印刷行业vocs排放检测

技术概述

挥发性有机化合物简称VOCs，是指在常温常压下具有较高蒸气压、易挥发的有机化合物。在印刷行业中，VOCs主要来源于油墨、润版液、清洗剂、胶黏剂、上光油等原辅材料的使用过程。印刷行业VOCs排放检测是对印刷企业在生产过程中排放到大气中的挥发性有机物进行定性定量分析的重要环保监测手段。

随着我国环保法规的日益严格，《大气污染防治法》《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB 37823-2019)、《印刷业挥发性有机物排放标准》等法规标准的实施，印刷企业必须对VOCs排放进行规范化管理和监测。VOCs不仅是形成细颗粒物(PM2.5)和臭氧(O3)的重要前体物，还会对人体健康造成危害，长期接触可能导致呼吸系统疾病、神经系统损伤甚至致癌。

印刷行业VOCs排放检测技术主要包括现场采样与实验室分析相结合的方式，以及在线连续监测技术。通过科学规范的检测，可以帮助企业了解自身VOCs排放状况，评估治理设施运行效果，确保达标排放，同时也为环保部门的监管执法提供技术支撑。

印刷行业VOCs排放具有排放点多、排放浓度波动大、污染物种类复杂等特点。不同的印刷工艺（如平版印刷、凹版印刷、凸版印刷、丝网印刷等）使用的原辅材料不同，排放的VOCs成分也存在显著差异。因此，针对印刷行业的VOCs排放检测需要结合具体工艺特点，选择合适的检测方法和监测方案。

检测样品

印刷行业VOCs排放检测涉及的样品类型主要包括有组织排放废气和无组织排放废气两大类。有组织排放废气是指通过排气筒等固定污染源排放的废气，无组织排放废气则是指未经收集直接逸散到大气中的废气。

有组织排放废气样品主要采集自以下位置：

• 印刷车间排风口：包括印刷机组局部排风口、车间整体排风系统出口等
• 废气治理设施进出口：如活性炭吸附装置、催化燃烧装置、蓄热式热氧化器(RTO)等治理设施的进气口和出气口
• 烘干装置排气筒：凹印、柔印等工艺中烘干工序的排气管道
• 复合工序排气口：干式复合、无溶剂复合等工序的排风管道
• 调墨间排气口：油墨调配、储存区域的排风系统出口

无组织排放废气样品主要采集自以下位置：

• 厂界监测点：企业厂区周边的上风向和下风向监测点
• 车间门口及窗户：生产车间门窗等通风开口处
• 原辅材料储存区：油墨库、溶剂库、化学品储存间等区域
• 印刷设备周边：印刷机操作位、收放卷区域等
• 废气收集罩边缘：未完全密闭收集的区域边界

此外，印刷行业VOCs检测还可能涉及原辅材料样品，包括各类油墨、稀释剂、清洗剂、胶黏剂、上光油、润版液等，通过分析原辅材料中VOCs的含量，可以从源头控制排放，为工艺改进和替代提供依据。

检测项目

印刷行业VOCs排放检测项目根据相关标准和实际需求确定，主要包括以下几类：

综合控制指标：

• 非甲烷总烃(NMHC)：作为VOCs的综合控制指标，反映废气中除甲烷外所有挥发性有机化合物的总量
• 总挥发性有机化合物(TVOC)：以特定方法测定的挥发性有机化合物总量
• 臭气浓度：表征废气中致臭物质的感官指标，单位为无量纲

特征污染物指标：

• 苯系物：包括苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、苯乙烯等，是印刷行业常见的VOCs组分
• 酯类化合物：如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸正丙酯等，常用作油墨溶剂和清洗剂
• 醇类化合物：如乙醇、异丙醇、正丁醇等，广泛应用于水基油墨和润版液
• 酮类化合物：如丙酮、丁酮、甲基异丁基酮等，用作油墨溶剂
• 烷烃类：如正己烷、环己烷等，用作清洗剂和溶剂
• 卤代烃：如二氯甲烷、三氯乙烯等，部分特种印刷中使用

