漆包线行业 VOCs 排放标准现状及建议 杭州益利素勒精线有限公司 应杭军 一、引言 VOCs 即挥发性有机化合物,近些年因空气污染问题而逐渐受到重视,它是灰霾、光化 学烟雾等复合大气污染的重点前提物和组成部分。VOCs 多数有毒有害,可通过呼吸道和皮 肤进入人体,引起人体组织病变,对人类危害极大。VOCs 排放来源广泛,主要包括天然源、 人为源。前者主要来源于陆地植被的次生代谢反应,污染物包括异戊二烯、单萜等化合物, 而后者则多来源于人类活动的不完全燃烧行为和低沸点物质挥发散逸行为,包括几乎所有 VOCs 物质。人为源主要包括石油炼制与石油化工、煤炭加工与转化等含 VOCs 原料的生产 行业;油类(燃油、溶剂等)储存、运输和销售过程;涂料、油墨、胶粘剂、农药等以 VOCs 为原料的生产行业;涂装、印刷、粘合、工业清洗等含 VOCs 产品的使用过程;建筑装饰 装修、餐饮服务和服装干洗等;以及机动车尾气的排放。 已经明确的 VOCs 对人体和环境的影响主要表现在以下两个方面:相当一部分 VOCs 有致癌性、遗传中毒性,许多常用的有机溶剂,如二甲苯、甲苯、甲乙酮等都有相当大的毒 性,对人的眼、鼻、呼吸道有刺激作用,对心、肺、肝等内脏及神经系统产生的有害影响, 造成急性和慢性中毒,甚至致癌和致突变;有机废气的成分极为复杂,在大气中可与其他气 体污染物(SOx、NOx)、颗粒物等在一定条件下发生一系列化学反应,产生二次污染,导 致光化学烟雾、二次有机气溶胶和大气有机酸的浓度升高等,危害人体健康和植物生长;且 卤代烃类会在平流层与臭氧发生链式反应,破坏大气臭氧层,进而影响全球环境。 我国在 2010 年发布的《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见的 通知》(国办发[2010]33 号)中明确了 VOCs 防治的重要性,标志着我国迈向了 VOCs 管控 之路。近年来国家相继颁布多部针对 VOCs 管控的法规条文,目的明确地开展对 VOCs 的减 排治理工作,并且在一些城市开展 VOCs 在线监测的试点工作,而欧美发达国家固定污染 源废气 VOCs 在线监测系统作为有效的管控手段已被广泛应用,对 VOCs 的排放量和排放浓 度能够进行科学准确的监测和评估,我国在在线监测设备的研发上仍落后于欧美发达国家, 且一些省份对 VOCs 的排放限值划分不够精细,对涂装行业划分不够科学。 二、国内外标准体系 1、中国国家标准体系 相关研究表明,我国挥发性有机物的排放总量中,固定污染源排放量约占 55.5%,其主 要特点是排放强度大、浓度高、污染物种类多、持续时间长,对区域环境影响大。因此,有 效控制固定污染源废气的 VOCs 排放,是降低 PM2.5 和 O3 浓度、减少灰霾天气和光化学烟 雾污染,改善区域城市大气质量的关键,目前我国出台了大量国家标准和地方标准,针对污 染源中的 VOCs 进行控制和治理,并以非甲烷总烃(NMHC)作为排气筒、厂界大气污染 物监控、厂区内大气污染物监控点以及污染物回收净化设施去除效率的挥发性有机物的综合 性控制指标。 在现有的国家综合排放标准《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)中,对苯、 甲苯、二甲苯、酚类等有机挥发物控制指标限定了最高排放浓度限值和排放速率,其中新建 污染源的非甲烷总烃的最高排放浓度为 120mg/m3,该限值对某些高排放总量行业或大气环 境污染严峻区域的控污力度略显不足。国家出台的行业标准是综合排放标准的延伸,对特定 行业 VOCs 的排放控制更严、更有效。自 1993 年起,国家相继出台了 10 余部涉及 VOCs 排放控制的专业或专项标准,覆盖炼焦、餐饮、储油、橡胶制造等行业,具体见表 2-1。相 较于综合排放标准的广泛实用性,行业或专项标准强调特定范围的严格管控,指导性和应用 性更强,对固定源 VOCs 的排放管理更具有现实意义。 表 2-1 涉及 VOCs 管控的国家排放标准 标准名称 VOCs 综合控制项目及浓度 限制(mg/m3) 《饮食业油烟排放标准》 油烟(油脂、有机物裂解产物) (GB 18483-2001) 《储油库大气污染物排放标准》 (GB 20950-2007) 《汽油运输大气污染物排放标准》 (GB 20951-2007) 《加油站大气污染物排放标准》 (GB 20952-2007) 《合成革与人造革工业污染物排放标准》 (GB 21902-2008) 《橡胶制品工业污染物排放标准》 (GB 27632-2011) 《轧钢工业大气污染物排放标准》 (GB 28665-2012) 《炼焦化学工业污染物排放标准》 (GB 16171-2012) 《炼焦炉大气污染物排放标准》 (GB 16171-1996) ≤2mg/m3 油气(NMHC)≤25g/m3 油 气 回 收 系 统 压 力 限制特征有机污染物种类 无 无 现有:200*1/350mg/m3 3 现有:200*1/350mg/m 现有:100mg/m3 新建:80mg/m3 DMF;苯; 2008.8.1 实施; 甲苯;二甲苯 限制无组织排放 2012.1.1 实施; 甲苯;二甲苯 规定基准排气量; 限制无组织排放 苯;甲苯; 二甲苯 2012.10.1 实施; 规定特别排放限制; 限制无组织排放 2012.10.1 实施; NMHC 现有:120mg/m3 规定净化设施最低效率 2007.8.1 实施 新建:10*2/100mg/m3 NMHC 2007.8.1 实施; 无 NMHC 现有:20*2/120mg/m3 规定净化设施最低效率 2007.8.1 实施 142Pa~488Pa VOCs 2002.1.1 实施; 无 0.25kPa~0.65kPa 油气回收系统剩余压力 备注 苯;酚类 新建:80mg/m3 规定特别排放限制; 限定大气污染物厂界浓度 苯可溶物(BSO) 现有*3:0.25/0.80/1.2mg/m3 无 2012.10.1 废止 新建*4: 0.6/0.8mg/m3 NMHC:重整催化剂再生烟气 《石油炼制工业污染物排放标准》 (GB 31570-2015) 60mg/m3; 废水处理有机废气收集处理 装置 120mg/m3; 苯并(a)芘、苯、 甲苯、二甲苯 2015.7.1 实施; 规定特别排放限制; 限定大气污染物厂界浓度 有机废气排口去除效率≥95% NMHC:废水处理有机废气收 《石油化学工业污染物排放标准》 (GB 31571-2015) 集处理装置 120mg/m3; 含卤代烃和其他有机废气去 正己烷、丙烯醛、 2-丁酮等 64 种 除效率≥95% 《合成树脂工业污染物排放标准》 (GB 31572-2015) 《恶臭污染物排放标准》 (GB 14554-1993) 《大气污染物综合排放标准》 (GB 16297-1996) NMHC:100mg/m3 苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯等 23 种 甲硫醇;甲硫醚; 无 二甲二硫醚; 三甲胺;苯乙烯 2015.7.1 实施; 规定特别排放限制; 限定大气污染物厂界浓度 2015.7.1 实施;规定特别排放 限制;限定大气污染物厂界 浓度 1994.1.15 实施; 规定排放速率 NMHC 苯;甲苯;二甲苯;酚类;甲醛;乙醛; 1997.1.1 实施; 现有:150mg/m3 丙烯腈;丙烯醛;甲醇;苯胺类;硝基 规定排放速率; 新建:120mg/m3 苯类;氯乙烯;光气 限制无组织排放 NMHC:10/30mg/m3,收集的 《挥发性有机物无组织排放控制标准》 废气中 NMHC 初始排放速率 (GB 37822-2019) ≥3kg/h 时,处理效率不应低于 80% 新建企业 2019.7.1 实施, 无 现有企业 2020.7.1 实施; 规定特别排放限制; 限制无组织排放 *1:聚氯乙烯工艺;*2:轮胎企业及其他制品企业的炼胶、硫化装置;*3:限值分别为 一类区/二类区/三类区的执行标准;*4:限值分别为二类区/三类区的执行标准。 2、中国地方标准体系 各省、市、直辖市根据自身经济发展结构的不同,在充分考虑国家的综合排放标准和行 业标准基础上,会发布更有利于当地环境治理的地方标准。在 VOCs 控制地方标准的制定与 实施方面,上海市、广东省等走在前列,上海市出台了《半导体行业挥发性有机化合物排放 标准》(DB 31/374-2006)和《生物制药行业污染物排放标准》(DB 31/373-2006);广东 省制定了《家具制造行业挥发性有机化合物排放标准》(DB 44/814-2010),《包装印刷行 业挥发性有机化合物排放标准》(DB 44/815-2010),《表面涂装(汽车制造业)挥发性有 机化合物排放标准》(DB 44/816-2010)和《制鞋行业挥发性有机化合物排放标准》(DB 44/817-2010),具体见表 2-2 所示。这些地方标准法规是对国家标准法规的进一步细化和收 严,是国家法令有效实施的保证。 