VOCs對大氣質(zhì)量和人體健康的危害較大，對該類污染物進行有效控制具有重要意義。本文分析了電子工業(yè)廢氣VOCs排放特征，對VOCs的防治從源頭控制、清潔生產(chǎn)、末端治理、總量控制、科學(xué)管理等方面提出了建議。
1VOCs的環(huán)境危害
VOCs是空氣中普遍存在且組成復(fù)雜的一類有機污染物的統(tǒng)稱，主要包括烷烴、烯烴和芳香烴以及各種含氧烴、鹵代烴、氮烴、硫烴、低沸點多環(huán)芳烴等物質(zhì)，簡稱VOCs(volatileorganiccompounds)。在美國EPA優(yōu)先控制的187種污染物中有33種屬于揮發(fā)性有機物。VOCs對大氣造成的危害主要有3個方面。(1)部分具有毒性和致癌性，危害人體健康;(2)VOCs中的碳?xì)浠衔锱c氮氧化合物在紫外線的作用下反應(yīng)生成臭氧，可導(dǎo)致大氣光化學(xué)煙霧事件發(fā)生，危害人類健康和植物生長;(3)參與大氣中二次氣溶膠的形成，形成的二次氣溶膠多在細(xì)顆粒，不易沉降，能較長時問滯留于大氣中，對光線的散射力較強，從而顯著降低大氣能見度。目前我國大部分城市大氣環(huán)境已呈現(xiàn)區(qū)域性霾污染、臭氧及酸雨等三大復(fù)合型污染特點，而VOCs是極重要的助推劑之一。
2電子工業(yè)中VOCs排放特征
2.1電子行業(yè)分類
電子產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈可分為上、中、下三個層次：上面的層次是電子整機產(chǎn)品即電子終端產(chǎn)品，例如雷達、通信、廣播電視、計算機、視聽等設(shè)備，它們的用戶是國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域和千家萬戶的老百姓;中問層次是成百上千種的電子基礎(chǔ)產(chǎn)品，包括電子元件、半導(dǎo)體器件、電子真空器件、光電子器件等，它們經(jīng)過組合裝配便形成了各種電子終端產(chǎn)品;下面的層次是支撐著電子終端產(chǎn)品組裝和電子基礎(chǔ)產(chǎn)品生產(chǎn)的電子專用材料等，它們是電子基礎(chǔ)產(chǎn)品的基礎(chǔ)。因此，電子工業(yè)一般可分為電子專用材料，半導(dǎo)體器件，電子元件及印制電路板，電真空器件、平板顯示器件、光電子器件，電子終端產(chǎn)品幾個方面。
2.2電子工業(yè)廢氣VOCs產(chǎn)生環(huán)節(jié)及污染物類型
VOCs排放涉及涂裝行業(yè)、農(nóng)藥醫(yī)藥、石油化工行業(yè)、涂料油墨染料生產(chǎn)、家具制造業(yè)、印刷業(yè)、干洗業(yè)、電子工業(yè)、合成革與人造革等行業(yè)。典型電子工業(yè)廢氣VOCs產(chǎn)生環(huán)節(jié)及主要污染物情況見表1。
電子工業(yè)中的VOCs種類常見的有30多種，主要來自半導(dǎo)體器件、電子元器件、電子組件、平板顯示器、整機機殼的表面涂層工藝使用溶劑型涂料、清洗工藝(包括芯征清洗、玻璃基板清洗、電路板清洗、電子組件清洗等)使用有機脫脂劑、脫水劑，感光成像工藝中的光刻膠稀釋劑、顯影劑、脫膠劑、液態(tài)阻焊膜劑、去膜劑等使用有機溶劑，去光刻膠類化合物如DMSO、MEA、NMP、DMAC、DGA則屬于高沸點的硫類和胺類之有機溶劑。在日本電機、電子行業(yè)VOCs排放量排名位居前二十名的物質(zhì)群依次是異丙醇、丁酮、甲苯、醋酸丁酯、甲醇、乙醇、丙酮、二甲苯、丙二醇單甲醚、苯乙烯、乙酸乙酯、正丁醇、甲基異丁基甲酮、二氯甲烷、環(huán)已酮、乙苯、正庚烷、甲氫呋喃、三氯乙烯和氯仿。
2.3電子工業(yè)廢氣VOCs排放主要特點
電子工業(yè)是VOCs排放的主要行業(yè)之一，電子工業(yè)廢氣VOCs排放種類多，組分復(fù)雜。一般來說，廢氣排放中風(fēng)量較大，VOCs濃度較低。半導(dǎo)體工藝過程中有機廢氣具有排放流量大(通常大于11000m3/h)和濃度低(通常小于25ppmv)的特點。排放VOCs廢氣中還含有酸性氣體、堿性氣體和一些有毒氣體。
3VOCs污染防控對策建議
3.1加強源頭控制
