接排放到大气环境中，尤其是人造石行业较为集中的云浮市、肇庆市和佛山市。因此，为完善我省行业环境标准体系
11、建设，提升人造石行业VoCS污染控制管理能力，制定专门针对人造石行业的VOCs排放控制标准是十分有必要的。（3）推动行业技术革新，促进行业可持续发展的重要举措目前，广东省人造石行业以中小企业居多，规模小，技术水平参差不齐，环境保护和污染治理的能力与投入有限。加之目前国家和广东省的大气污染物综合排放标准对该行业VOCs控制力度不够，不能有效促进人造石行业企业提升环保技术和治理水平。因此，通过制定专门的人造石行业的VoCS排放标准，既可以自动淘汰部分规模小、污染严重、技术水平低下的人造石行业中小企业，又有利于推动整个行业的技术集成、升级和进步，促进行业持续健康发展。1.2 标准制定的工作过程标准编
12、制组自2017年以来一直从事人造石行业VOCs排放综合整治，包括源清单的建立、排放成分谱的分析、VOCs的排放水平、污染物控制技术水平及生产过程中环保管理的方式、方法等，对人造石行业生产工艺过程、VoCS排放特征等较为熟悉。20182019年，标准编制组对当前广东省落实广东省打好污染防治攻坚战三年行动计划（20182020年）（粤办发（2018）29号）和广东省挥发性有机物（VoCS）整治与减排工作方案（20182020年）（粤环发（2018）6号），严格实施工业源VOCS排放监管，持续保证综合整治与减排效果等工作中存在的技术难点和管控要求进行了调研，针对广东省典型城市人造石行业的VOCS排放
13、现状、控制水平、组分特征、监管形式等进行了现场调查和现场监测。其中2017年9-10月持续对云浮市典型人造石企业进行了现场调研以及选取部分企业进行监测，采用SUMMA采样，GC-MS分析方法建立人造石行业VOCs排放成分谱及VOCs排放清单。2020年2月，广东省生态环境厅下达了制定广东省人造石制造行业挥发性有机物排放标准的编制任务。2020年3月-6月，广东环境保护工程职业学院受广东省生态环境厅委托，承担广东省人造石制造行业挥发性有机物排放标准的编制任务。标准编制组基于前期已有研究，根据国家环保标准修订工作管理办法的相关规定，检索、查询和收集了中国学术期刊网络出版总库、国家标准、外省地方标准
14、及有关行业挥发性有机物排放标准等；检索了国际标准化组织、美国、欧盟等国外相关标准，了解目前人造石制造业挥发性有机物排放控制标准情况，结合拟定的制定思路，编写广东省人造石制造行业挥发性有机物排放标准开题报告。2020年7-8月开展省内13家典型人造石企业VOCs排放现状、控制水平和组分特征工作；2020年12月开展云浮辖区6家典型人造石企业VOCs排放现状、控制水平和组分特征工作；2021年9-11月开展云浮辖区22家典型人造石企业VoCS“一企一策”整治核实评估、VOCs产排量核算和现场快速测定工作；2022年12月开展云浮辖区10家典型人造石企业VoCS绩效分级、深度治理手册编制和现场快速测
15、定工作。2023年3-9月开展典型人造石企业NMHC有组织排放监测。同时结合广东省内外人造石行业协会研讨交流，基于现场调研情况以及监测结果，确定标准限值，并编写标准技术文本（草案）和广东省人造石制造行业挥发性有机物排放标准编制说明，具体企业现场调研及监测工作过程见表1.2-1,涉及现场调研的企业总数为86家次。表1.2-1标准制定过程企业现场调研及监测工作时间轴时间轴企业简称工作内容监测与否2017.9-10企业1#企业13#VOCs排放现状、控制水平、组分特征部分企业进行监测企业2#企业14#企业3#企业15#企业4#企业16#企业5#企业17#企业6#企业18#企业7#企业19#企业8#企
