综合考虑所调研行政区各行业占比、企业VOCs排放量、国家行业规范以及各级政府管理文件的具体要求，本研究选取厦门市地区8个VOCs重点监测行业(汽车维修、工业涂装、印刷、橡胶、化工、工艺品、制鞋业、船舶维修)的370 家典型工业企业共计439套设备为研究对象，进行了3个阶段的调查(各行业企业数占比如图1所示)。图1数据表明，汽车维修、印刷、化工、橡胶制造4个行业为此次调查所涉及到的主要行业，相关企业分布在厦门全市6个辖区(思明区、湖里区、集美区、海沧区、同安区、翔安区)，涉及区域广、VOCs排放占比高。

1)数据获取方法。本次调查数据来自于厦门市8大行业VOCs调研，通过实地调研对企业相关处理设备参数(活性炭填装量及更换周期、紫外灯管功率及安装数目、催化剂种类等)进行收集；通过实地检测，对企业设备进出口风量、进出口相关物质浓度(VOCs、苯、甲苯、二甲苯)等进行测量和记录。采用HJ 732-2014《固定污染源废气挥发性有机物的采样气袋法》^[16]、HJ 734-2014《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》^[17]及HJ 584-2010《环境空气苯系物的测定活性炭吸附/二硫化碳解吸-气相色谱法》^[18]对废气进行收集与检测，符合国家相关检测方法规定。

2)VOCs治理工艺实际效果评估方法。工业 VOCs 治理工艺的去除率(η)根据式(1)计算得到。

式中：C₁、C₂ 分别为治理前、后VOCs浓度，mg·m⁻³；Q₁、Q₂分别为治理前、后采样口在分析状态下的气体流量，m³·h⁻¹； 根据式(1)可计算出各治理工艺对VOCs的去除率。将苯系物进出口浓度带入C₁、C₂，根据式(1)可计算各治理工艺对苯、甲苯、二甲苯等苯系物的去除率。

3)基于GIS平台的治理效果评估方法。运用ArcGIS软件将受调查企业标注在厦门市地图上，并按照行业、设备去除率、出口VOCs浓度进行分类，不同梯度采用不同颜色的点进行标注(部分企业存在多套相同工艺设备，需将对应参数取平均值后再进行分类标注)，得到相关参数的区域分布图，结合区域图对VOCs的治理效果进行区域性评估。

根据国民经济行业分类梳理8大行业的细分情况、各子行业排放源及各行业VOCs产生量，结果如表1所示。由表1可见，各种有机化学原料、橡胶、活性剂、黏合剂等原辅材料被广泛使用，印刷、化工及涂装行业大量使用粘合剂、稀释剂等高VOCs产生量的原辅材料，导致这些行业VOCs产生量较大(>1 000 kg·d⁻¹)，其中印刷行业VOCs产生量最大，达到5 158.1 kg·d⁻¹，其余行业的VOCs产生量较低。

厦门市8大行业企业地理位置分布情况如图2所示。由图2可见，本次调查企业广泛分布于厦门市6个区(海沧区、集美区、同安区、翔安区、湖里区、思明区)，其中岛外区域企业数量远多于岛内区域。岛外区域主要以印刷、化工、涂装等高VOCs产生量(>1 000 kg·d⁻¹)行业为主。岛内区域主要以汽车、船舶维修等低VOCs产生量(<1 000 kg·d⁻¹)的服务业行业为主，基本不涉及印刷、化工、涂装等行业，这与厦门市辖区规划和产业布局有关。由于岛内地理位置靠近海域且辖区面积较小，岛内产业主要以旅游、软件、电子以及服务类行业为主，岛外则以大规模的工业企业为主，所以VOCs产生量及排放量也呈现出岛外>岛内的特点。