表 2-2 涉及 VOCs 管控的地方排放标准 标准名称 上海市《生物制药行业污染物排放标 准》(DB 31/373-2006) 上海市《生物制药行业污染物排放标 准》(DB 31/373-2010) 上海市《半导体行业挥发性有机化合 物排放标准》(DB 31/374-2006) 广东省《家具制造行业挥发性有机化 合物排放标准》(DB 44/814-2010) VOCs 综合控制项 目及浓度限值 限值特征有机污染物种类 备注 苯、苯酚、丙酮、乙酸乙酯、 2007.2.1 实施;规定排放速 无 正己烷等 17 种 NMHC 现有:120mg/m3 新建:80mg/m3 VOCs 100mg/m3 TVOCs 苯;甲苯;二甲苯;氯苯类; 2010.7.1 修订实施;规定排 苯酚;甲醇;甲醛 放速率;限制无组织排放 无 2007.2.1 实施 苯;甲苯与二甲苯 3 率;限制无组织排放 60/30 mg/m * 2010.11.1 实施;规定排放 速率;限制无组织排放 TVOCs 广东省《印刷行业挥发性有机化合物 排放标准》(DB 44/815-2010) 柔性版印刷等: 120/80mg/m3 * 苯;甲苯与二甲苯 凹版印刷等: 2010.11.1 实施;规定排放 速率;限制无组织排放 180/120 mg/m3 * TVOCs 广东省《表面涂装(汽车制造业)挥 发性有机化合物排放标准》 (DB 44/816-2010) 150/90mg/m3 * 苯系物 苯;甲苯与二甲苯 100/60mg/m3 * 2010.11.1 实施;规定排放 速率;限制无组织排放 180/120mg/m3 * 广东省《制鞋行业挥发性有机化合物 排放标准》(DB 44/817-2010) TVOCs 3 苯;甲苯与二甲苯 80/40mg/m * 2010.11.1 实施;规定排放 速率;限制无组织排放 *:分别为相应标准中划分的 I 时段/II 时段的执行最高限值。 2018 年浙江省也出台了 VOCs 控制排放的地方标准《工业涂装工序大气污染物排放标 准》(DB 33/2146-2018)。同样,在这个标准中规定了 VOCs 的排放量,我们节选了适用 于漆包线行业的参考数值:(1)有组织排放:苯:1.0mg/m3、苯系物:20mg/m3、总挥发 性有机物(TVOC):120mg/m3、非甲烷总烃:60mg/m3、臭气浓度 800 (H≥15);(2)无 组织排放(厂界):苯:0.1mg/m3、苯系物:2.0mg/m3、非甲烷总烃:4.0mg/m3、臭气浓度 20。我们将国家和浙江省的排放标准做了纵向比较,具体见表 2-3 和表 2-4。 表 2-3 国家标准与浙江省标准比较-有组织排放 国家标准 GB 16297-1996 有组织排放 浓度 mg/m 3 浙江省标准 DB 33/2146-2018 排放速率 kg/h 去除效率 浓度 mg/m 12 0.5 - 甲苯:40 甲苯:3.1 二甲苯:70 二甲苯:1.0 苯系物 - - 酚类化合物 100 0.1 非甲烷总烃 120 10 VOCs(T- VOC) - 苯 甲苯和二甲苯 排放速率 kg/h 去除效率 1.0 - - - - - - - 20 - - - - 60 - 90 - - 120 - - - - - 0 2000 (15≤H≤25) 臭气 3 (无量纲) 800 (H≥15) (无量纲) 通过对比表 2-3,可得知有组织排放,苯的排放浓度限值,从国家标准 12mg/m3 到浙江 省标准 1.0mg/m3,浙江省排放标准有了大幅度提升,约提升了 92%;非甲烷总烃的排放浓 度限值,浙江省标准 60mg/m3 与国家标准 120mg/m3 相比,约提升了 50%;臭气的排放限值, 浙江省标准比国家标准约提升了 60%。 表 2-4 国家标准与浙江省标准比较-无组织排放(厂界) 无组织排放(厂界) 国家标准 GB 16297-1996 浓度 mg/m 苯 浙江省标准 DB 33/2146-2018 3 浓度 mg/m 0.4 3 0.1 甲苯:2.4 甲苯和二甲苯 - 二甲苯:1.2 苯系物 - 2.0 酚类化合物 0.08 - 非甲烷总烃 4.0 4.0 VOCs(TVOC) - - 臭气 20(无量纲) 20(无量纲) 通过对比表 2-4,可得知无组织排放(厂界),苯的排放浓度限值,从国家标准的 0.4mg/m3 到浙江省标准的 0.1mg/m3,浙江省标准有了大幅度提升,约提升了 75%;非甲烷总烃的排 放浓度限值,浙江省标准与国家标准一致;臭气的排放限值,浙江省标准比国家标准约一致。 具体见表 2-5。 表 2-5 浙江省标准与国家标准比较结果 有组织排放 类别 无组织排放 苯 非甲烷总烃 臭气 苯 非甲烷总烃 臭气 92% 50% 0 75% 0 0 浙江标准比国家 标准提升幅度 同时,我们也对浙江省的排放标准与广东省标准做了横向比较,具体见表 2-6 和表 2-7 所示。 