16、业20#企业9#企业21#企业10#企业22#企业11#企业23#企业12#企业24#时间轴企业简称工作内容监测与否2020.7-8企业1#企业7#VOCs排放现状、控制水平、组分特征部分企业进行监测企业2#企业8#企业3#企业9#企业4#企业10#企业5#企业11#企业6#企业12#企业13#2020.12企业1#企业4#同上全部企业进行监测企业2#企业5#企业3#企业6#2021.9-11企业1#企业12#VoCS“一企一策”整治核实评估、VOCs产排量核算、现场快速测定部分企业进行监测企业2#企业13#企业3#企业14#企业4#企业15#企业5#企业16#企业6#企业17#企业7#企业1
17、8#企业8#企业19#企业9#企业20#企业10#企业21#企业11#企业22#2022.12企业1#企业6#VOCs绩效分级、深度治理手册编制、现场快速测定部分企业进行监测企业2#企业7#企业3#企业8#企业4#企业9#企业5#企业10#20233-4企业1#企业7#GC-FlD和催化氧化-FID两种方法进行NMHC监测全部企业进行监测企业2#企业8#企业3#企业9#企业4#企业10#企业5#企业11#企业6#1.3 标准制定原则(1)技术经济可行性原则。以人造石行业现有成熟的、经济合理的污染治理措施和技术为依托，确定标准值及有关技术要求。(2)时段分类原则。标准区别对待新源与现有源，现有源
18、的标准宽于新源,但经过若干年的技术革新与改造，应在要求年限达到新源的排放标准。（3）总量控制原则。浓度控制和总量控制相结合、全过程控制，以负荷控制为主，设置相应的浓度指标值。（4）可操作性原则。提出的监测方法在实际应用中应具有可操作性，满足各项方法特性指标的要求，使标准的监测方法和评价方法配套。（5）特殊性原则。标准在制定过程中，是通过了解广东省人造石制造业的发展趋势和环保现状，有选择性地吸收国外、其他相关地方标准中先进的部分。紧密结合我省的实际情况、环境特征、经济技术条件来制定广东省的地方标准。（6）科学性原则。标准的制定要反映生产实践和科研成果的统一，在进行广泛的调研和科学验证的基础上，以
19、充分的监测数据为依据来制定，真正为实现人造石制造业挥发性有机废气污染控制服务。1.4 标准制定的政策依据2016年9月，广东省环境保护厅印发实施的广东省环境保护“十三五”规划要求稳步推进重点行业、重点污染物、重点区域流域污染排放标准的制订、修订，不断完善地方标准体系，加强环境标准实施评估。2018年4月，广东省环境保护厅等5家单位联合印发实施的广东省挥发性有机物（VOCS）整治与减排工作方案（20182020年）（粤环发（2018）6号）提出完善VoCS法规及标准体系的要求，明确了制定并出台VOCs综合整治法规，细化各领域VOCS管理要求。2018年12月29日，广东省人民政府印发了广东省打赢
20、蓝天保卫战实施方案（20182020年）（粤府（2018）128号），下达了“完善VOCS防治政策标准”“研究制定重点工业行业VOCs排放标准”的要求。2019年6月，生态环境部印发重点行业挥发性有机物综合治理方案（环大气（2019）53号）提出应完善标准体系，鼓励地方制定更加严格的地方排放标准。并明确提出对于苯乙烯等臭氧前体物已被纳入“重点控制的VOCs物质”名录，应深入实施精细化管控，而人造石行业VoCS排放则以苯乙烯组分为主。1.5 标准制定的总体思路及技术路线1.5.1 标准制定的总体思路（1）明确本标准的适用范围。(2)划分现有源和新源，均自标准实施之日执行污染源排放标准。(3)规定