各类VOCs治理工艺在厦门市8大行业中的应用情况如图3所示。由图3可见，从工艺组合上看，多数企业采用单一VOCs治理技术，占调研企业的59.5%，采用组合式VOCs治理技术的企业占被调研企业总数的40.5%。从治理技术的使用分布上看，UV光解(包含UV光解和UV光催化)及其相关组合工艺应用最广，共有304套处理系统，占总数的69.2%，涉及行业主要为汽修、印刷、化工和橡胶；其次为活性炭吸附工艺，共有75套处理系统，占总数的17.1%，其中采用含蜂窝活性炭的处理系统有125套，含颗粒活性炭吸附的处理系统有24套，含纤维活性炭的有18套，涉及行业主要为印刷、化工和汽修；燃烧类工艺(包括直接燃烧、蓄热燃烧、沸石吸附+蓄热燃烧和活性炭/沸石+催化燃烧工艺)在本次调研企业中也有一定比例的应用，共计32套设备，占总数的7.3%，涉及行业主要为化工、汽修和涂装；另有个别企业采用除上述工艺的其他工艺，因数量较少，将其归为其他类工艺进行分析。

6类处理技术的VOCs去除率如图4所示。在处理的稳定性方面，与活性炭吸附及UV光解有关的工艺VOCs去除率波动较大，去除率的标准偏差也较大，其中“UV光解+活性炭”工艺的标准偏差最大。其可能原因有3点：1)不同行业存在原辅材料、生产工艺和现场环境等方面的差异，故采用同一治理工艺，去除效果也有差异；2)活性炭吸附及其组合工艺存在活性炭相关参数和更换周期差异问题；3)UV光解及相关组合工艺的处理效果受紫外灯管品牌和功率差异、催化剂装填量和方式不同等问题影响。

在平均VOCs去除率方面，6类治理工艺在现场实测条件下的平均去除率为68.6%~82.1%，其中燃烧类工艺的平均去除率最高，其次为活性炭吸附工艺。燃烧类工艺中“活性炭/沸石+催化燃烧”工艺的平均去除率达到80.5%，直接燃烧、蓄热燃烧、“沸石吸附+蓄热燃烧”等工艺虽采用企业较少，但平均去除率也均在90%以上；UV光解及其组合工艺平均去除率较低(均低于75%)。其他类工艺中生物法、低温等离子法、冷凝回收法的平均去除率均在70%左右。

不同处理系统在各个行业中的平均处理效率如表2所示。由表2可知，活性炭吸附工艺对工艺品、印刷、汽修行业的平均去除率较高(均高于80%)，治理效果较好，但对橡胶行业的平均去除率仅为63.4%，治理效果较差；UV光解及其组合工艺对汽修行业的平均去除率较高(80%左右)，但在印刷、化工、橡胶等行业中平均去除率均较低，治理效果差。燃烧类工艺在各行业处理效果均较好(高于75%)，其中在印刷、化工行业处理效果最好，平均处理率均在80%以上。其他类工艺在各行业中发平均去除率为61.2%~74%，处理效果相对较差。

甲苯、二甲苯属于苯的同系物，都是煤焦油分馏或石油的裂解产物^[19]。苯系化合物已被世界卫生组织确定为强烈致癌物质^[20]。由于本次调查涉及大量汽修以及印刷行业企业，部分涂装行业企业，其中含苯系物的油漆、涂料和防水材料的溶剂或稀释剂被广泛使用，故将苯系物去除率也作为VOCs去除效果评定指标。

5 种处理工艺的苯系物去除率如图5 所示。5种工艺中，燃烧类工艺对苯系物的去除率最高，对苯、甲苯、二甲苯的平均去除率分别达到93.6%、86.9%、87.6%；其次是活性炭吸附工艺，对苯、甲苯、二甲苯的平均去除率分别为83.8%、76.8%、82.5%；“UV光解+活性炭联用”工艺，因为与活性炭工艺联用，去除率有一定的提升，高于UV光解及“等离子+UV光解”工艺，但整体UV光解及其组合工艺对苯系物去除率较低。

1)进口VOCs浓度。各处理工艺在不同进口VOCs 浓度下的去除率如表3所示。由表3可见，进口VOCs浓度对各种治理技术的处理效果有较大影响。各工艺VOCs去除率均随着进口VOCs浓度的升高而增大，且波动范围变小，处理效果更加稳定。经分析，其主要原因为VOCs浓度偏低，影响了吸附反应、化学或光化学反应的速率，在相同反应时间内，VOCs的转化速率下降，从而影响VOCs的去除效率。

