華烯廢氣處理對于化工園區(qū)揮發(fā)性有機(jī)物防治現(xiàn)狀與對策研討

華烯廢氣處理對于化工園區(qū)揮發(fā)性有機(jī)物防治現(xiàn)狀與對策研討：

工業(yè)消費(fèi)過程中化工企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)排放量占有很大比重,作為PM2.5和O3的重要前驅(qū)體,對大氣環(huán)境和人類安康形成嚴(yán)重影響。文中對VOCs排放特征、存在問題停止了剖析研討,從化工園區(qū)VOCs綜合整治方面提出了相應(yīng)的對策倡議,為展開化工園區(qū)VOCs防治與減排提供技術(shù)支撐。

隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速開展，工業(yè)源排放的揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs) 總量逐年增加，環(huán)境污染問題日益突出。VOCs( volatile organic compounds) 是指常溫下飽和蒸汽壓大于133.32Pa、常壓下沸點(diǎn)在50～ 260℃以下的有機(jī)化合物，或在常溫常壓下任何能揮發(fā)的有機(jī)固體或液體。大局部VOCs具有較強(qiáng)毒性，是構(gòu)成光化學(xué)煙霧及PM2.5的重要前體物之一，其對區(qū)域性大氣臭氧、PM2.5污染、人體安康等方面都有重要影響。江西省組織展開工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物現(xiàn)狀調(diào)查工作，對有機(jī)化工、醫(yī)藥、外表涂裝、塑料制品、包裝印刷等5 個(gè)重點(diǎn)行業(yè)調(diào)查結(jié)果標(biāo)明，有機(jī)化工行業(yè)VOCs排放量居首位，占比高達(dá)90%以上，且廢氣處置設(shè)備設(shè)備裝備率缺乏50%。推行工業(yè)企業(yè)大氣揮發(fā)性有機(jī)污染物綜合整治，樹立工業(yè)源排放清單，關(guān)于推進(jìn)化工企業(yè)高質(zhì)量開展，提升我省化工園區(qū)綠色開展程度，進(jìn)一步改善大氣質(zhì)量具有重要意義。

一、化工園區(qū)VOCs防治存在主要問題

1 VOCs管理設(shè)備嚴(yán)重缺乏

目前，VOCs管理行業(yè)整體開展仍處于初期階段。局部化工企業(yè)對VOCs污染防治認(rèn)識冷淡，綜合管理才能缺乏。據(jù)不完整統(tǒng)計(jì)，化工企業(yè)VOCs 處置設(shè)備建成投用率缺乏50%，僅僅集中在危廢處置工藝過程和溶劑運(yùn)用環(huán)節(jié)的揮發(fā)性污染物，VOCs無組織排放現(xiàn)象較普遍。

2 VOCs管理技術(shù)單一、落后

VOCs品種及組分十分復(fù)雜，針對不同組分和濃度的VOCs需求采取不同的工藝和組合技術(shù)。目前，化工園區(qū)大多數(shù)企業(yè)采用活性炭吸附工藝，去除效率不高，活性炭失效快，有效運(yùn)轉(zhuǎn)周期短，無法滿足長周期達(dá)標(biāo)排放請求。2014 年全省第一批工業(yè)企業(yè)VOCs均勻處置效率僅有48.6%。局部企業(yè)因VOCs管理設(shè)備無法正常投用而存在未經(jīng)處置直排現(xiàn)象。

3 VOCs監(jiān)測監(jiān)管才能缺乏

大局部企業(yè)和化工園區(qū)均不具備VOCs監(jiān)測監(jiān)控才能。企業(yè)VOCs通常為有組織和無組織兩種排放方式。有組織排放主要包括物料消費(fèi)過程、裝卸及轉(zhuǎn)輸中的有組織工藝廢氣等; 大局部企業(yè)未樹立完善VOCs監(jiān)測監(jiān)管體系，未展開走漏檢測與修復(fù)( LDAR) 工作，受限于VOCs監(jiān)測才能的限制，未定期展開VOCs污染物監(jiān)測，使大量VOCs未得到有效管理而直接外排。