加強研究，建立原材料選材及認(rèn)可數(shù)據(jù)庫，選用高性能、環(huán)保型原材料，尋找替代品，控制配方等多方面減少VOCs使用量，鼓勵VOCs排放企業(yè)積極使用環(huán)保型材料，推進落后傳統(tǒng)工藝的升級換代，使用低揮發(fā)原材料，改善生產(chǎn)操作條件以減少無組織逸散，采用新工藝以減少有機溶劑用量，從源頭控制VOCs排放。如電路板采用免清洗工藝，推廣使用免清洗助焊劑等。電子終端產(chǎn)品表面涂裝噴漆生產(chǎn)作業(yè)由傳統(tǒng)的空氣噴漆工藝為靜電噴漆工藝取代，以二甲苯等揮發(fā)性有機物為主溶劑的油漆涂料將遂漸淘汰，使用不含有機溶劑或低含量有機溶劑涂料。表面涂裝推行粉末涂裝工藝，替代油漆涂裝工藝，粉末涂裝工藝的應(yīng)用得到迅速發(fā)展。
3.2推行清潔生產(chǎn)機制
根據(jù)《清潔生產(chǎn)審核暫行辦法》的要求，進一步推動工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)、運輸、儲存、產(chǎn)品等全過程的VOCs的監(jiān)管，從原材料、生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品環(huán)節(jié)，推薦和鼓勵采用無毒低毒的替代性原材料，推行利用率高、可循環(huán)回收的生產(chǎn)工藝，改進結(jié)構(gòu)和成分設(shè)計減輕產(chǎn)品使用中的VOCs排放，逐步完善VOCs控制方面的清潔生產(chǎn)指標(biāo)體系，國內(nèi)目前沒有相應(yīng)清潔生產(chǎn)指標(biāo)體系的行業(yè)或技術(shù)，可根據(jù)實際情況研究制定清潔生產(chǎn)方案。
3.3強化VOCs的末端治理
對電子工業(yè)VOCs廢氣加裝末端廢氣治理設(shè)施，減少排放到大氣中的VOCs。
現(xiàn)在有的VOCs控制技術(shù)可以簡單分為兩大類：一類稱為破壞性方法，包括氧化法和生物法，氧化法又可分為直接燃燒法和催化焚燒法;另一類稱為回收性方法，常用的回收方法有吸收法、吸附法、濃縮法和膜分離法;正在研究開發(fā)的方法還有等離子凈化技術(shù)和光催化氧化技術(shù)。各治理技術(shù)對比情況見表2。
針對電子行業(yè)VOCs排放特點采用相應(yīng)末端治理技術(shù)，主要還是吸附法、焚燒法，吸附法利用多孔性固體吸附劑處理混合氣體，吸附劑選擇性高，活性炭屬非極性吸附劑，對非極性化合物有較強的吸附能力，一般可凈化低濃度VOCs，凈化效率可達到90%以上。沸石濃縮轉(zhuǎn)輪+焚燒方法使用的濃縮輪是一個裝滿吸附劑的旋轉(zhuǎn)輪，廢氣由旋轉(zhuǎn)輪的上游側(cè)進入濃縮輪的吸附區(qū)，使VOCs得到濃縮，再經(jīng)脫附燃燒處理，去除效率可在98%。
對于半導(dǎo)體、TFT—LCD和LED、PCB等企業(yè)，有機廢氣一般還含有酸性氣體、堿性氣體和一些有毒氣體，治理技術(shù)一般采用組合方式，前端通過噴淋塔淋洗，后接沸石濃縮轉(zhuǎn)輪+焚燒方法，對電子終端產(chǎn)品企業(yè)，多采用活性炭吸附，進行“三防”噴涂需增加除漆霧裝置(水簾或高密度纖維過濾)。
3.4建議實施VOCs總量控制
無組織排放變?yōu)榧杏薪M織排放，并加以收集治理。同建議將“VOCs”納入總量控制指標(biāo)，并制定減排時，加強環(huán)境審批與監(jiān)管，提高企業(yè)違法成本，對重點核算細(xì)則，組織編制并監(jiān)督實施污染物排放總量控制規(guī)企業(yè)進行監(jiān)督性監(jiān)測，建立達標(biāo)排放責(zé)任制，確保企業(yè)劃和年度削減計劃，注重重點減排項目建設(shè)、運行監(jiān)督污染物達標(biāo)排放。管理，落實相關(guān)政策措施。逐步完善VOCs控制標(biāo)準(zhǔn)體系，為VOCs總量核算、總量控制提供基礎(chǔ)。
3.5加強科學(xué)管理
電子工業(yè)企業(yè)應(yīng)加強環(huán)境管理，對逸散性無組織排放監(jiān)控，包括設(shè)備與管線組件泄漏、揮發(fā)性有機物液體，儲運及廢水收集、處理和儲存設(shè)施的逸散等，盡可能把無組織排放變?yōu)榧杏薪M織排放，并加以收集治理。同時，加強環(huán)境審批與監(jiān)管，提高企業(yè)違法成本，對重點企業(yè)進行監(jiān)督性監(jiān)測，家里達標(biāo)排放責(zé)任制，確保企業(yè)污染物達標(biāo)排放。