21、了人造石制造企业原辅材料的储存和使用、主要VoCS排放工艺环节要遵守的技术要求和环境管理要求。(4)本标准提出了统一的VOCS(NMHC)标准监测方法。1.5.2 标准制定的技术路线修改完善政府有关部门、地市生态环境局征求意见相关企业、环保公司、行业协会意见汇总反馈T起草送审稿*专家评审会修改完善报批稿图1-1技术路线流程示意图本标准的编制采取收集情报资料和现场调查与监测相结合的方法，从广东省人造石制造行业的实际情况着手，在综合分析环境管理部门的政策法规、管理目标和现场监测数据的基础上确定标准限值，首先，分析国家和广东省有关人造石工业或部门环境管理的政策法规、管理目标、产业政策、技术政策、发展
22、规划与预测。然后，通过对人造石行业基本状况和重点污染源排放及其控制技术和水平的调研，分析研究受控工艺或设施，识别污染因子、评估控制技术；分析排放限值依据和技术经济可行性；研究提出实施本标准的有关技术、管理规定、实施条件、配套保障等措施；分析预测本标准实施后的成本一环境效益。在此基础上，编制广东省人造石制造行业挥发性有机化合物排放标准（标准草案）广东省人造石制造行业挥发性有机化合物排放标准编制说明（初稿）。最后，将各单位时征求意见稿”的意见汇总、整理，并提出处理意见；对于重大问题和分歧较大的问题，召开会议听取意见，进行沟通讨论。在征求意见稿的基础上，编制广东省人造石行业挥发性有机化合物排放标准送
23、审稿广东省人造石行业挥发性有机化合物排放标准编制说明，技术路线如图1-1所示。2 .人造石行业概况2.1 人造石行业的分类人造石的种类繁多，根据我国目前人造石市场的情况，结合人造石制造行业的特点，参照相关标准，对人造石按照生产种类和生产工艺等两个方面进行如下分类。2.1.1 人造石按生产种类分类2013年9月1日实施的建筑行业标准人造石（JCyr908-2013）中，将人造石定义为：以高分子聚合物或水泥或两者混合物为粘合材料，以天然石材碎（粉）料和/或天然石英石（砂粉）或氢氧化铝粉等为主要原材料，加入颜料及其他辅助剂，经搅拌混合、凝结固化等工序复合而成的材料，主要包括人造石实体面材、人造石英石
24、和人造岗石等产品，人造石按生产种类可以划分为以下四种类型。（1）树脂型人造石材树脂型人造石材是以不饱和聚酯树脂为胶结剂，与天然大理石碎石、石英砂、方解石、石粉或其他无机填料按一定的比例配合，再加入催化剂、固化剂、颜料等外加剂，经混合搅拌、固化成型、脱模烘干、表面抛光等工序加工而成。使用不饱和聚酯的产品光泽好、颜色鲜艳丰富、可加工性强、装饰效果好;这种树脂粘度低，易于成型，常温下可固化。成型方法有振动成型、压缩成型和挤压成型。室内装饰工程中采用的人造石材主要是树脂型的。(2)复合型人造石材复合型人造石材采用的粘结剂中，既有无机材料，又包括有机高分子材料。其制作工艺是：先用水泥、石粉等制成水泥砂浆
25、的坯体，再将坯体浸于有机单体中，使其在一定条件下聚合而成。对板材而言，底层用性能稳定而价廉的无机材料，面层用聚酯和大理石粉制作。无机胶结材料可用快硬水泥、普通硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、粉煤灰水泥、矿渣水泥以及熟石膏等。有机单体可用苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯、丙烯懵、丁二烯等，这些单体可单独使用，也可组合使用。复合型人造石材制品的造价较低，但它受温差影响后聚酯面易产生剥落或开裂。(3)水泥型人造石材水泥型人造石材是以各种水泥为胶结材料，砂、天然碎石粒为粗细骨料，经配制、搅拌、加压蒸养、磨光和抛光后制成的人造石材。配制过程中，混入色料，可制成彩色水泥石。水泥型石材的生产取材方便，价格低廉，但其