表 2-6 浙江省标准与广东省标准比较-有组织排放 有组织排放 浙江省标准 DB 33/2146-2018 浓度 mg/m3 苯 1.0 广东省标准 DB 44/27-2001 速率 kg/h 浓度 mg/m3 速率 kg/h 12 0.42kg/h(15≤H<20) 0.70kg/h(20≤H<30) 2.3kg/h(30≤H<40) 4.2kg/h(H≥40) - Toluene: 2.5kg/h(15≤H<20) 4.3kg/h(20≤H<30) 15kg/h(30≤H<40) 25kg/h(H≥40) Xylene: 0.84kg/h(15≤H<20) 1.4kg/h(20≤H<30) 4.8kg/h(30≤H<40) 8.4kg/h(H≥40) 甲苯和二甲苯 苯系物 - 酚类化合物 0.084kg/h(15≤H<20) 0.14kg/h(20≤H<30) 0.48kg/h(30≤H<40) 0.84kg/h(40≤H<50) 1.3kg/h(50≤H<60) 1.8kg/h(H≥60) 非甲烷总烃 - - 甲苯:40 8.4kg/h(15≤H<20) 14kg/h(20≤H<30) 44kg/h(30≤H<40) 84kg/h(H≥40) VOCs 120 - - - 臭气 800 (H≥15) (无量纲) - - - 通过对比表 2-6,我们可得知有组织排放,苯的排放浓度限值,浙江省标准为 1.0mg/m3, 广东省标准为 12mg/m3,浙江省排放标准比广东省排放标准约提升了 92%;非甲烷总烃的排 放浓度限值,浙江省标准 60mg/m3 与广东省标准 120mg/m3 相比,约提升了 50%。 表 2-7 浙江省标准与广东省标准比较-无组织排放(厂界) 浙江省标准 DB 33/2146-2018 广东省标准 DB 44/27-2001 无组织排放(厂界) 浓度 mg/m 3 浓度 mg/m 苯 0.1 甲苯:2.4 苯系物 2.0 酚类化合物 - - 非甲烷总烃 4.0 4.0 VOCs - - 臭气 20 3 通过对比表 2-7, 可得知无组织排放(厂界) ,苯的排放浓度限值, 广东省标准为 0.4mg/m3, 浙江省标准为 0.1mg/m3,浙江省标准有了大幅度提升,约提升了 75%;非甲烷总烃的排放 浓度限值,浙江省标准与广东省标准一致。比较结果见表 2-8。 表 2-8 浙江省标准与广东省标准比较结果 有组织排放 无组织排放 类别 苯 非甲烷总烃 臭气 苯 非甲烷总烃 臭气 92% 50% 0 75% 0 0 浙江省标准比广东 省标准提升幅度 通过对比国家标准和浙江省标准,浙江省标准和广东省标准,无论是有组织排放还是无 组织排放,浙江省 VOCs 排放标准都走在了前列。一个好的标准对于一些在 VOCs 处理和排 放方面本身就做得很好的企业来说是一个机遇,可以提升企业的市场竞争力。2017 年,广 东省的一些漆包线生产企业因为国家环保组大力度的督查不得不暂停生产,很多他们的客户 都转到环保符合标准的公司,这样公司符合环保的间接优势使企业受益,鼓励先进工艺,倒 逼落后产能,整个漆包线行业淘汰一些落后企业,保留优质企业,这也符合政府部门的管理 初衷。但若新标准的排放限值提升幅度过大,对绝大多数漆包线生产企业执行起来,非常具 有挑战性,企业可能会因来不及准备持续改进工艺而达不到排放标准。据了解,有的漆包线 生产企业很难达到浙江省标准的排放要求,如果一家漆包线生产企业非甲烷总烃排放限值满 足国家排放标准,低于 120mg/m3,但高于浙江省的 60mg/m3,将面临被迫搬走的局面。 3、欧美 VOCs 排放标准体系 美国、欧盟、日本等国家和地区较早开展了 VOCs 排放控制工作,具有清晰的 VOCs 控制思路和成熟的环境管理经验,包括美国 VOCs 五类源的成功管理框架,欧盟有机溶剂的 通用控制要求(特别是基于物料平衡的 VOCs 总量控制方法)以及分类分级的排放标准控制, 日本按工艺操作的共性特征简化管理等。其中,欧盟对漆包线的生产规定了 VOCs 排放标准, 而且对不同直径的细线和粗线执行不同的排放标准:漆包线直径<0.1mm,排放限值< 15gVOCs/kg;漆包线直径≥0.1mm,排放限值为 1-3.3gVOCs/kg。 纵观国内没有专门的漆包线行业标准,而浙江省只有涉及到涂装工序方面的大类涂装标 准,没有对涂装行业进行细分,更没有对不同直径的漆包线进行区分。但漆包线分粗线和细 线,而同重量的细线和粗线表面积不同,故涂漆量不同,产生的 VOCs 也不同。 细微尺寸的漆包线直径有:0.035-0.5mm,为了科学直观,我们使用公式来计算比较生 产不同直径的漆包线排放的 VOCs 的量。我们选取了同种漆膜级别(Grade 1)不同线径 0.035mm 和 0.5mm 的两种漆包线,各参数见表 2-9,从 VOCs 排放量和经济价值方面进行了 比较。 