2021年9月生态环境部大气环境司、生态环境部环境规划院组织编写发行了《挥发性有机物治理实用手册(第二版)》,手册涉及领域广、内容多、专业性强,在编写过程中力求做到全面、具体、准确,但难免存在疏漏、错误之处,编者恳请广大读者批评指正!《实用手册》第3 部分内容为“VOCs废气收集与末端治理技术指南”,对废气收集标准、技术、保障等和末端治理技术适用范围、设施运行维护等要点和要求进行介绍说明,该部分内容由上海机电设计研究院有限公司、华南理工大学等单位撰写。
《实用手册》中VOCs收集方式与控制风速要求参照《排风罩的分类及技术条件》(GB/T16758-2008)和《局部排风设施控制风速检测与评估 技术规范》,按照“既要满足正常生产时的VOCs收集,又不能妨碍非直接生产过程的加料、出料、维修等辅助操作”的原则设置收集罩,确定控制点(指有害物放散直到耗尽最初能量,放散速度降低到环境中无规则气流速度大小时的位置)及控制风速(将控制点处有害的VOCs物质吸入罩内所需的最小风速)。蒸汽的蒸发、气体或烟气敞口容器中外逸控制风速0.25~0.5m/s,喷漆室内喷漆、断续地倾倒有尘屑的干物料到容器中、焊接控制风速0.5~1.0m/s。
手册要求喷漆室送排风采用上送下排式、侧送侧排的,其控制点为喷漆室断面。控制风速要求参考《涂装作业安全规定-喷漆室安全技术规定》(GB 14444-2006)。实际应用可简化为:①手工操作的断面控制风速取0.4~0.6m/s。②机器人操作的断面控制风速取0.2 ~0.4m/s。③调漆吸罩的罩口控制风速取0.5~2m/s,采用外部排风罩的,在距排风罩开口面最远处的VOCs无组织排放位置控制风速不应低于0.3m/s。
排风罩的标准(GB/T 16758-2008)基于马广大1983年编著、1989年与郝吉明等合编的《大气污染控制工程》教材第九章 集气罩及管道设计,讲述“局部排气净化系统的组成”:
空气污染物在车间的扩散机理是污染物依附于气流运动而扩散的。对于生产过程散发到车间空气中的污染物,只要控制住室内二次气流的运动,就可以控制污染物的扩散和飞扬,从而达到改善车间内外空气环境质量的目的。这就是采用局部排气通风方法控制空气污染物扩散的依据。在局部污染源设置集气罩,把污染空气捕集起来并经净化后排至室外,这是生产车间控制空气污染的最有效、最常用的方法。
这里有三个问题:
1、该原理是针对粉尘、烟尘等颗粒物的,是否也适用VOCs气体扩散;
2、该标准基于“改善车间内外空气环境质量的目的”,是否适用于末端治理和污染物减排;
3、偏大的控制风速,动辄几万十几万的风量能否满足末端治理技术和设施的风压要求,环境效益和能耗是否匹配。
VOCs收集还涉及到烘干热量、水分等的排除,也涉及到室内冷气和温度的控制。
拿来40年前改善车间内外环境空气管控粉尘烟尘的教材,简单的套用在挥发性有机气体减排上,效果有待验证。