26、装饰性较差。水磨石和各类花阶砖即属此类。(4)烧结型人造石材烧结型人造石材的生产方法与陶瓷工艺相似，是将长石、石英、辉绿石、方解石等粉料和赤铁矿粉，以及一定量的高岭土共同混合，一般配比为石粉60%,粘土40%,采用混浆法制备坯料，用半干压法成型，再在窑炉中以IoO(TC左右的高温焙烧而成。烧结型人造石材的装饰性好，性能稳定，但需经高温焙烧，因而能耗大，造价高。2.1.2 人造石按生产工艺分类人造石行业根据原辅材料和工艺类型，可以分为岗石和石英石，人造岗石指以天然大理石碎料、石粉为主要原材料，也可添加马赛克、贝壳、玻璃等材料作为点缀，以有机树脂为胶结剂，经真空搅拌、高压震荡成型，再经过室温固化等
27、工序而制成的合成石；人造英石则指由90%以上的天然石英和10%左右的色料、树脂和其它调节粘接、固化等的添加剂组成，经过负压真空、高频振动成型，加温固化(温度高低是根据固化剂的种类而定的生产方法加工而成的板材，产品见图2.L2-1。本研究结合现场调研实际情况将人造石行业按照上述分类，即分为人造岗石和人造石英石。ab图2.1.2-1人造岗石(a)和人造石英石(b)产品2. 2人造石生产工艺VoCS排放特点分析人造岗石制造主要工艺如图2.2T所示，包括投料、搅拌、倒模、固化、自然冷却、质检、成品等工序。主要使用的原辅料为碳酸钙粉、色粉、不饱和聚酯树脂以及固化剂。绝大多数人造岗石企业的产品规格为2.7
28、mX1.8mX0.9m,每块约重十吨。投料及搅拌工序易产生粉尘，车间粉尘弥漫，绝大多数企业树脂添加、搅拌方式粗放，无任何密闭与废气收集，车间弥漫着浓烈的苯乙烯气味。BHz2-1人造岗石生产工艺流程图人造岗石产生VOCs的工序主要有：(1)搅拌。将不饱和树脂、石英粉、碳酸钙粉以及促进剂等投入制浆搅拌桶中，搅拌均匀后再投入固化剂进行搅拌，该工序中不饱和聚酯树脂、固化剂等在搅拌作用下会产生苯乙烯、苯、二甲苯等多种有机废气。（2）布料。把搅拌好的浆料倒入准备好的托板上，事先在托板上涂抹脱模剂，随后进行加压，此阶段会产生苯乙烯、苯、二甲苯等多种有机废气。（3）固化。人造岗石固化主要为常温固化，产生极少量
29、的VOCs。人造石英石制造工艺如图2.2-2所示，包括称料、投料、搅拌、布料、压制、固化（烘干）等工序，主要使用的原辅料为石英石（砂）粉、色粉、不饱和聚酯树脂以及固化剂等，通过固化炉加热到6080C持续烘烤40分钟左右进行固化，在固化炉加热条件下会产生苯乙烯、苯、二甲苯等多种有机废气。一般情况下，石英石生产现场环境比岗石生产现场相对较好，但同样环境问题较为严重，如废气管道无明显标识、生产车间粉尘飞扬、搅拌和布料无密闭，有机废气收集效率低，无组织排放现象严重，车间苯乙烯味道强烈。其VOCs产生工序与人造岗石类似，不同之处在于搅拌和固化过程，人造英石由于以压板的形式生产，因而其单次搅拌的辅料量较少
30、，搅拌时间较短，不饱和树脂固化所需的时间较短，VOCs挥发相对较少；而人造岗石以荒料的形式生产（规格：2.7m1.8m0.9m）,单块约重10吨，单次搅拌的辅料量较大，单次搅拌时间较长，约需40min左右，VOCs挥发相对较为严重。2.3 人造石生产过程使用的有机原辅料项目编制组对人造石制造行业进行了较为广泛的调研，根据现场调查结果，人造石行业使用的涉VoCS原辅材料主要包括胶粘剂、固化剂和助剂，具体原辅材料类别及成分如表2-1所示。胶粘剂的类型为不饱和聚酯树脂，由饱和二元酸、不饱和二元酸和二元醇缩聚而成，主要成分为不饱和共聚物和交联单体（主要为苯乙烯，通常质量含量约为35%）,其他交联单体还
31、有甲基丙烯酸甲酯、邻苯二甲酸二丙烯酯、乙烯基甲苯等，但非常少见；一般用过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化二苯甲酰等溶剂作为固化剂，光敏剂目前市面上使用较少；助剂一般分为促进剂和偶联剂，促进剂主要为有机盐，其作用是把固化剂的分解温度降到一定温度以下，目前人造石主要使用异氧酸钻作为促进剂；偶联剂主要用于改善不饱和树脂与无机填充剂界面性能的一种添加剂，常见的偶联剂类型为硅烷偶联剂（KH-570）,其主要成分是Y-（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷。表2.3-1人造石行业常用涉VOCS原辅材料原辅料类别原辅料名称主要成分胶粘剂不饱和聚酯树脂由饱和二元酸、不饱和二元酸和二元醇缩聚而成，主要成分为不饱和共
