家具行业挥发有机气体集约共享治理方案探讨

吴举 陈强 蔡志辉 孙蕊

摘  要：该文针对家具产业园区有机废气治理现状和难点，提出了“集约化共享治理的理念”，为家具产业园区有机废气治理提供了有益的理论和发展方向;文中结合具体案例，选用“活性炭吸附浓缩+蓄热式焚烧炉”作为核心处理工艺，简要介绍了废气集约化处理工艺流程和特点、废气核心处理设备组成，并与单体治理工艺在技术、经济、监管运营等方面进行了对比分析。

关键词：家具行业;产业园区;废气集中治理;资源共享;经济对比分析

中图分类号：TS664.0;X38    文献标志码：A

0 引言

家具行业历史悠久，它与人们的日常生活密切相关，并随着人们生活水平的提高而不断发展，家具行业的发展状况也能够反映出社会物质文明和生产力水平。据中国家具协会统计资料所述，2018年中国家具行业规模以上企业6 300家，累计完成主营业务收入7 011.88亿元人民币，时至今日，家居行业已成为中国各类行业中较具影响力的行业之一。

然而，家具的制造过程也伴随着空气污染，尤其是在涂装过程产生的VOCs是污染的主要来源，随着国家《十三五规划》《气十条》《打赢蓝天保卫战三年行动计划》等环保规划的深入实施，国家和地方针对各行业的有机废气均出台了严格的排放标准。由此可见，研究探索家具产业园区挥发性有机物的管理和控制技术，建立和完善监管机制不仅是维护人民群众身心健康的迫切需求，也是完成国家挥发性有机物总量减排任务的必要措施。该文中对当前家具产业园区发展过程中存在的废气污染问题进行了分析，并提出了集约化治理的对策，希望对家具产业园区的废气治理产生积极作用。

1 家具生产聚集区废气治理现状

目前家具企业普遍采用“各自为政”的治理模式，即，每个家具生产企业独自投资建设和运维有机废气治理设备。然而，由于家具生产工艺废气存在间断排放的特点，导致废气处理设备不得不随之频繁启停，不能稳定达标排放，且运行费用高昂，进而给企业带来了沉重的运维负担和环保压力。

家具生产聚集区内企业众多、排放点源多、覆盖面域广、废气量大，各企业对废气治理方面的成本投入偏差较大，所选用的处理设备多数处理效果较差，从而导致家具产业园区废气治理存在监测难、收集难、治理难、监管难的特点。此外，家具产业园区的有机废气治理现状还存在“五缺”，即，缺少适合的治理技术、缺少成功的治理经验、缺少完善的治理规划、缺乏积极的治理意愿、环保资金不足/资金来源匮乏等。

2 家具产业聚集园区有机废气集中治理模式

2.1 家具产业聚集园区废气集中治理原理

通过对目前家具产业园区废气的治理现状、家具产业园区监管工作难点等内容的分析，该文将提出一种新型废气治理模式—集约化共享治理模式，即，首先委托具有废气检测、治理及设备运维资质的综合性环保承包单位（即，总包单位）对园区的各企业现状进行统一梳理、摸底、调查，将园区内各企业存在的问题、废气排放特点等进行分类汇总，并有针对性地制定综合整治方案。然后由园区统一规划出废气集中治理区。企业将废气通过集输管道引至集中处理区，进行统一处理。由总包单位负责废气治理设备的设计、建造、调试、运维及排放检测和数据采集，总包单位向园区管委会提供园区废气综合治理服务。

2.2 集中治理的优势

集中模式具有4个优势。技术团队专业、节约投资成本、便于监督监管以及责任主体明确。

专业的设计团队，从工艺路线设计、现场试验分析、实际工程验证与应用等角度，针对不同治理对象，有的放矢，提出最适合的环保治理工艺，解决相关废气治理问题。

在设计初期就充分考虑企业自身生产工艺特点和排放规律，在废气收集环节，制定最实用的解决方案，做到1个排污点1个收集对策，针对性强，不搞“大水漫灌”。

有效节约投资和运维成本。从以往的企业分散式单独治理，到园区集中化统一治理。从过去的多套设备间歇运行，到单套设备连续运行。实现了从以往的“独立型、封闭型思维”，到“共享型、交互型”思维的正向转变，最终必然能达到节约型社会的目标，有效降低了各家企业的环保风险和减轻运维负担。