表 2-9 0.036mm 细线和 0.5mm 粗线比较 漆包线直径 0.035mm 0.5mm 涂漆道数 15 14 涂漆厚度 6μm 34μm 绝缘漆固体含量 24% 27% 3 漆包线绝缘层的密度 1.33g/cm 铜的密度 8.93g/cm3 分别对 1kg 的 Grade1 的 0.5mm 粗线和 0.035mm 的细线根据公式(1)、(2)、(3) 进行了 VOCs 排放量的计算。 通过公式(1)、(2)、(3)计算可知,生产单位重量的 0.035mm 的细线与 0.5mm 的粗线相比较,VOCs 的排放量细线比粗线多,比值约为 3。通过调查了解,除去原材料成 本,细线与粗线的加工费比值约为 4,说明细线的附加值更高。 生产单位重量的细线比粗线排放的 VOCs 量多,分析主要为两个原因:一是单位重量的 线,细线比粗线表面积大,涂漆量也越多,从而排放的 VOCs 总量大;二是细线和粗线所使 用的绝缘漆固含量不同,生产越细的线,技术要求越高,绝缘漆固含量越低,排放的 VOCs 总量越多。尽管生产细线排放的 VOCs 量大,但细线在高端电子电机等制造业领域不可或缺。 另一方面,细线的经济效益高,生产难度大,技术含量对比粗线,属于高端技术制造,如果 政府部门对高端制造业和低端制造业不加以区分,执行同一个标准,不利于后期当地政府引 进一些高端制造业。欧盟的 VOCs 排放标准中,体现了允许多生产多排放,且允许生产细线 比生产粗线排放的 VOCs 量多。而反观国内各标准,两者都没有体现。 漆包线的生产中挥发性有机物主要来源于绝缘漆中的溶剂,漆包线的溶剂含量越高,排 放的 VOCs 量越多。但对于生产技术和产品质量来说,固态含量与溶剂含量之间存在一个平 衡,固态含量越高,排放的 VOCs 量越少,但产品质量可能会大大降低。就现有技术来说, 生产越细的线,需要的绝缘漆溶剂含量越高,排放的 VOCs 也越多。如果现阶段生产细线和 粗线按照相同的排放限值来要求各漆包线生产企业,将会阻碍企业生产技术和产品的进一步 创新,不符合漆包线行业当前的生产状况,所以希望政府部门能科学制定类似于欧盟的标准, 对粗线和细线实行不同的 VOCs 排放标准,这样企业可以通过技术工艺研发来完善生产设备 和工艺,尽最大努力降低污染。 4、国内某地方标准 根据表 2-3 和表 2-4 的比较所示,浙江省排放标准与国家排放标准相比,VOCs 排放要 求已经大幅提高,我们发现浙江省内某地方制定的表面涂装行业排放标准,较浙江省排放标 准要求又有大幅提高,达到了苯:0.5mg/m3、甲苯和二甲苯:10mg/m3、总烃:50mg/m3、 VOCs:60mg/m3,比国内现有的任何一个 VOCs 排放标准都要严格,我们将某地方标准与 浙江省标准和国家标准做了对比,见表 2-10 和表 2-11。 表 2-10 某地方标准、浙江省标准、国家标准对比-有组织排放 浙江省标准 国家标准 DB 33/2146-2018 GB 16297-1996 某地方标准 有组织 排放 浓度 去除 浓度 kg/h 效率 3 mg/m 0.5 - 90 10 - 90 mg/m 苯 3 速率 速率 去除 浓度 速率 去除 kg/h 效率 3 mg/m kg/h 效率 1.0 - - 12 0.5 - 甲苯:40 甲苯:3.1 - - 二甲苯:70 二甲苯:1.0 甲苯和 - 二甲苯 苯系物 - - - 20 - - - - - 酚类化合物 - - - - - - 100 0.1 - 总烃 50 - 90 - - - - - - 非甲烷总烃 - - - 60 - 90 120 10 - VOCs 60 - 90 120 - - - - - - - 200 (H<15), 2000 800(H≥15) 500 臭气 - - - (15≤H<30) (15≤H≤25) - (无量纲) (无量纲) (无量纲) 表 2-11 某地方标准、浙江省标准、国家标准对比-无组织排放(厂界) 浙江省标准 国家标准 DB 33/2146-2018 GB 16297-1996 浓度 mg/m3 浓度 mg/m3 浓度 mg/m3 - 0.1 0.4 某地方标准 无组织排放 (厂界) 苯 甲苯:2.4 甲苯和二甲苯 - - 甲苯:2.4 二甲苯:1.2 苯系物 - 2.0 - 酚类化合物 - - 0.08 非甲烷总烃 4.0 4.0 4.0 臭气 15(无量纲) 20(无量纲) 20(无量纲) 其中,对于有组织排放,苯的排放标准,与浙江省排放标准相比,提高了 50%,与国 家排放标准比提高了接近 96%;总烃(非甲烷总烃)与浙江省排放标准比较,提高了约 17%, 与国家排放标准相比提高了 58.3%;臭气与浙江省排放标准相比,提高了 37.5%,与国家排 放标准比较提高了 75%。 关于臭气,漆包线生产企业一般地处农村和工业园区,某地标准要求厂界浓度不大于 15。