浙江省工业油雾管控研究

徐志荣 姚轶 卓明 王浙明 孙佳蓉

（浙江省生态环境科学设计研究院，浙江杭州 310007）

1 引言

目前，我国对于工业油烟的污染认识仍有待深化。一方面是对其研究相对偏少，不像生活源餐饮油烟，已开展了挥发性有机物生活源贡献比例［1］、排放特征［2-4］、排放清单［5］、排放标准［6］等系列研究，而相关工业油烟的研究主要集中在监测分析方法［7-8］以及一些特定行业的废气治理，如纺织染整［9-10］。另一方面是工业油烟定义不清。在对工业油烟的定义方面，安国安［7］提出工业油烟是指在工业生产过程中有机介质在受热过程中挥发的油脂、有机质及其加热分解或裂解产物的统称，其相比于饮食业油烟，原料比较复杂，不仅有直链烷烃，而且还可能有芳香烃等。直到《固定污染源废气油烟和油雾的测定 红外分光光度法》（HJ 1077—2019）的发布，正式明确了工业和饮食业油烟的定义及名称。工业油烟被定义为油雾（以下工业油烟称为油雾），即指工业生产过程（如机械加工、金属材料热处理等工艺）中挥发产生的矿物油及其加热分解或裂解产物［11］。当然，油雾的原料不仅仅是矿物油，还包括植物油、合成酯以及其他表面活性剂。此外，对油雾的排放监管也较为缺乏，现阶段国家层面只有《轧钢工业大气污染物排放标准》（GB 28665—2012）对轧制机组提出了油雾管控的要求［12］。部分省市有针对性地提出了油雾管控要求，如上海市的《大气污染物综合排放标准》（DB 31/933—2015）［13］，浙江省的《纺织染整工业大气污染物排放标准》（DB 33/962—2015）［14］。但总体而言，针对油雾的研究、管控及排放要求是十分薄弱的，因此有必要针对浙江省典型涉油雾排放行业进行系统性的分析研究与总结，基于现行可行治理技术及可达浓度情况，提出适宜的管控要求，为后续地方排放标准的制定奠定基础。

2 典型涉油雾排放的行业情况

浙江省民营经济发达，行业门类众多，其中涉及油烟排放典型行业为纺织染整中定型机油雾排放，化学纤维中纺丝、后加工中油雾排放，机械加工中热处理油雾排放（典型的如紧固件）等。上述行业都是浙江省的重点行业，行业产量更是在全国举足轻重，各行业占比情况见表1。

表1 浙江省典型涉油雾排放行业占全国比重情况 %

结合相关统计年鉴，纺织染整方面，2018 年浙江省布产量位居全国第一，约170 亿m，占全国的25.5%［15-16］，而实际上印染布的加工量远远超过生产量，仅绍兴市2018 年印染布加工量就近164 亿m［17］，杭州60 亿m［18］，远远超过其本身布产量；化学纤维方面，2018 年浙江省合成纤维产量占全国的50.2%，且以涤纶为主［16］；典型的机械加工紧固件方面，嘉兴市是全国最大的紧固件出口基地，2018 年产量约120 万t，约占全国产量的16.5%［15，19］。区域分布方面，纺织染整行业主要集中在绍兴、杭州、金华和嘉兴等市；化学纤维则主要集中在杭州、嘉兴、绍兴和湖州等市（见图1）；紧固件则主要集中在嘉兴、宁波、温州等市。

图1 2018 年浙江省布与化学纤维产量分布情况

3 油雾成分分析

油雾的成分与生产工序的温度和油剂的组成成分有密切的关系。一般认为纺织染整定型过程中油雾主要源于相关印染助剂的挥发，化学纤维纺丝工序中油雾主要源于纺丝油剂，机械加工中成型工序油雾主要源于各类润滑油，相关助剂、油剂、润滑剂等组成情况见表2。

表2 助剂、油剂、润滑剂等组成成分

由表2 可知，虽然不同行业之间名称不一致，但其主要成分基本类似，涉及多元醇类、白油、矿物油类以及各类醇胺类、醇醚类物质。相类似的物质在不同温度条件下发生热裂解、聚合等反应，形成了油雾。为此，其所产生的挥发性有机物主要包括醛类、醚类、醇类、硅氧烷类、酯类等［20-22］。