32、聚物和交联单体（主要为苯乙烯，通常质量含量约为35%）固化剂过氧化甲乙酮/过氧化环己酮/过氧化二苯甲酰在一定的温度下分解形成游离基，从而引发不饱和聚酯树脂的固化。目前绝大部分人造石采用过氧化甲乙酮作为固化剂。光敏剂光固化，目前较少使用助剂促进剂环戊酸钻、异冢酸钻、异辛酸钾、异辛酸钙、异辛酸铜等。偶联剂硅烷偶联剂（KH-570）主要成分是Y-（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷2.4 有机废气收集效率有机废气收集效率是影响后续有机废气处理效果的重要因素之一，废气收集效率越高，实测核算得出的VoCS排放因子越接近实际情况，而集气罩是有机废气收集系统中最重要的环节，其大小的设计、安装位置的选定直接影响
33、生产工艺有机废气收集系统的收集效率。集气罩风量的测算方式有两种，一种是经验法，根据许多实际经验累积所制定的适合于各种不同工作场合；第二种是公式法，根据如表241所示各型集气罩的抽气量，其中V为捕集速度，其定义为气罩前缘气体所须具备的最小速度，以克服相反的气流，使污染的空气能流入集气罩内，捕集速度V的选定如表2.4-2所示。表2.4-1集气罩种类、特性及其集气量计算方法集气罩类型名称长宽比抽风量计算办法狭缝型0.2Q=VdOX2+A)法兰狭缝型（2个以上孔洞）0.2Q=0.75V(10X2+A)表2.4-2外部集气罩污染源控制捕集速度污染物产生条件实例捕集速度参考（ms）污染物以几近于无速度的状
34、态排放至静止的空气中由液面蒸发产生的有机废气、晾干、烘干0.250.5*污染物以低速排放至中等静止的空气中喷漆、间断性操作的容器、低速传输带、灌装、焊接等0.51.0污染物产生较快，且排放到快速运动的空气中较浅的喷漆棚、卸料口、输送带投料工序、搅拌、分散1.02.5污染物以高速排放至快速运动的空气中搅拌、分散2.510注：*表中速度范围的选择原则如下:适用低速范围的情况：1、室内速度低；有利于有机废气捕集；2、污染物的毒性浓度较低时：3、生产量低，且属于间歇性生产：4、集气罩大，有大量空气流动中。适用高速范围的情况：1、室内空气受干扰；2、污染物毒性高；3、生产量高，适用频率大；4、只有小集气
35、罩局部排气。广东省生态环境厅于2021年12月发布的广东省工业源挥发性有机物减排量核算方法（试行）（粤环办（2021）92号），也明确规定了不同情况下污染治理设施的捕集效率，具体见表2.4-3。为使制定的标准限值更好地反映广东省实际情况，本研究调研及监测企业集气效率赋值参考该规定执行。表2.4-3不同情况下污染治理设施的捕集效率废气收集类型废气收集方式情况说明集气效率（%）全密封设备/空间单层密闭负压VoCS产生源设置在密闭车间、密闭设备（含反应釜）、密闭管道内，所有开口处，包括人员或物料进出口处呈负压95单层密闭正压VoCS产生源设置在密闭车间内，所有开口处，包括人员或物料进出IJ处呈正压，
36、且无明显泄85漏点双层密闭空间内层空间密闭正压，外层空间密闭负压99设备废气排口直连设备有固定排放管（或口）直接与风管连接，设备整体密闭只留产品进出口，且进出口处有废气收集措施，收集系统运行时周边基本无VOCs散发。95包围型集气设备污染物产生点（或生产设施）四周及上下有围挡设施，符合以下两种情况：1、仅保留1个操作工位面；2、仅保留物料进出通道，通道敞开面小于1个操作工位而。敞开而控制风速不小于0.5ms:80敞开面控制风速在0.30.5ms之间；60敞开面控制风速小于0.3msO通过软质垂帘四周围挡（偶有部分敞开）敞开而控制风速不小于05ms:60敞开面控制风速在O.3O.5ms之间：40
