VOCs无组织排放监控要求

由于VOCs的定义与控制范围密切相关，VOCs的定义一直困扰着和地方排放标准的制定。国外对VOCs的定义通常从蒸气压、沸点、光化学反应活性和挥发性等方面进行。欧盟根据不同的应用领域对VOCs给出了不同的定义，如欧盟工业《工业排放指令》，IED，2010/75/EU）对污染源中VOCs的定义是基于蒸汽压，是指“在20℃下蒸气压不低于0.01kPa或在特定使用条件下具有相应挥发性的任何有机物和杂酚油组分”；指令2008/50/EC和空气污染物排放控制计划（指令）2016/2284）从大气光化学反应的角度对VOCs进行了定义，即“除甲烷外，任何人为或生物源排放的有机化合物，在阳光下可与氮氧化物发生反应”；指令2004/42/EC对VOCs的定义是以沸点为基础的，即“在101.3KPa的标准压力下，初始沸点小于或等于250，例如，以沸点为基准，乙二醇（沸点197.3℃）属于VOCs，但根据蒸气压，乙二醇（20℃时约8Pa）不属于VOCs.

国内对VOCs的定义主要来源于排放标准。定义出现在上海标准中，即DB 31/373-2006《生物制药行业污染物排放标准》。本标准以蒸气压和沸点定义VOCs，即25℃时饱和蒸气压为0.1mmHg或以上，或熔点低于室温，沸点为260℃以下的VOCs通称，但不包括甲烷。放标准GB 21902-2008《合成革和人造革工业污染物排放标准》中，VOCs的定义是基于沸点和挥发性的定义，即“常压下沸点低于250”C，或所有能以气体分子形式排放到空气中的有机化合物（甲烷除外），2015年，我国石油炼制、石油化工、合成树脂等行业的排放标准对VOCs给出了不同的定义，是指“参与大气光化学反应的有机物，或者按照规定的方法计量或者核算确定的有机物”。该定义与美国新的固定源排放标准的定义是一致的，但遗憾的是没有豁免。结果表明单一当量是相互关联的

采用综合表征方法是国际共识。其中，FID法可用于VOCs的连续在线测量。区别在于是否扣除甲烷。美国新的固定源排放标准有相应的检测方法，针对金属表面涂装、汽车表面涂装、磁带、商标平面涂装等溶剂使用行业的排放源，etc推荐“方法25”用于大型电气表面涂层、轮胎制造、印刷、聚合物表面涂层等的VOCs监测，而“方法18”用于反应合成排放源（如聚合物加工、有机合成等）的物种.

NMHC的分析方法虽然发表早、成熟，但应用效果并不理想。国内外许多研究发现NMHC在检测的准确性和稳定性方面存在局限性[21-25]。如韩英等。【21-22】对南京市某典型企业排放的非甲烷总烃在线监测系统进行了研究，发现在线监测系统的线性误差为便携式分析仪结果的相对误差（3.72%）小于人工监测的相对误差（48.3%）；马跃云[23]还发现焚烧废气湿度较高会导致人工监测与在线监测存在差异，3301/T 0277-2018《杭州市重点工业企业挥发性有机物排放标准》中在线监测效果优于人工监测，采用thc首次作为控制项目之一。总的来说，国内外VOCs综合表征方法的发展趋势也在逐步考虑基于thc的连续监测方法，以降低成本，提高稳定性.

虽然NMHC、THC或TOC（TOC）都有其自身的缺陷，但有必要用综合表征指标对VOCs进行表征GB 37822—2019《挥发性有机物无组织排放控制标准》中提出了总挥发性有机物(TVOC)的指标，但由于缺乏分析方法标准，尚不能立即执行.建议按照“区域差异、分类管控、循序渐进”的原则，基于光化学反应活性强的VOCs、有毒有害污染物、恶臭污染物分类梳理不同行业的特征污染物优先控制污染物，分批制定基于行业特征污染物的TVOC分析方法，与VOCs的管控范围和及其定义形成呼应.

源头控制中重要的内容是推行环保型原辅材料，特别是环保型涂料、油墨、胶粘剂、清洗剂等的替代.源头控制的争论是“油改水”，即水性涂料替代溶剂型涂料、水性油墨替代溶剂型油墨的习惯说法.从“十二五”规划到“十三五”规划，源头替代策略在不断推进，覆盖了集装箱、汽车、木质家具、船舶、工程机械、钢结构、卷材等涉及工业涂装的行业以及包装印刷行业，规划了不同行业的水性产品的替代比例，而且全面要求不再允许新建使用非低(无)VOCs含量产品的项目.源头控制很重要，但一味追求水性涂料替代溶剂型涂料，甚至实施“一刀切”式的替代战略值得商榷.