废气参数指标：

• 废气流量：测量排气筒内废气的流速和流量
• 废气温度：测定排放废气的温度
• 废气湿度：测定废气中的含湿量
• 排气压力：测定排气筒内的静压和动压
• 氧含量：用于折算排放浓度

治理效率指标：

• 废气治理设施入口浓度：评估治理设施进气负荷
• 废气治理设施出口浓度：评估治理效果
• 治理效率：通过进出口浓度计算得出

检测方法

印刷行业VOCs排放检测采用国家标准和行业标准规定的方法，主要检测方法如下：

非甲烷总烃检测方法：

• 《固定污染源废气 总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 气相色谱法》(HJ 38-2017)：采用气相色谱仪，使用氢火焰离子化检测器(FID)进行测定，该方法灵敏度高、准确性好，是目前最常用的标准方法
• 《环境空气 总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 直接进样-气相色谱法》(HJ 604-2017)：适用于环境空气和无组织排放废气中非甲烷总烃的测定

苯系物检测方法：

• 《固定污染源废气 挥发性有机物的测定 固相吸附-热脱附/气相色谱-质谱法》(HJ 734-2014)：使用固体吸附管采样，热脱附后经气相色谱-质谱联用仪分析，可同时测定多种VOCs组分
• 《环境空气 苯系物的测定 固体吸附/热脱附-气相色谱法》(HJ 583-2010)：适用于环境空气和无组织排放中苯系物的测定
• 《固定污染源废气 苯系物的测定 活性炭吸附/二硫化碳解吸-气相色谱法》(HJ 584-2010)：使用活性炭吸附管采样，二硫化碳解吸后气相色谱分析

多组分VOCs检测方法：

• 《环境空气 挥发性有机物的测定 吸附管采样-热脱附/气相色谱-质谱法》(HJ 644-2013)：可测定环境空气中多种VOCs组分
• 《固定污染源废气 挥发性有机物的测定 便携式气相色谱-质谱法》(HJ 1287-2023)：使用便携式GC-MS进行现场快速检测
• 《环境空气 挥发性有机物的测定 罐采样/气相色谱-质谱法》(HJ 759-2023)：使用苏玛罐采样，预浓缩后GC-MS分析，适用于ppb级痕量VOCs分析

臭气浓度检测方法：

• 《空气质量 恶臭的测定 三点比较式臭袋法》(GB/T 14675-93)：采用三点比较式臭袋法，通过嗅辨员进行感官测定

废气参数检测方法：

• 《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T 16157-1996)：规定了废气流量、温度、湿度、压力等参数的测定方法
• 《固定污染源废气测定技术规范》(HJ/T 397-2007)：规范了废气监测的技术要求

在线监测方法：

• 《固定污染源废气 非甲烷总烃连续监测系统技术要求及检测方法》(HJ 1013-2018)：规定了在线连续监测系统的技术要求
• 《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB 37823-2019)：规定了无组织排放监测的要求和方法

检测仪器

印刷行业VOCs排放检测需要使用专业的分析仪器和辅助设备，主要包括以下类别：

采样设备：

• 大气采样器：用于采集环境空气和无组织排放废气样品，流量范围0.1-2L/min
• 烟尘采样器：用于有组织排放废气的等速采样，配备皮托管平行采样枪
• 苏玛罐：不锈钢真空采样罐，用于采集ppb级痕量VOCs样品
• 吸附管采样器：配备多种固体吸附管(如Tenax、Carbograph、Carbopack等)，用于富集VOCs组分
• 苏玛罐自动采样器：可实现时间积分采样和瞬时采样
• 便携式气体采样袋：Tedlar袋或铝塑复合袋，用于采集气态样品