37、敞开而控制风速小于03msO外部型集气设备顶式集气罩、槽边抽风、侧式集气罩等相应工位所有VOCS逸散点控制风速不小于0.5ms40相应工位所有VOCs逸散点控制风速在O.3O.5ms之间20-40相应工位所有VOCs逸散点控制风速小于0.3ms,或存在强对流干扰O无集气设施1、无集气设施；2、集气设施运行不正常O备注：1、如果采用多种方式对同一工艺实施废气收集，则取值按最好的集气方式;2、企业在确保安全生产的情况下，选择规范、适用的废气收集和治理措施。2.5 常见工业VOCs治理技术工业源VoCS有机废气的治理技术可分为吸附（吸收）、回收和销毁三种方式，各种方法包含的治理技术如图2.5-1所示
38、。吸附（吸收）方法指的是利用吸附剂（如活性炭、分子筛等）或各种吸收液（如水、煤油、药液等）将VOCS从废气中分离，富集到吸附剂（或吸收剂）中，实现废气净化的目的。主要的治理技术类别有活性炭吸附、分子筛吸附、水喷淋和药液喷淋等。回收是通过物理的方法，改变温度、压力或采用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来富集分离有机气相污染物，主要有吸附脱附、冷凝回收及膜分离回收等方法。回收的VoCS可以直接或经过简单提纯后返回工艺过程再利用，以减少原料的消耗，或者用于有机溶剂质量要求较低的生产工艺，或者集中进行分离提纯。销毁主要是通过化学或生化反应，用热、光、催化剂和微生物等将有机化合物转变成为二氧化碳和水等无
39、毒害或低毒害的无机小分子化合物，主要治理技术有直接燃烧、蓄热式直接燃烧（也称蓄热式燃烧）、催化燃烧、蓄热式催化燃烧、生物法、光催化氧化、等离子体破坏等。上吸附一回收法工 直接燃烧法图2.5-1常见工业源VOCs有机废气的治理技术分类2.5.1 吸附技术吸附技术是利用各种固体吸附剂（如活性炭、分子筛等）对排放废气中的污染物进行吸附净化的方法。吸附法设备简单、适用范围广、净化效率高，是一种传统的废气治理技术，也是目前应用最广的治理技术。主要包括固定床吸附技术、移动床（含转轮）吸附技术、流化床吸附技术和变压吸附技术等。国内目前主要是采用固定床吸附技术，吸附剂通常为颗粒活性炭和蜂窝炭，活性炭纤维使用较
40、少。近年来，国外和我国台湾地区较多地采用了移动床（分子筛转轮吸附缩）技术。吸附法适用于处理低浓度有机废气，但需要及时更换吸附剂，以保证治理设施的治理效率。设备初次投入成本较低，但运行费用较高，且产生危险固废。由于吸附剂往往具有高的吸附选择性，因而分离效果较好，能脱除痕量物质，但吸附容量一般不高。吸附法可通过原位再生手段，与其他技术联用，如吸附冷凝回收法，吸附催化燃烧法等，提高治理效率，大大减少耗材成本和危险固废的产生量。吸附的机制一般根据键结合作用方式可分为物理吸附及化学吸附两种。物理吸附主要作用为范德华力(VanderWaalsforce),其为分子与吸附剂表面形成一微弱的吸引力，包括了伦敦
41、扩散力与静电吸引力两种。物理性吸附的特征主要包括：低吸附热(通常其吸附热小于2至3倍的蒸发潜热)及快速而可逆的吸附平衡。化学性吸附亦称活性吸附，其吸附质与吸附剂之间产生了化学键结作用，当形成共价键时，称为弱化学吸附；形成离子键，称为强化学吸附。若形成强化学吸附时，将使脱附变得不可行。一般在常温操作时的吸附多属物理性吸附，而在高温时(大于200C)的吸附，其活化能即足以破坏化学键，形成化学性吸附。大部分气态污染物的控制多为物理吸附现象，故可藉由脱附操作达到再生利用吸附剂的目的。物理吸附和化学吸附机制说明如表2.4.11所示。表251-1物理吸附和化学吸附机制说明物理吸附化学吸附范德华力(220K
