VOCs治理是一个艰辛的过程，相信国内大部分软包装企业在VOCs治理过程中走了不少弯路，也尝尽了酸甜苦辣，这个过程只有真正尝试并坚持下来的企业才有真实感悟，我公司就是这样。
浙江诚信包装材料有限公司始建于1998年，总部位于著名的观潮圣地浙江海宁，是一家以包装印刷为主，集复合、吹膜、制袋、机械设计与制造于一体的综合型国家级高新技术企业，同时也是中国包装印刷行业龙头企业。我公司十分重视技术创新，拥有多项技术发明专利，是浙江省省级技术研发中心和浙江省软包装产品质量检验中心。
随着我公司不断发展壮大，凹印生产线逐渐增多，产生的VOCs也与日俱增，在采取VOCs治理措施之前，据统计我公司凹印生产每年排放的VOCs达5000多吨，如果再加上复合生产排放的废气，每年的废气排放量在1万吨以上，如此大的废气排放量，如果不加以合理整治，将会造成严重的环境污染。
于是，自2009年起，我公司就开始了VOCs治理之路，通过不断的尝试与探索，如今也取得了一些成绩和收获，本文将对此进行分享，期望能给行业人士带来一些借鉴和启发。
VOC治理历程
我公司的VOCs治理之路大致可分为3个阶段。
第一阶段：2009～2010年
自2009年起，我公司便投入巨资开始实施绿色安全化生产，当时国内废气治理技术主要是活性炭吸附脱附技术和燃烧技术，考虑到燃烧技术会产生新的环境污染问题，即碳排放，以及循环利用的方式能对环境更加友好，最终我公司选择了活性炭吸附脱附技术，全面实施“废气、废液回收循环利用”节能减排清洁生产项目，自此踏上了绿色化生产之旅。
VOCs经过处理后，最终能生成干净的气体排向大气，当活性炭饱和之后，可以用高温氮气进行脱附，脱附后的有机废气经过冷凝之后形成液态有机溶剂。据了解，目前活性炭吸附脱附技术是软包装凹印企业VOCs末端治理的主要应对方式。
第二阶段：2010～2013年
2010～2013年，这4年间，我公司投资近亿元建成了3期大型活性炭有机废气处理项目，分别为：2010年投入1800万元建成第一期，2011年投资2400万元建成第二期，2013投入2400万元建成第三期。3期工程建成之后，每年大约可处理80万m³/h的VOCs。2013年，我公司又全面启动了单一溶剂油墨的使用，这项措施更有利于有机溶剂的收集和再利用。
第三阶段：2014～2015年
2014～2015年，经过前期大量的研究与摸索，我公司自主完成了有机废气回收循环利用项目，能极大提高废气回收的效率。近年来，我公司又增加了有机溶剂的处理项目，大大降低了有机溶剂的使用成本。
VOCs治理感悟
在VOCs治理过程中，我们遇到了很多难题和问题，在解决难题的过程中，我们也有很多感悟，尤其是针对所用技术总结了很多认识，主要涉及到以下几个方面。
1.关于活性炭
(1)活性炭吸附效率下降。随着使用时间的增加，活性炭的吸附效率会大打折扣，新的活性炭吸附效率可以达到95%，使用1～2年后，其吸附率就会下降到60%～70%。
(2)要想达标排放，必须频繁更换活性炭，而更换下来的活性炭属于危险固体废物，需委托有资质的单位进行有偿无害化处理，这大大增加了VOCs回收的成本。
2.关于回收溶剂
由于传统凹印采用的是溶剂墨，所以凹印工序回收来的有机溶剂属于混合溶剂，而且还会产生比较多的副产物，不能直接使用。在处理凹印排放废气时，以下问题较为常见。
(1)酸化
在溶剂脱附过程中，脂类溶剂会发生分解反应，产生酸性物质，其中最具代表性的是乙酸(CH3COOH)，其沸点为117.9℃，是一种无色且带有刺激性气味的液体。软包装凹印工艺温度一般在40～80℃，在生产过程中容易造成乙酸溢出现象，导致生产环境的恶化，同时酸性溶剂还会加快对凹印设备的腐蚀，给企业带来严重的问题。
(2)异味、变色
异味有两方面，一方面是软包装本身，比如，上文提到的乙酸，在生产过程中容易残留在软包装产品中生成异味;另一方面是溶剂本身，因为软包装凹印过程需采用大量的混合溶剂，经过活性炭吸附、脱附后，回收的溶剂往往含有未知成分，导致回收溶剂出现异味和变色。