4 油雾治理技术和排放水平分析

4.1 治理技术

目前油雾治理技术是比较成熟的，主要包括过滤、喷淋、静电处理以及相关组合工艺。其中，过滤法已被广泛应用于机械加工中轧制油雾处理［23］，喷淋和静电处理法被广泛应用于纺织染整定型机油雾废气处理［24］。另外，喷淋+静电、冷却+静电等组合工艺，都取得了良好的治理成效。总体而言，油雾的治理工艺方面十分成熟。

4.2 排放水平

基于机械制造、化学纤维相关标准未规定油雾指标项目，而DB 33/962—2015 中规定了纺织染整油烟指标项目，在日常监测中积累了大量的相关监测数据，为此优先以DB 33/962—2015 中相关纺织染整油烟排放浓度来分析行业油雾排放情况，见图2。

图2 定型机油雾排放浓度及其区间分布情况

由图2 可知，定型机油雾的排放浓度整体偏低，基本在10.0 mg/m3以下，约占统计总数的91%。另外，也有极个别浓度偏高，超过了DB 33/962—2015中15 mg/m3限值要求，最高可达60.0 mg/m3左右。此外，从分布的区间来看，近50%的油雾浓度低于2.5 mg/m3，约20%的油雾浓度介于2.5～5.0 mg/m3之间，合计约有70%的油雾浓度低于5.0 mg/m3，意味着目前油雾排放浓度已经远低于DB 33/962—2015中特别排放限值10 mg/m3要求。

通过查阅文献对轧钢油雾的排放浓度情况进行了汇总分析［25］，见图3。

图3 轧钢油雾浓度排放情况

由图3 可知，轧钢油雾的排放浓度均低于10.0 mg/m3，介于5.3～9.2 mg/m3，平均约为7.3 mg/m3。对比定型机油雾排放浓度可知，可归集到≤10 mg/m3范围，甚至可归集至≤7.5 mg/m3的范围。另外，考虑到轧钢油雾仍采用过滤的处理工艺，未采用更为先进的高压静电处理工艺，其排放浓度可进一步降低。

5 地方油雾排放标准制定的思考

5.1 必要性

考虑到对工业油雾排放的管控仍局限于少数行业，且对油雾影响的认识仍十分不足，为此借鉴餐饮油烟来分析工业油雾排放对环境的影响及标准制定的必要性。现行的研究表明，饮食业油烟不仅是细颗粒物（PM2.5）、颗粒物（PM10）一次贡献源，也是挥发性有机物（VOCs）的贡献源，排放系数分别达到了6.4，8，5.60 mg/m3［26］。工业油雾也具有类似的环境影响，其油雾粒子的直径范围介于2～10 μm［27］，也涉及VOCs的排放［28］。考虑到浙江省的纺织染整、化学纤维以及紧固件等行业在全国的比重情况，其产生的油雾对环境的影响不可忽视，十分有必要制定专项排放标准。

5.2 适用范围和标准定位

考虑到油雾涉及多个生产型行业，建议标准为通用型排放标准，即适用于多个行业的通用设备、通用操作过程的大气污染物排放标准。适用于工业生产过程中涉及油雾排放的生产工序或工段；地方标准名称可建议为《工业油雾排放标准》。另外，考虑到部分行业已有相关的地方标准（如DB 33/962—2015），建议与已有规定的标准不交叉执行。

5.3 排放控制要求

重点考虑污染物指标项目与浓度限值。在污染物指标项目方面，以油雾为主要管控指标。另外，参考《餐饮业油烟污染物排放标准（征求意见稿）》［29］以及结合油雾成分分析，应增设非甲烷总烃指标，以管控VOCs 污染物。在浓度限值方面，结合现阶段实际排放情况，建议分阶段设置管控要求，其中I 阶段油雾控制浓度为10 mg/m3，确保现有未收集治理的生产工序得到有效收集和治理，鼓励采用静电的处理工艺。II 阶段油雾控制浓度为5 mg/m3，确保处理工艺得到进一步提升，从现有的过滤、水喷淋等单一工艺向过滤+静电、水喷淋+静电等组合工艺过渡，实现与DB 31/933—2015 管控要求相一致，确保长三角环境保护标准的统一。