根据调研，“油改水”在一定程度上起到了误导作用，很多地区开始一味追求水性化，与产业技术水平产生了冲突.一方面，水性涂料涂装过程中要求施工温度更高以保证产品质量[28]；另一方面，源头替代策略忽视了全生命周期的综合环境效益评价，即忽视了水性涂料或水性油墨替代后涂装/印刷工艺需要更高能耗带来的跨介质二次污染.例如，水的蒸发潜热为2 427.9 kJ/kg(0 ℃下)，而甲苯为363.3 kJ/kg，苯为394.3 kJ/kg，乙酸乙酯为369.2 kJ/kg，苯乙烯为421.9 kJ/kg，对二甲苯为339.1 kJ/kg，间二甲苯为342.4 kJ/kg，邻二甲苯为347 kJ/kg.仅从蒸发潜热看，水性涂料替代溶剂涂料后的能耗约可能增加4~6倍[29]；同时，高固体组分溶剂型涂料的使用在很多企业中进行了试验，当高固体组分溶剂涂料的VOCs含量在30%以下时，考虑能耗后的综合环境效益可能比水性涂料的综合环境效益更优.此外，水性涂料使用带来的废水污染问题也必须考虑.例如，某企业水性涂料的废水中COD浓度为12 000 mg/L，BOD5浓度为3 000 mg/L，NH3-N浓度为30 mg/L，去除COD和脱色的难度都比较大，需要复杂的废水处理工艺[30].而且对目前市场上水性涂料的调研发现，部分水性工业涂料的VOCs含量还可能维持在15%~20%之间，部分水性油墨的VOCs含量甚至可以超过30%，与高固体组分的涂料或者低VOCs含量的溶剂型油墨相差不大.此外，市场上甚至还曾经出现过水溶性涂料和水溶性油墨，即使用溶于水的醇类、酮类物质代替苯系物等，实际上VOCs含量并没有降低，有的甚至更高.因此，源头控制应该着眼于溶剂替代，即推广使用低挥发性、低毒性、低反应活性、高嗅阈值的物质，不能单纯追求单一地使用水性产品代替溶剂型产品；“油改水”替代技术需要考虑对使用环节进行全生命周期综合环境效益分析后判定其有效性.比较可喜的是，《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》(环大气[2017]121号)中除提出水性化涂料或者油墨之外，还同时提出高固体组分、粉末涂料等环保型涂料的使用.

过程控制的基本原则是密闭化，从根本上解决无组织排放问题；但标准也允许实在无法密闭的，可以采用局部收集的方式进行收集，这种局部收集的主流方式是安装外部式吸风罩. GB 37822—2019《挥发性有机物无组织排放控制标准》梳理明确了5类典型源(物料储存、物料转移和输送、工艺过程、设备与管线组件泄漏、敞开液面控制)，并提出了实施分类管控、强调全过程控制、采取先进工艺技术和装备、去除效率等要求.该标准也针对局部收集措施的有效性提出了基本要求，即选取在距排风罩开口面远处的VOCs无组织排放位置作为监控位置，提出了控制风速不应低于0.3 m/s的基本要求.

VOCs末端治理技术基本上分两大类，一类是催化氧化、热氧化、光氧化、生物降解技术等氧化分解技术，另一类是以冷凝、膜分离、吸收、吸附技术为主的回收技术. VOCs末端治理技术的选择比较复杂，除了需要考虑风量、浓度、物种的特征外，还需要考虑废气排放的波动性和连续性[31-35].对2012年之前上海市典型企业VOCs末端治理技术的统计发现，90%以上的企业使用更换式活性炭吸附装置；而2017年后的统计结果表明，75%以上的企业选择了较为的VOCs末端治理技术，如蓄热式热氧化技术(RTO)、浓缩-RTO、浓缩-催化氧化技术(CO)等.

从全国范围看，部分地区VOCs治理起步较晚，光解(光催化)、水喷淋-活性炭吸附、低温等离子体等技术在VOCs末端治理中得到普遍采用，以替代更换式活性炭吸附装置[31].但实际效果参差不齐，有的不能保证稳定达标，有的能耗很高，有的甚至出现了出口NMHC浓度高于进口浓度的倒挂现象，有的装置虽然NMHC浓度降低，但臭气浓度却增加.具体问题可以总结为以下4个方面.

综上，需要基于行业和VOCs物种开展有效性评价[30-31]，还需要考虑处理效果、技术经济评估和综合效益评价等因素[36-37]，建立全面的综合评价方法以指导企业或政府筛选合理的VOCs末端治理技术.

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CPAIFCC以证

产品型号:

MY -VOCS- 5000    MY-MHC -CEMS 5000 (非甲烷总烃）

检测能力:甲烷、 非甲烷总经和总经、苯、甲苯，二甲米:

量程:甲烷(0.1 10000) ppm;非甲烷总烃(0 .05~10000 ）ppm (0.1~ 1000）ppm可选

检测器:

氢火焰离子化检测器(FID)

检出限:≤0 Apom(甲烷) 0.05ppm（非甲烷总烃）≤0.1ppm(苯）

分析周期非甲烷总烃< 60s，苯<15min;

功率电源:< 400W、AC220V /50Hz

工作环境温度:(-10~50) 'C，  湿度:(10~90%)

 来源:环境科学研究  作者:修光利 吴应等