调查发现,该地的一家漆包线生产企业厂界的臭气浓度为 16,大于 15,不符合该地标 准,但测试发现该企业所在的村庄臭气浓度≥18,同样不符合该地标准。对于该企业,即使 厂界浓度达到了小于等于 15,其所在村的臭气浓度也会因为浓度差的原因,从高浓度流向 低浓度,使得该企业臭气浓度超标。但如果执行浙江省的标准臭气浓度不大于 20,则企业 和村庄都符合标准,建议政府部门在制定标准的时候要根据实际情况科学细分,而不是不同 地域、不同行业采用一刀切的方式。 三、固定污染源 VOCs 在线监测发展瓶颈 污染源在线监测技术能实时监测污染物排放情况,可为环境管理、行政处罚提供依据。 前几年烟气在线监测系统已在全国各省市全面推行,对烟尘、二氧化硫和氮氧化物起到了实 时、科学、有效的监测。针对 VOCs 的排放,浙江省一些地方推出了安装 VOCs 在线监测设 备的要求。杭州某公司应杭州市环保部门要求,安装了 9 台 VOCs 设备。据了解,浙江省包 括宁波、湖州和绍兴等地的政府也要求企业安装 VOCs 在线监控设备。但企业在安装使用过 程中,结合实际遇到的问题,存在以下两点困难: (1)VOCs 在线监测缺乏相应的技术规范。2017 年底,清洁空气创新中心联合上海市 环境监测中心和深圳环境科学研究院发布了《大气 VOCs 在线监测系统评估工作指南》, 是国内首个针对 VOCs 在线监测技术方面的规范化指导文件,但顶层环保部门至今没有出台 相应的建设、运维技术标准,企业依旧参考《固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放 连续监测技术规范》(HJ 75-2017)开展 VOCs 在线监测设备安装工作,缺乏科学的理论依 据。VOCs 在线监测技术规范关乎 VOCs 在线监测的法律地位,关乎其监测数据的科学性 和有效性,因此,还应尽早出台相关技术标准,规范 VOCs 在线监测市场,为今后企业和 监管部门开展后续工作提供法律依据。 (2)先进 VOCs 在线监测设备的研发能力不足,监测相同污染因子的进口设备普遍比 国产设备贵 10~20 万元。国内 VOCs 在线监测虽处于起步阶段,但 2017 年举办的第十届中 国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会中,有近 40 家厂商发布了 VOCs 在线监测设 备,由于缺乏相应的技术规范,设备性能参差不齐;还有一些厂商通过外部采购技术含量较 高的分析仪,通过自行组装就发布产品,缺乏核心技术,缺乏自主研发能力,技术同质化严 重。2018 年某公司投资 500 万元购买了 9 套美国 Thermo Fisher 的设备。但尽管如此,这些 VOCs 在线监测设备自使用以来,仍然经常出现各种各样的数据不稳定和失真问题,甚至出 现断网情况。此外,用于设备校准维护的标准气体研发也是短板,多依赖进口,首先会造成 设备维护费用的增加,提高了企业的成本;其次,标准气体具有时效性,一旦进关时间过长, 超过质保期,将直接影响标准气体使用。表 3-1 列举了该公司自 2020 年 4 月份以来 VOCs 在线监测设备出现故障的情况。 由表 3-1 可见,在线监测设备出现故障频率之高,如果后期环保部门依靠在线监测设备 的数据来进行环境管理和环境执法,显然对企业有失公允。设备出现故障,企业无法提前预 知,环保部门应该针对突发状况推出一套可靠的供企业参考的规范。 安装 VOCs 在线监测设备是为了方便政府部门管理,理论上政府部门应该对企业安装 VOCs 在线监测设备和后期运维费用给予补贴。在杭州市范围安装之前,政府许诺安装企业, VOCs 在线监测设备通过验收后,市政府和区政府共补贴设备款的 60%。但至今,杭州市的 承诺大概率可能已经无法实现。 表 3-1 某公司在线监测设备故障汇总 日期 编号 故障描述 维修记录 结论 2020/4/2 7# 用标气校准了甲烷数值,发现甲烷无数值。 更换甲烷分子筛 甲烷分子筛失活 2020/4/9 7# 去离子水消耗过快; 氢气发生器水位开关的防漏垫片破损 渗漏处涂密封胶 水位开关的固定螺栓拧的太紧,压坏垫片 2020/4/14 1# CH4 数值为零,总烃、非甲烷总烃数值从 4 月 12 日起也一直在不正常的降低;氢气发生 器流量、压力均为零,但是去离子水位正常。 氮气瓶内气量偏低。 