“放管服”背景下VOCs废气的环境评价要点分析——以涂装项目为例

李剑雄

（厦门华和元环保科技有限公司，福建 厦门 361006）

0 引言

挥发性有机物（VOCs）来源广泛复杂，是形成细颗粒（PM2.5）和臭氧（O3）的重要前体物，它的化学性质活泼，是引起雾霾和光化学污染的重要原因。工业涂装是我国VOCs重点排放源。本文以常见喷涂项目为例，阐明在开展涂装项目环境影响评价时，如何筛选VOCs特征因子、确定评价标准、计算VOCs排放量并提出控制措施建议。

1 污染源调查

油漆喷涂中VOCs的原料来源主要有油漆、稀释剂、固化剂等；从产污节点看，大致为调漆、喷底漆、二次喷漆（中涂）、喷面漆、干燥。油漆种类分为溶剂型涂料、水性涂料。油漆及其稀释剂、固化剂含有较高组分的有机溶剂，在使用过程中容易挥发出“三苯”、脂肪烃、乙酸乙酯与乙酸丁酯、丙酮、丁酮、醇醚类等VOCs因子。水性涂料是以水作为溶剂、以水性树脂为成膜物的涂料，具有低污染、环境友好等优点，其释放的VOCs主要是喷漆、干燥过程中挥发的水溶性VOCs。与油漆涂料不同的是，静电粉末喷涂使用固体粉末涂料。它的主要成分为高分子树脂和填料，不含有机溶剂，因此，静电粉末喷涂的VOCs来源于树脂在熔融固化时中释放的少量废气，无溶剂型废气问题。

不同建设单位使用涂料千差万别，在进行污染源分析时不宜简单类比同类项目、相似项目，这是因为类比分析法在环评应用中往往较为严谨、苛刻，需要具备以下4个条件：①原辅料及燃料类型相同且与污染物排放相关的成分相似；②生产工艺相同；③污染控制措施相似，且污染物设计去除效率不低于类比对象去除效率；④生产设施产品相同或相似且规模差异不超过20%。在地方生态环境部门事中事后监管过程中，由于忽略类比条件、滥用类比法而被通报环评报告质量问题的案例已不在少数[1]。宜优先采用物料衡算法估算VOCs污染源强，首要工作是向建设单位索取原辅材料成分检测报告、使用量和配比。

2 评价因子筛选和执行标准

2.1 评价因子筛选

VOCs是涂装项目的特征因子，在表征VOCs总体排放情况时，可采用总挥发性有机物（TVOC）、非甲烷总烃（NMHC）作为综合评价因子，具体到单项因子有苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯与乙酸丁酯合计、苯系物[2]。工程分析中，根据涂料成分检测报告、污染源监测报告，判断出涂装工序涉及的VOCs单项因子。评价因子筛选，首先应在国家或地方环境质量标准作出限值规定；对于《环境空气质量标准》（GB3095-2012）及地方环境质量标准中未包含的污染物，从《环境影响评价技术导则 大气环境》（HJ2.2-2018）附录D筛选；对于没有相应环境质量标准的污染物，且属于毒性较大、对周边环境影响较大的，也应作为评价因子。

2.2 执行标准

（1）环境空气质量标准的确定。现阶段我国《环境空气质量标准》并未对非甲烷总烃（NMHC）、总挥发性有机物（TVOC）作出规定。在涂装项目VOCs环境空气质量现状监测时，根据产污特征和环境管理要求，可参照HJ2.2-2018附录D执行TVOC标准值——0.6mg/m3，也可参照《大气污染物综合排放标准详解》执行NMHC推荐值——2mg/m3。根据涂料种类、VOCs成分含量的不同，筛选出的单项因子主要参照HJ2.2-2018附录D有关指标执行[3]。

（2）VOCs废气排放标准的确定。现阶段，国家层面暂无制定涂装行业挥发性有机物排放标准，但部分地区根据当地环境管理的需要已制定出相关的排放标准。因此，对于尚未制定地方涂装工序挥发性有机物排放标准的地区，应结合污染源调查、评价因子筛选结果，执行《大气污染物综合排放标准》（GB 16297-1996）、《挥发性有机物无组织排放控制标准》（GB37822-2019）有关要求；对于已制定地方污染物排放标准的地区，优先执行地方环境保护标准。

以厦门市某企业玻璃钢制品加工项目为例，年产汽车用玻璃钢制品55吨，设计有水帘喷漆车间1个、烤漆房1个，调漆搅拌工序置于水帘喷漆房内、不再单独设置调漆房，使用涂料及其稀释剂包括油漆、天那水、不饱和树脂、固化剂、胶衣等，年生产作业300日、每日10小时。水帘喷漆车间采取整体密闭集气措施，进出门处采用推拉门设计，烤漆房为密闭设施，调漆搅拌、喷涂、烘干等工序产生的挥发性有机废气经车间整体密闭收集后，合并引至1套“气动混流洗涤塔+活性炭光氧一体机”联合处理工艺净化后达标排放。通过对该企业涂料及其稀释剂成分调查，涉及有机溶剂成分有苯乙烯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯与乙酸丁酯、其他酯类成分等等。其中苯乙烯属于《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）规定的8种恶臭物质之一；甲苯、二甲苯、非甲烷总烃在福建省地方标准《工业涂装工序挥发性有机物排放标准》（DB35/1783-2018）、《厦门市大气污染物排放标准》（DB35/323-2018）均有相关限值，但以厦门市地标较为严格，而福建省地标则多了乙酸乙酯与乙酸丁酯合计、苯系物因子。以上VOCs的排放标准从严执行情况详见表1。