2)进口风量。各处理工艺在不同进口风量下的VOCs去除率如表4所示。由表4可见，进口风量对UV光解类工艺影响较大，随着风量的增大，这类工艺的VOCs去除率下降，且波动变大；UV光解类工艺在高风量(>20 000 mg·m⁻³)条件下对VOCs去除率较低。活性炭吸附和燃烧类工艺受风量影响较小，这2类工艺在高风量(>20 000 mg·m⁻³)条件下，对VOCs仍保持较高的去除率(高于80%)。

3)设计参数选取。对于不同的 VOCs 治理工艺，要发挥其最佳处理效果，必须选取合适的设计参数。本次调研的企业中，大部分处理效率不佳的VOCs处理设备均存在设计参数选取不当的问题。如采用活性炭吸附和其组合工艺的企业中，有58家企业的设备不符合《厦门市生态环境局关于加强挥发性有机物污染防治的通告》^[21-23](后简称“通告”)中的相关规定。根据规定中的要求，采用不具备脱附功能的吸附法治理废气时，每10 000 m³·h⁻¹设计风量的吸附剂装填量应不小于1 m³，否则会出现活性炭填装量不足的现象，从而导致部分设备VOCs去除率偏离正常值。又如采用UV光解及其组合工艺的企业中，有93家企业设备使用的紫外灯管在每10 000 m³·h⁻¹风量下总功率低于8 kW，有7家企业设备每10 000 m³·h⁻¹风量停留时间不足1 s，不符合通告^[21-23]中“采用光催化氧化法治理废气时，每10 000 m³·h⁻¹设计风量的紫外灯管总功率不得低于8 kW，废气停留时间不得低于1 s”的相关要求。紫外灯管功率与废气停留时间均不足，导致UV光解类工艺大量设备处理效率低于理论值。

4)工艺联用。本次调研企业采用的组合工艺为“UV光解+活性炭工艺”、“等离子+UV光解工艺”、“活性炭/沸石吸附+催化燃烧工艺”和“沸石吸附+蓄热燃烧工艺”。不同治理工艺的联用，可在反应上相互促进，能在提高处理VOCs去除率的同时节省能耗，如燃烧类工艺(催化燃烧、蓄热燃烧)与活性炭、沸石等吸附工艺联用，将大风量、低浓度的有机废气被浓缩成小风量、高浓度的废气后再进行燃烧处理，大大提升了工艺的VOCs去除率、热量的利用效率和对工况条件的适应性。其中，“活性炭/沸石吸附+催化燃烧”工艺利用燃烧余热对吸附饱和的活性炭进行脱附，不仅促进了热量循环，也在一定程度上克服了由于活性炭性质差异、更换周期过长以及填料不足所带来的负面影响。而本次调查中UV光解相关组合工艺去除率低于UV光解工艺，其可能原因有：①UV光解工艺本身存在设计参数选取和治理设施维护问题，导致部分设备VOCs去除率低于正常值；②与活性炭工艺联用中，部分设备活性炭装填量不足或更换周期过长，导致活性炭吸附效果较差，甚至出现脱附现象；③等离子体工艺中，等离子体产生量少而实际有效反应区的风速过大、停留时间过短，无法有效净化VOCs^[24]。

5)治理设施维护。不同VOCs 治理技术要达到稳定的处理效果，都需要做好维护工作，但因缺少专业人员维护和节约成本等原因，本次调研的企业中普遍存在日常管理及维护问题。采用活性炭吸附相关工艺的企业中，有57%的企业活性炭更换周期超过3个月，部分企业更换周期超过12个月，存在活性炭更换不及时的现象。活性炭吸附过程同时也是吸附和解离相平衡的过程，当活性炭吸附饱和时，就会出现脱附大于吸附的现象^[25]。这样的设备运行时会因为吸附饱和活性炭的脱附现象导致VOCs的去除率降低，甚至出现处理后VOCs浓度高于处理前的现象。部分采用UV光解类工艺的企业紫外灯管损坏维修不及时，设备无法达到设计功率，故导致VOCs去除率偏低。