3.关于危废物
在对回收溶剂进行提纯的过程中，往往还会新增污染物，比如，脱酸脱色产生废水、固废和未知成分的高沸点刺激性溶剂。
4.关于安全性问题
VOCs治理环节常常伴随着高温高压，对操作人员带来的危害性较大，同时也会增加设备的维护保养工作量。
5.人员问题
VOCs末端治理设备一般比较庞大，需要安排较多的操作人员，正常情况下一般需要6～7人操作。
理想方案的摸索
目前，VOCs末端治理技术除了活性炭吸附脱附技术、燃烧技术外，还有低温等离子、光降解、生物降解等，低温等离子、光降解和生物降解技术在软包装凹印行业还没有实际的使用案例。对比之下，活性炭吸附脱附技术和燃烧技术有应用案例。就我公司使用的活性炭吸附脱附技术而言，随着废气处理的要求越来越高，国家环保政策的力度逐渐加强，该技术的废气净化率逐渐无法满足我公司的要求，于是我公司就对比较主流的VOCs治理技术进行了对比(结果如表1所示)。我们认为最理想的VOCs治理方案应该具备设备投资运营成本最低、安全性更高、无二次污染物和回收效率高等特点。综合比较之后，我们最终选择了沸石轮转浓缩+冷凝技术，经过一段时间的使用，达到了不错的治理效果。
1.沸石轮转浓缩+冷凝技术工艺原理及使用效果
沸石转轮浓缩+冷凝技术采用国际先进转轮浓缩技术，结合废气冷凝回收技术，将吸附技术和冷凝回收技术有机结合，产品集成度高，可将成分单一、回收价值高、大风量、中高浓度的有机废气经过吸附→脱附→冷凝过程回收为高价值的溶剂，变废为宝，实现资源再利用。
(1)工艺原理
有机废气经预处理和初步冷凝回收后，进入浓缩转轮结构，浓缩转轮的核心是蜂巢状转轮，是一种特殊的吸附材料—疏水性沸石，沸石对VOCs具有较高的吸附能力。沸石吸附VOCs后将干净气体排放至大气，被吸附的VOCs由脱附区利用高温脱附，脱附的气体为高浓度低流量浓缩废气，此浓缩废气再导入冷凝系统冷凝，可实现液态溶剂的回收。
(2)使用效果
目前，我公司在凹印机上使用沸石转轮浓缩+冷凝设备。经分析，我公司凹印生产线的废气主要成分含有乙酸乙酯、乙酸正丁(丙)酯，异丙醇等，废气风量为40000m³/h，废气浓度为800～1000mg/m³。处理后结果：出风口废气浓度<50mg/m³，废气处理效率≥95%。
通过计算，采用沸石转轮浓缩+冷凝设备回收溶剂的综合成本约为5元/kg，即回收每公斤溶剂的综合花费(运行费用+治理系统折旧费用)约5元，回收溶剂的成本依种类不同有所不同，取平均成本约为6元/kg，而VOCs排污收费将不低于8元/kg。相比之下，沸石转轮浓缩+冷凝技术具有明显的经济效益和社会效益。
2.技术优势
(1)安全性
①沸石轮转吸附为物理过程，不会发生危险的化学反应。
②废气处理过程一般是在常温或者低温及常压状态下自动运行。
③废气处理过程中没有产生火源的可能，设备内部结构也具备阻燃功能。
④自动化水平高，操作简单，在目前各种有机废气治理技术中最为安全。
(2)环保性
①VOCs冷凝后变成液态溶剂后被回收，无需进行任何后处理即可直接使用。
②回收过程无二次污染，不产生废水、废气和固废，真正做到零排放。
③废气处理后的排放指标达到国家排放标准要求。
(3)增效性
①吸附、脱附率高，使原本高风量、低浓度的VOCs废气，转换成低风量、高浓度的废气，废气浓度浓缩倍数可达10～20倍，大大缩小了后处理设备的规格，运行成本更低。而且回收得到的高纯度有机溶剂可达到生产所需品质，可直接循环利用到生产中，降低生产成本，获得较好的投资回报率。
②设备占地面积小，自动化程度高，人员需要少。
③沸石转轮吸附VOCs所产生的压降极低，可大大减少电力能耗。
④最大限度兼顾环境效益、经济效益和社会效益，使企业对环保的投入能够得到经济效益和社会效益的双重回报，有助于增强企业的相对竞争力。