表1 厦门市某企业玻璃钢制品加工项目VOCs排放标准

3 VOCs源强核算

3.1 类比法

VOCs有组织排放源强可类比符合条件的现有工程废气污染物监测数据进行测算。涂装工序广泛用于各个领域，不同项目之间往往差异很大，采用类比法可行性低。

3.2 物料衡算法

物料衡算法是利用VOCs数量在入方、出方两端之间的物质守恒关系，测算出VOCs在单位时间内的产生量或排放量的方法，适用于溶剂型涂装项目。在估算底漆、中涂、面漆及烘干工序VOCs的产生量时，可采用计算公式[4]：

式中：D喷涂—核算时段内喷涂工序挥发性有机物产生量，t；

D物料—核算时段内底漆、中涂、面漆工序使用物料带入挥发性有机物量，t；

D清洗溶剂—核算时段内清洗溶剂中挥发性有机物总含量，t；

K喷涂—喷涂工序挥发性有机物产生量占比，%；

λ回收—废清洗溶剂回收率，%；

D流平—核算时段内流平工序挥发性有机物产生量，t；

K流平—流平工序挥发性有机物产生量占比，%。

3.3 实测法

通过现场监测得到污染物产生、排放相关数据的方法，对于已建、未批先建及改扩建项目中涉及的现有工程，利用污染源监测手段能够确保VOCs源强核算更准确，计算公式[5]：

式中，G有组织排放量为VOCs的有组织排放量，G有组织产生量为VOCs的有组织产生量，η1为涂装项目VOCs的废气收集效率，η2为VOCs末端治理设施净化效率。

3.4 产污系数法

采用产污系数法计算出的结果通常偏大或偏小，不利于客观反映建设项目的实际环境影响，优点是方便、快捷，适于估算粉末涂装项目的VOCs产生源强，对于溶剂型涂装项目而言实用性差。

4 VOCs控制措施和管理

近年来国家及地方陆续出台VOCs相关治理攻坚方案、污染物排放控制标准，对于涂装企业的VOCs污染控制也提出精细化监管要求，故开展涂装项目环境影响评价时，不能局限于末端治理层面。

（1）加强源头替代、控制。合理选用涂料产品，在工艺可替代的条件下减少使用或不用溶剂型涂料、清洗剂，鼓励使用水性、粉末、高固体分等低VOCs含量涂料；含VOCs物料应储存于密闭容器，随取随用、及时加盖；含VOCs物料转移和输送，应采用密闭管道或密闭容器。

（2）加强VOCs无组织排放控制。涂料及有机溶剂在贮存、运输、调配及其危废暂存过程也会产生一定数量VOCs，这部分废气主要为无组织排放，即使配备废气收集装置的企业也未必将其完全收集。此外，VOCs废气还可通过车间门窗、排气扇或环境风系统向外逸散。在开展环评实务时应逐一调查上述无组织排放源，提出废气收集整改方案。废气收集系统的设计、整改遵循“应收尽收、分质收集”的原则。所有产生VOCs的生产车间（或生产设施）必须密闭，禁止露天或敞开式作业。不能密闭的部位要设置风幕、软帘或双重门等阻隔设施，减少废气排放。所有可能产生VOCs的生产场所和工段均应设置废气收集系统，将废气收集到位并导入废气治理设施。集气管路应标明废气走向[6]。采用全密闭集气罩或密闭空间的，通过保持车间微负压可使集气效率达到95%。采用局部集气罩的，距集气罩开口面最远处的VOCs无组织排放位置，控制风速应不低于0.3m/s，可使集气效率达到70%。

（3）采用组合治理工艺。VOCs治理技术有吸附法、燃烧法、吸收法、冷凝法、膜分离、生物法、低温等离子、催化氧化[7]。多数情况下，采用单一技术难以满足地方生态环境保护要求，甚至容易引发污染纠纷、投诉案件。涂装项目VOCs废气治理应结合行业特点、产污特征和浓度高低，选择组合工艺，如“水帘柜+喷淋塔+吸附法”“吸附+热力焚烧/催化燃烧”，并注意选用“排污许可证申请与核发技术规范”规定的可行技术；对于采用不属于可行技术的污染治理工艺，应提供相关证明材料，论证该治理工艺可达到与污染防治可行技术相当的处理能力[8]。本文案例项目VOCs治理工艺采用“气动混流洗涤塔+活性炭光氧一体机”，验收阶段VOCs治理效率72.4%（苯乙烯为64%），满足福建省和厦门市地方排放标准要求。

5 结语

当前大气复合污染问题突出，工业涂装作为VOCs重点排放源，日益受到全社会关注。准确有效地开展VOCs污染源分析是涂装项目环评的核心，合理确定评价标准、估算VOCs排放量和提出污染控制措施是该类项目环评工作的重要内容。本文从VOCs污染源调查、评价标准执行、污染源强核算方法及控制措施进行了总结，期望对今后涂装项目环保咨询起到抛砖引玉的作用。