实验室分析仪器：

• 气相色谱仪(GC)：配备FID检测器，用于非甲烷总烃和苯系物的定量分析
• 气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)：用于VOCs组分的定性定量分析，灵敏度高、分辨率强
• 热脱附仪：与GC或GC-MS联用，用于吸附管样品的热解吸进样
• 预浓缩仪：用于苏玛罐样品的低温预浓缩，富集痕量组分
• 自动进样器：提高分析效率，实现批量样品的自动分析

便携式检测仪器：

• 便携式气相色谱-质谱联用仪：用于现场快速筛查，可在数分钟内完成VOCs组分分析
• 便携式非甲烷总烃分析仪：采用催化氧化-FID原理，可实时监测NMHC浓度
• 便携式光离子化检测器(PID)：用于VOCs的快速定性筛查，响应速度快
• 便携式红外气体分析仪：用于特定气体的快速检测
• 挥发性有机物快速检测仪：电化学或光离子化原理，适合现场初筛

在线连续监测系统：

• 非甲烷总烃在线监测系统(CEMS)：由采样系统、预处理系统、分析系统和数据采集处理系统组成
• VOCs在线监测系统：可监测特定组分的连续排放情况
• 气象参数监测仪：监测风速、风向、温度、湿度、气压等气象参数
• 数据采集传输系统：实现监测数据的实时采集、存储和远程传输

辅助设备：

• 气体流量校准仪：用于校准采样器流量
• 标准气体：用于仪器校准和方法验证
• 温湿度计：测量环境温度和湿度
• 风速仪：测量风速和风量
• 大气压力计：测量大气压力

应用领域

印刷行业VOCs排放检测广泛应用于各类印刷企业和相关监管场景，具体应用领域包括：

按印刷工艺分类：

• 平版印刷企业：包括胶印、柯式印刷等，主要排放源为润版液、洗车水、油墨等，VOCs组分以醇类、酯类为主
• 凹版印刷企业：包括塑料软包装印刷、烟包印刷等，主要排放源为溶剂型油墨、稀释剂，VOCs排放量大，以酯类、酮类、苯系物为主
• 凸版印刷企业：包括柔版印刷等，排放特征与使用的油墨类型相关
• 丝网印刷企业：特殊印刷工艺，使用的油墨和溶剂种类多样
• 数字印刷企业：喷墨印刷等新型印刷方式，VOCs排放相对较低

按产品类型分类：

• 出版物印刷：书刊、杂志、报纸等印刷企业
• 包装装潢印刷：纸包装、塑料软包装、金属包装等印刷企业
• 标签印刷：不干胶标签、膜内标签等印刷企业
• 纸箱印刷：瓦楞纸箱、彩盒等印刷企业
• 特种印刷：防伪印刷、功能性印刷等特种印刷企业

按检测目的分类：

• 环保验收监测：新建、改建、扩建项目的环保设施竣工验收监测
• 排污许可监测：企业申请排污许可证时的自行监测
• 执法监督监测：环保部门对企业的监督性监测
• 治理效果评估：废气治理设施改造前后的效果评估监测
• 清洁生产审核：企业清洁生产审核过程中的监测
• 环境影响评价：环评阶段的现状监测
• 日常自行监测：企业按照排污许可要求开展的定期监测

按监测对象分类：

• 有组织排放监测：固定污染源排气筒排放监测
• 无组织排放监测：厂界、车间逸散监测
• 原辅材料检测：油墨、溶剂等材料的VOCs含量检测
• 工作场所监测：印刷车间内职业健康相关的空气质量监测

特殊应用场景：

• 重点行业企业VOCs综合治理：纳入重点监管企业的综合治理效果评估
• 夏季臭氧污染防治专项行动：夏季高温时段的VOCs排放监测
• 重污染天气应急响应：预警期间企业的应急减排措施效果评估
• 区域联防联控：区域大气污染防控中的协同监测

常见问题

问：印刷行业VOCs排放检测的执行标准有哪些？

答：印刷行业VOCs排放检测执行的主要标准包括：《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB 37823-2019)、《印刷业挥发性有机物排放标准》(各地方标准，如北京DB11/1201-2015、广东DB44/815-2010、上海DB31/872-2015等)、《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)以及各地方制定的大气污染物排放标准。企业应根据所在地区的要求，执行相应的地方标准或国家标准。

