摘要：随着人类生活水平的提高及对居住环境质量的关注，木制家具越来越受到公众的喜爱，但木制家具生产过程中产生的大量V0Cs气体具有刺激性或毒性，是形成PM2.5和臭氧的前驱物，并导致灰霾和光化学烟雾等大气污染呈加剧态势。正因如此，国家《重点区域大气污染防治规划》以及政府关于实施蓝天工程改善大气环境的意见中均将挥发性有机物的治理作为大气污染防治的重点领域。
关键词：家具行业；VOCs；气体治理；清洁生产
前言：挥发性有机物（VOCs）为有机污染物，空气中存在较普遍，组成较为复杂，对人们身体健康有很大威胁。在酸雨、臭氧和细颗粒物（PMu）复合型区域大气污染中，VOCs的污染尤为显著，对社会经济的可持续发展明显制约，其综合防治逐渐引得广泛关注。
1.家具制造行业VOCs的排放现状
家具生产工艺流程主要由备料、机加工、贴面、油漆涂饰和产品包装或装配等诸多环节组成，而生产中的挥发性有机废气主要来源于涂料中溶剂和辅料中有机成分的挥发，而产生的挥发性有机物则主要为：甲苯、二甲苯、甲醛、酚类、漆雾及其他VOCs。据各省VOCs排放行业初步分析报告显示（统计数字为2010年的）江苏省家具制造业企业共13家，其中木质家具制造企业6家、金属家具制造企业6家，其余家具制造1家，其中中型企业6家，小型企业7家。这些企业使用的有机物相关原辅材料年使用量：油漆为578.6T；粉末涂料为120T；胶为270桶。总计有机溶剂使用量约725.6万吨，按涂料挥发量60％计算，家具制造业排放V0Cs总量约471.5T。而据统计深圳市2011年注册的家具企业已超过2700家，由此可见，全国家具行业每年排放的VOCs已不可忽视。
2.VOCS污染的危害和影响
VOCs按不同来源分工业产生卤代烃，不完全燃烧所致不饱和烃类及苯系物，以及油品挥发所产生的酯系物、烷烃类、苯系物、醇系物和醚系物等，成分复杂，种类较多，气味特殊，多数物质伴恶臭，易引起不适，并有刺激性、毒性及致癌作用。空气中VOCs含量及浓度增加，可导致抽搐、头痛、昏迷及恶心症状，并损害神经系统、大脑、肾脏和肝等。
除上述危害外，VOCs还能引起二次污染。VOCs在植被较密集的地方不易与氮氧化物发生作用，而在工业密集区及城市，人为排放VOCs及氮氧化物经紫外线照射，可与大气游离原子H20、02、0H-和臭氧等起到光化学反应，形成光化学烟雾，此烟雾有较强的氧化性，且季节性明显，夏秋季中午或午后阳光强烈，光化学烟雾经大气输送扩散到污染源的下风向，可达数百公里之外，导致偏远地区受到污染。臭氧为光化学烟雾主要的成分，此外，还有酮、PAN和醛等。分析显示，低浓度臭氧可起到杀菌、净化水体、去除残留的农药及除臭作用；空气臭氧浓度不断增加，可使皮肤维生素E受到破坏，人体吸入呼吸道，呼吸系统受到刺激，引起神经系统中毒，甚或影响机体免疫。VOCs组分及浓度、NOx浓度变化等，均可导致臭氧浓度改变，故控制前体物可使臭氧消减。VOCs除了为臭氧前体物外，能在大气颗粒物及特定条件下形成S0A。人为源排放VOCs和倍半萜烯类、萜烯类、异戊二烯等天然源，都是SOA形成前体物。在植被密集区、工业密集区及城市，S0A含较多致突变性、致癌及致畸有机化合物，包括多氯联苯、多环芳烃等。S0A对大气能见度有极大影响，为酸沉降和光化学烟雾的主要贡献者，可长距离传输，对全球及区域环境构成影响。
3.VOCs的防治技术
3.1 冷凝法。利用降低温度或加压方法，促进废气VOCs凝结，以此回收废气，净化废气。此方法可去除大部分沸点60摄氏度VOCs，去除效率约为80%~90%，但对设备要求较髙，应用时多与燃烧法、吸附法等互相结合，提高效率，减少成本。
3.2 燃烧法。此方法可将VOCs在充足空气和高温下完全燃烧，使其分解为水及二氧化碳，对处理制药、石化、油漆生产及印刷等产生的较高浓度VOCs效率较高，包括热力燃烧、直接燃烧和催化燃烧。然而，若废气中有其他元素，如硫、氯、氮等，燃烧后极易产生有害性气体，引发二次污染。热力燃烧处理低浓度VOCs时，需要加助燃气体，使温度提升，去除废气。催化燃烧通过催化剂，使VOCs燃烧
温度降低，并对燃烧所产生的热量进行重复利用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当前，各种新型催化剂不断开发，催化燃烧在金属印刷、炼焦和化工等行业应用较广，经济效益及节能效果较好。Cu0/Ce02-Zr0/Ti02催化剂使用时，温度达270摄氏度，乙酸乙酯可完全去除。