更换氮气瓶;更换去离子水 去离子水要定期更换 2020/4/16 1# 地上有水渍;氢气发生器水位为零;总烃、 甲烷为零 氢气发生器排水堵头缠上生料带;不再泄漏 氢气发生器排水堵头滑丝,拧不紧 2020/4/18 1# 用标气校准甲烷数值,发现甲烷值过低 更换甲烷分子筛 甲烷分子筛失活 2020/4/18 2# 用标气校准甲烷数值,发现甲烷值过低 更换甲烷分子筛 甲烷分子筛失活 2020/4/18 3# 用标气校准甲烷数值,发现甲烷值过低 更换甲烷分子筛 甲烷分子筛失活 2020/4/22 2# 后台出现全部或者部分参数为零 拧紧通讯线螺栓问题解决 通讯线松动,发往数采仪的数据丢失 2020/4/22 5# 环保局通知监测数据都为 0 通过数采仪补发了数据 数采仪向外发送的数据容易丢失 2020/5/15 3# 压缩空气过滤器外壳破裂、漏气 更换过滤器 过滤器质量问题 2020/5/15 6# 房间换气扇不转 更换换气扇 换气扇电机坏了 2020/5/15 8# 房间换气扇不转 更换换气扇 换气扇电机坏了 2020/5/18 3# FID 点火失败 调整点火线圈无果;更换点火器 点火器坏了 2020/5/18 3# 高温箱温控仪温度显示过低 2020/5/19 3# 通标气、烟气之后 THC、CH4 等数值极低 目前采样管绕过电磁阀,直通 FID 采样管路上的电磁阀坏了,待更换 2020/5/19 1# 房间换气扇不转 更换换气扇 换气扇电机坏了、质量问题 2020/5/21 2# CH4 数值持续为零 调低载气 B 压力,色谱图出峰移到积分时间内。CH4 数值回到正常。 甲烷峰发生后移 2020/5/21 3# 后台出现全部或者部分参数为零 设备端有数据,数采仪上无。 由 Peter/钟军峰等帮助处理了数据线插头接触不良的问题。 电脑与数采仪之间的网络通信故障 2020/5/21 5# 发现甲烷值为零 重设了 CH4 积分时间;将甲烷色谱图移到峰内;甲烷值恢复 色谱分析的甲烷峰飘离积分时间段,导致甲烷积 分面积计算为 0。 2020/5/22 1# THC、NMHC 数值降低到平时一半 通标气、数值正常,进行校准后恢复正常 需要校准 2020/5/22 9# THC、NMHC 数值降低到平时一半 5 月 22 日厂家安装氧峰套件时关掉了高温泵,忘了打开,合上高温 泵电源开关问题解决。 未打开高温泵电源 2020/6/4 3# 后台出现甲烷数据为零,但设备端甲烷值正 常 由 Peter 帮助查看了监测设备的电脑与数采仪之间的网络通信,通信 正常,但数采仪上无甲烷项;重设了数采仪参数,然后显示了甲烷。 2020/6/4 5# 后台出现甲烷数据为零,但设备端甲烷值正 常 由 Peter 帮助查看了监测设备的电脑与数采仪之间的网络通信,通信 正常,但数采仪上无甲烷项;重设了数采仪参数,然后显示了甲烷。 2020/6/4 7# 甲烷显示在正常值,非甲烷总烃经常突然飙 升到 100 多的高值。 分别于 6 月 8 日与 6 月 9 日通 50.5 浓度甲烷气标气标定,甲烷显示 25ppm,非甲烷总烃一直有 50 以上的数据;校准;校准完成后再通 纯甲烷标气,甲烷约 49ppm,但是非甲烷总烃有十几 ppm(正常应 该为 0) 2020/6/8 1# 上周甲烷“0”值有 2000+条 6 月 10 日查看一周内设备端分钟报表很少发现有甲烷 0 值 2020/6/8 2# 甲烷“0”值有 4000+条 6 月 10 日查看一周内设备端分钟报表很少发现有甲烷 0 值 2020/6/8 3# 甲烷“0”值有 2000+条,比上周的 100%为 “0”值有改进 6 月 10 日查看一周内设备端分钟报表很少发现有甲烷 0 值 2020/6/8 4# 甲烷“0”值有 4000+条,还有一个异常高值 大于 4000 6 月 10 日查看一周内设备端分钟报表很少发现有甲烷 0 值 2020/6/8 5# 甲烷“0”值有 4000+条,其他无异常 6 月 10 日查看一周内设备端分钟报表很少发现有甲烷 0 值 2020/6/8 6# 甲烷“0”值有 4000+条,其他无异常 6 月 10 日查看一周内设备端分钟报表很少发现有甲烷 0 值 2020/6/8 7# 甲烷“0”值有 4000+条,非甲烷总烃均值 70+ 远超一直以来的 15 6 月 10 日查看一周内设备端分钟报表很少发现有甲烷 0 值 2020/6/8 8# 甲烷“0”值有 4000+条,其他无异常 6 月 10 日查看一周内设备端分钟报表很少发现有甲烷 0 值 2020/6/8 9# 甲烷“0”值有 9000+条,其他无异常 6 月 10 日查看设备端分钟报表,甲烷值偏低,有部分 0 值; 进行了标气标定、校准。 高温箱加热棒坏了,待更换 四、总结与建议 挥发性有机污染物排放所涉及的行业众多,污染物种类繁多,各省市的代表工业不尽相 同,因此挥发性有机物的管控工作主要基于地方标准。结合企业在实际生产中遇到的问题, 对浙江省的政府在制定标准时有几点建议: 第一,VOCs 排放标准提升应循序渐进。