各企业治理效果的分布情况如图6所示，从处理效果上看，思明区90%以上企业去除率高于80%，50%左右企业去除率高于90%，治理效果最好；其次为湖里区，该区绝大多数企业去除率高于70%，超过70%企业的去除率在80%以上。可见，岛内2个区整体治理效果较好。岛外4个区域中，海沧区去除率在80%~90%与90%~100%区域上的企业最多，处理效果最好，但有部分企业去除率为50%~70%，治理效果差于岛内2区；翔安区80%左右企业去除率在70%~80%，但是中部及北部少数企业处理效率在40%~60%，处理效果一般。集美区与同安区虽有部分企业去除率高于80%，但整体去除率偏低，大量企业去除率分布在50%~70%，同安区中超过40%企业去除率低于70%，在6个区域内治理效果最差。

从出口VOCs浓度来看，除湖里区某企业出口质量浓度高于50 mg·m⁻³外，岛内各企业VOCs出口质量浓度均低于20 mg·m⁻³，出口浓度处在较低水平。在岛外区域，海沧区有2家企业出口质量浓度为20~30 mg·m⁻³，翔安区有3家企业出口质量浓度为20~40 mg·m⁻³，集美区中有3家企业出口质量浓度为20~40 mg·m⁻³、2家企业浓度超过50 mg·m⁻³，部分企业出口浓度偏高。除这部分企业外，上述3区各企业VOCs的出口质量浓度均低于20 mg·m⁻³。同安区中，有将近40%左右的企业VOCs出口浓度高于20 mg·m⁻³，中部地区有大量企业VOCs出口质量浓度高于50 mg·m⁻³，甚至出现了87 mg·m⁻³的高质量浓度值。该区整体VOCs出口质量浓度处于较高水平。综上所述，对厦门市域各行政区8大VOCs 重点监测行业的企业整体治理效果排序为：思明区>湖里区>海沧区>翔安区>集美区>同安区。

1)在使用活性炭工艺处理VOCs 废气时，应确保活性炭填装量符合通告规定的标准，并在活性炭达到吸附饱和时及时进行更换。

2)在应用UV光解及其组合工艺时，应确保紫外灯管总功率和废气停留时间符合通告中的相应技术规范。当处理苯系物含量较高的VOCs废气时，建议用活性炭吸附工艺进行替代或联用，以确保对苯系物的高效去除。光催化工艺中的催化剂优先考虑蜂窝陶瓷负载的光催化剂。

3)在应用燃烧类工艺处理低浓度废气时，应优先考虑通过吸附方式进行浓缩后再燃烧。直接燃烧能耗相对较高，但净化更为彻底。蓄热燃烧可降低能源消耗。“活性炭/沸石+催化燃烧”工艺可在一定程度上避免因活性炭所导致的问题，对工况适应性较强，但当废气中含有硫、硅和卤素等易使催化剂中毒的物质时，应优先考虑直接燃烧、蓄热燃烧等燃烧类工艺。

4)生物法、冷凝回收法、低温等离子等3种工艺的处理效率较低，但也具有低成本的优点，可视具体情况应用于低VOCs排放企业。

5)由于同安区、集美区、翔安区中印刷、化工等高VOCs产生量企业较多，整体治理效果较差，因此在今后应加强这3个区域的治理，且不建议同安区、翔安区、集美区、海沧区等高VOCs产生量(>1 000 kg·d⁻¹)与高进口风量(>20 000 m³·h⁻¹)的企业使用UV光解及其组合工艺，建议以燃烧类工艺进行替代。

1)本次调查的6类治理工艺中，燃烧类工艺对VOCs处理效果最好，平均去除率为82.1%；活性炭吸附类工艺在工艺品、印刷、汽修行业的治理效果较好，但在橡胶行业治理效果较差；UV光解类工艺VOCs处理效果最差，但这类治理工艺在汽修行业具有较好的治理效果。

2)燃烧类工艺对苯系物去除率最高，对苯、甲苯、二甲苯的平均去除率分别为93.6%、86.9%、87.6%，其次是活性炭吸附工艺，UV光解及其组合工艺对苯系物去除率较低。

3) UV光解及其组合工艺、活性炭吸附工艺在设计参数选取和治理设施维护中存在问题，导致UV光解及其组合工艺的整体去除效果较差。活性炭吸附工艺部分设备去除率低于正常值。在今后的废气治理中，应充分考虑各类影响因素，选择合适的处理技术，并应做好设备日常维护。

4)对厦门市VOCs 8大行业所进行的区域治理效果评估表明，厦门市各区的VOCs治理效果的排序为，思明区>湖里区>海沧区>翔安区>集美区>同安区。