便于监督监管、责任主体明确。本着“谁检测、谁设计、谁建造、谁运营”的运营模式，从源头到结尾只有一个责任体，真正实现责任终生制。

3 案例对比分析

该文以镜坝杉树下128亩家具聚集区和镜坝200亩家具聚集区2个工业园内共计37个家具生产厂为背景，针对园区的实际工况，提出集约化治理方案，以其中最具代表性的6家企业组成的處理区域为例进行阐述。

3.1 废气性质及特点

家具制造业VOCs产生源主要来自涂料的调制、涂装和晾晒过程，主要成分为苯、甲苯、二甲苯、乙烷、庚烷、甲基乙基酮以及乙酸乙酯等，根据多家监测机构的监测结果，废气浓度一般在为60 mg/m3～160 mg/m3，其中喷漆区浓度最高，其次为晒干区，该文按平均浓度150 mg/m3进行测算。

3.2 处理装置

根据《江西省表面涂装行业挥发性有机物综合整治方案》规定，喷漆废气宜在高效除漆雾的基础上采用吸附浓缩+焚烧方式处理设备[1]。该文选用的处理设备为活性炭吸附/脱附+蓄热焚烧炉，如图1所示。

3.3 集中治理工艺流程

各家具企业根据区域分布进行划分，每个区域配套一套活性炭吸附装置，将VOCs废气通过管道送入活性炭系统进行吸附，处理后烟气经排气筒排放。活性炭吸附系统设置多个活性炭子箱体，采用N用1-2备的模式，保证设备运行的连续性。

空气加热至100 ℃～120 ℃后，作为脱附再生的气流，脱附气加热源来自RTO排出的高温为尾气，通过换热器的形式实现，系统运行更节能。脱附出来的高温VOCs废气送至RTO炉内燃烧净化后排放。

经过净化后的废气通过离心风机引至排气筒（排放口不低于15 m）达标排放。

3.4 集中治理风量核算

根据现场调研，家具企业喷漆房较为规范，晒干区和面漆喷房连成一体，均为封闭式。新风由晾晒区供入，通过压力梯度控制原理，向面漆房流动，最终通过面漆房的废气管道排至废气治理设备。根据相关设计规范的要求，面漆房换气次数取100次，底漆房取100次，计算结果已加注在表中。综合其他干扰因素，每家企业按40 000 Nm3/h的排气量进行设计。上述6家企业的废气排放量：40 000 Nm3/h×6=240 000 Nm3/h，根据实际工况将上述6家配套2套120 000 Nm3/h活性炭吸附设备，每套设备配置8个碳箱，采用6用2备的模式，2套活性炭吸附设备共用一套RTO，6家企业共用设备可实现RTO设备的连续运转，RTO没有频繁启动的情况，因此运行费用大大减少，见表1。

3.5 单个治理和集中治理对比

根据以上计算结果及其他调研资料，以6家家具生产企业为测算基础，从技术、经济、监管、运营管理4个方面对每家企业安装治理设施和集中运维这2种模式做如下对比，见表2。

4 结论

通过对家具产业园区废气污染问题的探讨，提出了“集中治理模式”的综合性整改建议，该模式工艺更先进，运行成本更低，运行管理更简单，同时治理工艺更成熟。为进一步提升中国家具产业园区清洁化可持续发展，提供了有益的理论和实践借鉴。

参考文献

[1]吴雨，俞阜东，施佳谨.VOC废气治理工程技术方案分析[J].中国新技术新产品，2019（18）：104-105.