3.3 吸收法。该方法使用液体溶剂，将废气VOCs吸收，净化废气。吸收溶剂常用轻柴油、水等，设备简单，处理低浓度VOCs效果较好。
3.4 吸附法。此法运用吸附材料，将废气中VOCs吸附，以此净化废气。硅胶、颗粒活性炭、高聚物吸附树脂和活性氧化铝都是常用吸附剂。VOCs浓度、种类、吸附系统情况、吸附剂性质等决定了吸附效果。此法设备简单，脱除效率较髙，且脱附后溶剂可回收，在石油化下及有机化丁等行业较广运用。
3.5 生物膜法。此法使用表面被大量微生物附着、潮湿且多孔的生物滤床，废气经生物滤床，一定时期内VOCs被微生物降解成H20和C02。应用时，由于微生物生长环境为中性pH，需定期适量加人无机营养物，同时做好气体流速及停留时间控制，避免废气未经分解直接排出。
4.对排放的VOCs进行有效的治理
油漆车间的漆雾是家具生产过程中V0Cs排放的最重要的污染源。漆雾主要由颗粒污染物及挥发的有机废气为主要污染物，其中有机废气主要成份为苯类、酯类等。对于漆雾等颗粒污染物，常用的处理方法有喷淋、水膜、冲击等处理办法，但效率低。常用的水帘柜可以在一定程度上改善作业环境，净化部分颗粒污染物，但对于气态污染物基本没有治理效果，同时会带来二次水污染。有机废气常用的净化方法有冷凝法、燃烧法、吸附法和吸收法等。冷凝法、燃烧法、吸附法具有净化效率高，处理彻底等优点。但是包含再生、回收系统的这类方法投资大、工艺流程长、系统占地大、运行维护工作量大。对于家具业生产过程中的低浓度有机废气，冷疑法、燃烧法已失去实际意义。根据有机溶剂能与大部分油类互溶的特点，采用吸收法工艺具有明显投资、运行优势。以研华公司开发的YT型错流式洗油填料塔为例，吸收液选用高沸点、低蒸汽压力的有机溶剂作为吸收剂（包括机油、柴油等）。废气经收集系统后，由防爆型风型导入填料塔进行吸收净化，净化后的气体直接低空排放。洗油根据运行负荷定期更换，吸收了有机废气的柴油不影响燃烧使用，可用干厨房、锅炉、柴油机等燃烧设备，达到资源化利用的目的。
5.从源头控制VOCs的排放，实行清洁生产
家具生产中的大量挥发性有机气体主要来源于涂料中溶剂和辅料中有机成分的挥发，因此对于家具企业而言，最优先考虑的无疑是对源头进行控制，即对涂装工序的原材料进行控制，让企业优先考虑改用环境友好型的水性漆或UV漆，进行涂装工艺的升级改造，从而减少V0Cs的大气排放。事实上深圳市在20l1年对家具行业进行整治时已推广采用此方案，如大豪兴利、红苹果、七彩人生等家具制造企业均已采用水性漆涂装工艺，而PE底水性面、UV底水性面，用滚涂与喷涂相结合等工艺也先后在很多企业使用，在挥发性有机物的减排方面已取得了较大成功。以人造板为原料进行家具生产的，使用的板材要符合要求。在人造板制造过程中会大量使用脲醛、酚醛和三聚氰胺甲醛树脂作为胶粘剂，其中应用最多是脲醛树脂，它是由尿素和甲醛缩聚而成，在制造和胶合使用过程中会大量逸出游离甲醛。因此选择的人造板材的甲醛释放量应符合室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》（GB18580—2001）的要求；涂料质量应符合室内装饰装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量》（GB18581—2001）的相关要求；胶粘剂的硬性规定可参照《室内装饰装修材料～胶粘剂中有害物质限量》中的规定。
结束语：VOCs来源广泛，种类较多，包装印刷、制药企业、交通运输、汽车喷漆、加油站、涂料生产等污染物均可向空气排放VOCs，对人体健康有间接或直接影响，空气污染有复合型、区域性及压缩型特点。VOCs排放量不断加剧，导致工业密集区及城市空气严重污染，VOCs改善及防治势在必行。
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论文作者:王焯威
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/23
标签：废气论文; 挥发性论文; 臭氧论文; 光化学论文; 有机物论文; 家具论文; 污染物论文; 《基层建设》2018年第4期论文;