通过前述纵向比较浙江省与国家的 VOCs 排放 限值,某地与浙江省、国家的 VOCs 排放限值,以及横向比较浙江省与广东省的 VOCs 排放 限值,浙江省与国家排放标准相比和某地与浙江省排放标准相比,VOCs 排放限值看起来提 升的过快,这对大多数生产企业来说,是非常具有挑战性的。排放标准如果提升的过快,企 业需要一个适应过程,通过更加优化内部处理工艺来确保达标。因此政府在执行标准时,应 该考虑到各个区域的实际情况,比如在城市比较中心区域或环境比较敏感区域先执行,然后 逐步阶段性扩展到全部区域,也给予企业一定的时间。 第二,综合国外排放标准的制订经验,从工业类型、工艺管控、总量控制等多方面吸 取有益经验,制定合理的 VOCs 排放标准。欧盟的 VOCs 排放标准中,规定了漆包线生产 的 VOCs 排放限值,当漆包线直径<0.1mm 时,允许排放的限值为<15gVOCs/kg;当直 径≥0.1mm 时,允许排放的限值为 1-3.3gVOCs/kg。而纵观中国的 VOCs 排放标准,单位 都为 mg/m3。两者比较,欧盟标准更科学。欧盟标准不仅规定了实时生产的 VOCs 排放限 值,而且也对粗线和细线加以区分,还体现了多产多排的理念,而中国的标准只规定了实 时生产的 VOCs 排放限值。一般来说,企业产量越大,经济效益越高,提供的工作岗位也 越多,对社会的贡献越大,但政府部门会因为企业漆包线年产量高,年排放的 VOCs 总量 大,而把企业列为重点排污单位,很矛盾也很不合理。因此,使用科学的方法制定 VOCs 排放标准很有必要。 第三,漆包线行业与传统的大面积涂装行业有本质区别,政府部门在制定标准时,应把 漆包线生产工艺与传统的涂装工艺区分开来,根据漆包线的生产特点制定专属于漆包线行业 的各类标准。浙江省和某地发布的涂装行业 VOCs 排放标准中,要求测试烟囱的进口和出口 浓度来计算处理效率。传统的涂装行业,如汽车喷涂、家具制造、制鞋、印刷等大面积表面 涂装行业一般有专门的密闭喷涂车间,在进行涂装工序时挥发性有机物通过无组织方式直接 排放到喷涂车间中,然后 VOCs 在喷涂车间被收集起来经过有效处理后,通过有组织排放方 式到大气中。这些涂装行业涂装过程集中,方便计算 VOCs 处理效率。而漆包线行业虽然有 涂漆的工艺步骤,但漆包线生产过程中涂装工序大多采用模具在微小的孔中实现把绝缘漆附 着在很细的铜线上,涂漆步骤分布在每台机器上,然后漆包线在进入烤炉烘干时,挥发性有 机物被收集起来,通过催化燃烧的方式,能够处理掉 95%以上的 VOCs,最后多个机器的催 化燃烧出口管道汇集到一个烟囱的出口,通过有组织方式排放到大气中。漆包线生产企业一 般有几百台机器,计算每台机器的 VOCs 处理效率显然不现实。 据了解,浙江某公司某型号的一台漆包线生产机器上有 6 个烟囱,且每个烟囱的压力不 同,强行合并会导致 VOCs 从压力高的地方流向压力低的地方,造成 VOCs 倒灌。但若不合 并的话,该公司作为国内大型的漆包线生产企业,有数百台机器,每台机器有 6 个烟囱,根 据省政府和当地市政府安装 VOCs 在线监测设备的要求,在每个烟囱上安装 VOCs 在线监测 设备对企业来说不切实际。现在又有传闻要求在喷涂场所安装在线视频监控,生产漆包线的 每台机器上都有涂漆工序,如果把漆包线行业简单的归类为涂装行业,数百台机器每台都安 装视频监控对漆包线生产企业来说也不切实际。漆包线生产企业虽然涉及涂漆工艺,但与传 统的涂装行业有很大的区别。 漆包线广泛应用于电子与电机工业,具体应用于汽车工业、电子工业、家用电器、电脑、 钟表等,是不可或缺的工业产品。好的漆包线生产企业所产生的 VOCs 先经过三级催化燃烧 处理掉 99%的量,再通过有组织方式排放出去。据了解,传统的大面积涂装行业 VOCs 处 理效率不超过 80%,只因企业的产量低,排放的 VOCs 总量少,没有被纳入重点排污单位 名录。而好的漆包线生产企业,哪怕 VOCs 处理效率达 99%,如果漆包线年产量大,排放 的 VOCs 总量多,则将被纳入重点排污单位名录,两者比较显然不合理。所以漆包线行业应 该区别于传统的涂装行业,有自己的行业标准。 漆包线行业虽然是一个小众行业,但浙江省境内漆包线生产企业众多,而且有数家大的 漆包线生产企业,呼吁浙江省政府将漆包线行业从涂装行业中分离出来,作为独立的一个行 业,根据漆包线的生产特点科学制定属于漆包线行业的各类标准,促进漆包线行业的健康稳 定发展。 最后,随着政府部门对企业管理越来越精细科学,相信类似于上述的矛盾会接连出现。 企业希望在制定标准和法规的初期和准备阶段,政府部门能更多听取相关企业的一些反馈和 意见,这样,制定的标准法规内容更加科学更加合理,企业作为这些标准和法规的执行主体, 以后才能够更有效的落实执行。同时,在标准执行一段时间后,根据企业的一些反馈信息, 及时做出一些调整,附和国家支持发展先进制造业,大力倡导发展实体经济。