问：有组织排放和无组织排放监测有什么区别？

答：有组织排放监测针对通过排气筒等固定污染源排放的废气，需要在排气筒上开设采样孔，按照规范进行采样布点和监测。无组织排放监测则是针对逸散到大气中的废气，通常在厂界设置监测点，监测上风向背景值和下风向监控值，或在车间门窗等逸散点进行监测。两者的监测方法、采样位置、评价标准都有所不同，企业需要根据实际情况分别进行监测。

问：印刷企业VOCs排放检测的频次要求是什么？

答：VOCs排放检测频次要求根据企业规模、排放量和排污许可要求确定。一般而言，重点排污单位应当安装VOCs在线监测设备，实现连续监测；非重点排污单位按照排污许可证要求进行自行监测，通常每季度或每半年进行一次监测。新建项目需要进行验收监测，废气治理设施改造后需要进行效果评估监测。企业应按照所在地区的具体规定和排污许可证的要求执行。

问：采样时需要注意哪些事项？

答：采样时应注意以下事项：采样位置应优先选择在垂直管段，避开涡流区；采样孔应设置在弯头、阀门、变径管下游方向大于6倍直径处，上游方向大于3倍直径处；采样时应等速采样，确保样品代表性；采样前应进行现场调查，了解生产工艺和排放规律；采样时应记录工况，确保在正常生产工况下采样；采样器应经过校准，流量准确；采样管路应进行清洗或更换，避免交叉污染；吸附管采样时应注意穿透体积，选择合适的采样体积。

问：如何判断检测结果是否达标？

答：判断检测结果是否达标需要考虑以下因素：首先确认执行的排放标准，包括国家标准和地方标准；将检测结果与标准限值进行比较，注意浓度单位和换算；对于有组织排放，需要按照标准要求进行氧含量折算(通常折算到基准氧含量)；注意标准的适用范围，部分标准对不同排放速率对应不同浓度限值；对于无组织排放，应扣除背景值后进行比较；如出现超标，应分析原因并采取整改措施。

问：VOCs在线监测和手工采样监测各有什么优缺点？

答：VOCs在线监测的优点是实时性强、数据连续、可及时反映排放变化，适合重点排污单位的日常监管和应急预警；缺点是设备投入大、维护要求高、只能监测有限指标。手工采样监测的优点是可以进行全面的多组分分析、准确度高、灵活性大，适合执法监测和深度调查；缺点是无法获得连续数据、监测周期长、人力成本高。企业应根据自身情况和监管要求，选择合适的监测方式或两者结合使用。

问：VOCs检测过程中有哪些常见的质量控制措施？

答：VOCs检测质量控制措施包括：采样过程的质量控制，如采样器流量校准、采样体积记录、空白样和平行样采集等；运输保存过程的质量控制，如样品避光保存、低温运输、保存期限控制等；实验室分析的质量控制，如校准曲线绘制、空白试验、平行样分析、加标回收率测定、标准样品验证等；数据处理的质量控制，如数据修约、异常值判断、计算复核等。检测机构应建立完善的质量管理体系，确保检测数据的准确可靠。

问：印刷企业如何降低VOCs排放？

答：印刷企业降低VOCs排放可以从源头减量、过程控制和末端治理三个方面入手。源头减量包括：使用低VOCs含量的原辅材料，如水性油墨、UV油墨、无溶剂复合工艺等；优化工艺配方，减少溶剂用量。过程控制包括：改进生产工艺，减少溶剂挥发；加强设备密闭，提高废气收集效率；推行清洁生产，减少跑冒滴漏。末端治理包括：安装高效的废气治理设施，如活性炭吸附、催化燃烧、蓄热式热氧化等；定期维护治理设施，确保稳定运行；建立VOCs管理制度，进行日常监测监控。