42、Jgmole)；放热反应非选择性单层多层吸附在较低温度吸附；自发反应，快速可逆反应可脱附再生固气界面无电子转移吸附量通常与表面积成正比。化学键结力(50400KJgmole)：放热反应高选择性单层吸附；有时需在较高温度下吸附可能需提供能量，缓慢不可逆反应吸附力强，不易脱附再生固气界面有电子转移吸附量与反应性有关。2.5.2 吸收技术吸收技术是采用低挥发或不挥发液体为吸收剂，通过吸收装置利用废气中各种组分在吸收剂中的溶解度或化学反应特性的差异，使废气中的有害组分被吸收剂吸收，从而达到净化废气的目的，属于湿法工艺VOCs处理工艺。在VOCs的处理中，利用废气中的有机化合物能与大部分油类物质互溶的特
43、点，常用高沸点、低蒸气压的油类等有机溶剂作为吸收剂。常见的吸收法有水喷淋法、药液吸收法等。药液吸收法常采用柴油、煤油或其它特殊药剂作为溶剂。吸收剂性能的优劣，是决定吸收操作效果好坏的关键因素之一。吸收过程按其机理可分为物理吸收和化学吸收。VOCs的吸收通常为物理吸收，根据有机物相似相溶原理，常采用沸点较高、蒸汽压较低的柴油、煤油作为溶剂，使VOCs从气相转移到液相中，然后对吸收液进行解吸处理，回收其中的有机化合物，同时使溶剂得以再生。对一些水溶性较高的化合物，如乙醇、丙酮、DMF等，也可以使用水作为吸收剂，吸收液进行精储以回收有机溶剂。2.5.3 吸附回收技术吸附-回收法是指首先利用吸附剂将废
44、气中的VOCs转移到吸附剂中，然后解吸，实现VOCs富集，然后通过冷凝、膜分离等分离技术纯化有机溶剂，实现有机溶剂回收的一种方法。该方法适用于有机物成分比较简单的有机废气，如包装印刷行业的覆膜工艺废气、合成革行业有机废气等。2.5.4 冷凝回收技术冷凝法是利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压的性质，降低系统温度或提高系统压力，使处于蒸汽状态的污染物从废气中冷凝分离出来的方法。冷凝法适用于高浓度有机溶剂蒸汽的净化，经过冷凝后尾气仍然含有一定浓度的有机物，需进行二次低浓度尾气治理。在有机废气治理中，通常采用常温水或低温水对高浓度的废气首先进行冷凝回收，冷凝后的尾气再进行吸附或催化燃烧处理。冷凝法
45、具有治理效率高、吸附剂可循环利用、具有一定的经济效益以及适用面广等特点。其缺点是处理设备庞大，需要较高的设备投入，当处理体系中含有烟、粉尘、油等物质时，废气必须经过预处理；污染物种类复杂时，回收后的溶剂需要进一步处理才能使用。适用于VOCS废气组分单一，有回收价值的工艺废气。目前常用的吸附剂再生技术有水蒸气再生、热气流(空气或惰性气体)再生及加热降压再生。高温水蒸气直接与活性炭接触并加热炭层，吸附的VOCS在高温下被脱附随水蒸气一同排出，脱附后的气体经冷凝、油水分离等过程回收有机溶剂。此工艺的缺点是产生含有机物的废水，需进一步处理达标后排放。若采用热气流为脱附介质可避免产生含有机物废水，但在高温条件下，炭层与富集后的脱附气存在引燃风险。加热-降压再生法一般使用水蒸气间接加热炭层，避免炭层温度过高，可有效降低炭层引燃风险，并通过降压手段提高脱附效果，但设备初次投入成本较大。吸附冷凝回收法适用于VoCS浓度NloOOmg/nr?的有机废气，适宜温度为045C,单套装置适用气体流量范围为100oo-150000m3h吸附冷凝回收设施的安装与运行需满足吸附法工业有机废气治理工程技术规范(HJ2026-2013)。2.5.5 膜分离技术膜分离是利用天然或人工合成的半透膜材料分离污染物的过
