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3.2车间废气VOCs含量水平及组分特征
3.2.1塑胶零件生产车间调漆车间为涂料、油漆、稀释剂、固化剂等有机原料调配的作业地点,VOCs会伴随着调配过程挥发出来.采样分析结果显示,生产线A、E的调漆车间TVOCs浓度分别为48.56mg˙m-3、52.38mg˙m-3(平行样平均值,平行样偏差范围小于2%,下同).共检测到10种物质,包括苯类4种、烷烃类2种、酯类2种、酮类1种及醚类1种,其中环己烷、乙酸异丁酯浓度最高,占TVOCs的46.98%(取采样生产线平均值,下同).
供漆车间为经调配后的漆料供应地点,VOCs会从漆料液面挥发至车间内.经监测分析,生产线A、E的供漆车间TVOCs浓度分别为110.20mg˙m-3、120.58mg˙m-3,为各车间中最高.共检测到9种物质,包括苯类3种、环烷烃类2种、酯类2种、烷烃类1种、酮类1种,其中环己烷、乙酸异丁酯浓度最高,占TVOCs的42.28%.
由于漆料颗粒若附着在产品上将会影响产品质量,为保证质量,喷漆车间集气装置的集气效率通常要求保证在90%以上.因此,生产线A、E的喷漆车间TVOCs浓度较低,分别为4.23mg˙m-3、7.87mg˙m-3.共检测到6种物质,分别为环烷烃2种、酯类2种、苯类2种,其中环己烷、乙酸乙酯浓度最高,占TVOCs的51.57%.
调漆车间与供漆车间废气成分基本相同,而喷漆车间内废气成分较其它两个车间少,分析其原因是由于喷漆车间内甲基异丁基甲酮、乙二醇丁醚等组分浓度过低,难以采集.较之排气筒废气,车间内废气成分更为复杂,原因是部分量少的物质被活性炭吸附装置完全吸附.
3.2.2印刷线路板生产车间由于防焊油墨用量少,生产线B的防焊车间TVOCs浓度最低,为1.76mg˙m-3.共检测到8种物质,包括苯类6种、醚类1种、醇类1种,其中苯类浓度最高,占TVOCs的75.00%.与对应排气筒排放废气成分基本一致.
3.2.3主板生产车间生产线C、D的焊接车间TVOCs浓度为7.01mg˙m-3、9.93mg˙m-3,共检测出13种物质,包括苯类5种、环烷烃类2种、酯类2种、烷烃类2种、酮类1种、醚类1种,其中苯类浓度最高,占TVOCs的44.98%.与排气筒排放废气相比,车间废气多出3种苯类物质,废气成分有略微差异,分析其原因可能是焊接车间内集气罩效率低,且这3种物质含量低,故未能被有效收集至排气筒排放.
将同类生产车间监测结果取平均值,获得各类车间VOCs分物种浓度占TVOCs总浓度百分含量基本情况,见图2(依次为调漆车间、供漆车间、喷漆车间、焊接车间、防焊车间).
3.3VOCs分物种排放量及排放系数
结果表明,塑胶零件TVOCs排放系数为0.626kg˙kg-1涂料用量.环己烷、乙酸乙酯为主要排放物质,排放系数分别为0.103kg˙kg-1涂料用量、0.255kg˙kg-1涂料用量.车间无组织排放量为排气筒排放量的2.17倍,占总排放量的68.42%,证明塑胶零件生产过程VOCs主要通过无组织排放的方式挥发至工作车间内,并未被有效收集处理.
对于印刷线路板,TVOCs排放系数为0.123kg˙kg-1油墨用量,分物种中排放系数较大的为二甲基乙基苯及四甲苯,分别为0.028kg˙kg-1油墨用量、0.026kg˙kg-1油墨用量.车间无组织排放量为排气筒排放量的5.34倍,占总排放量的84.23%,为主要排放方式.
对于主板,TVOCs排放系数为0.028kg˙kg-1PCB用量,环己烷及乙酸异丁酯排放系数最大,分别为0.010kg˙kg-1PCB用量、0.005kg˙kg-1PCB用量.车间无组织排放量为排气筒排放量的1.5倍,占总排放量的60.00%,为主要排放方式.
3类产品VOCs分物种排放系数见表3~5.
4结论(Conclusions)
1)塑胶零件TVOCs排放系数为0.626kg˙kg-1涂料用量,为消费电子产品生产过程中VOCs排放最主要来源,排气筒TVOCs浓度为48.01~115.05mg˙m-3,车间为4.23~120.58mg˙m-3,主要排放物质为环烷烃类、酯类.
2)印刷线路板TVOCs排放系数为0.123kg˙kg-1油墨用量,排气筒TVOCs浓度为6.08~11.36mg˙m-3,车间为1.50~2.02mg˙m-3,主要排放物质为苯类.
3)主板TVOCs排放系数为0.028kg˙kg-1PCB用量,排气筒TVOCs浓度为29.81~30.21mg˙m-3,车间为7.01~9.93mg˙m-3,主要排放物质为环烷烃类.
4)对于不同产品的排气筒及车间废气,VOCs浓度和物种均有很大差异;对于相同产品,浓度有差异但物种基本相同.
5)车间无组织排放为消费电子产品生产过程中VOCs主要排放方式,行业减排VOCs应主要着力于控制无组织排放.
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