二、化工園區(qū)VOCs綜合整治技術(shù)與對策

1 樹立VOCs監(jiān)測監(jiān)管體系

以重點(diǎn)化工企業(yè)為監(jiān)測對象，展開VOCs特征污染物監(jiān)測，摸清企業(yè)污染物品種、排放量等，同時(shí)分離園區(qū)的天文位置、氣候數(shù)據(jù)，剖析其VOCs排放情況、污染程度、定點(diǎn)溯源、成因機(jī)理等。樹立監(jiān)測監(jiān)控與預(yù)警體系。對重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)停止平面式走漏遙測和有組織污染物排放監(jiān)測，增加對苯、甲醛等高毒性、高危害性VOCs的監(jiān)測監(jiān)控以及對災(zāi)難性突發(fā)廢氣走漏事故的監(jiān)測預(yù)警。

2 施行全程VOCs污染防治

2. 1 展開走漏檢測與修復(fù)( LDAR)

走漏檢測與修復(fù)( LDAR) 技術(shù)是管理化工企業(yè)VOCs無組織排放的一種有效辦法。樹立走漏檢測與修復(fù)管理制度，依據(jù)《石油煉制工業(yè)污染物排放規(guī)范》、《合成樹脂工業(yè)污染物排放規(guī)范》等規(guī)則請求，裝備便攜式VOCs檢測儀，明白工作程序、檢測辦法、檢測頻率、走漏濃度限值、修復(fù)請求等關(guān)鍵要素，對動(dòng)靜設(shè)備密封點(diǎn)設(shè)置編號和標(biāo)識; 查找出無組織走漏點(diǎn)，對走漏超標(biāo)的密封點(diǎn)要及時(shí)修復(fù); 全面剖析走漏點(diǎn)信息，對易走漏環(huán)節(jié)制定針對性改良措施; 經(jīng)過LDAR摸清企業(yè)動(dòng)靜設(shè)備數(shù)量及走漏情況，樹立設(shè)備走漏管理臺帳，核算VOCs排放量。

2. 2 源頭控制VOCs 排放

持續(xù)推進(jìn)清潔消費(fèi)，優(yōu)化和改良消費(fèi)工藝技術(shù)，注重源頭控制VOCs排放?；て髽I(yè)應(yīng)將清潔消費(fèi)的理念落實(shí)到消費(fèi)管理全過程，分離VOCs的產(chǎn)生環(huán)節(jié)及廢氣來源，采用源頭削減、過程控制和末端管理相分離的方式，完成VOCs的控制與減排; 要增強(qiáng)運(yùn)轉(zhuǎn)操作及設(shè)備檢修過程環(huán)境要素微風(fēng)險(xiǎn)辨認(rèn)，增強(qiáng)工藝物料的回收，確失密閉吹掃、凝液回收等措施落實(shí)到位，避免產(chǎn)生VOCs氣體排入大氣; 注重增強(qiáng)設(shè)備缺陷的消弭和工藝辦法的改良，并同步落實(shí)計(jì)劃和技術(shù)規(guī)程，標(biāo)準(zhǔn)檢修管理，避免工藝物料走漏與隨意排放。

2. 3 施行VOCs末端管理

高效管理化工企業(yè)VOCs有組織排放是園區(qū)VOCs總量減排的關(guān)鍵措施。采取“一企一策”方式，增強(qiáng)有組織工藝廢氣管理，各企業(yè)依據(jù)有組織排放工藝廢氣的排放特性、品種等實(shí)踐狀況，制定末端管理技術(shù)道路。經(jīng)過優(yōu)化消費(fèi)流程加大廢氣回收應(yīng)用，最大水平減少有組織工藝廢氣排放; 對難以回收應(yīng)用的廢氣，可采用催化熄滅、熱力燃燒等方式處置后排放，處置效率不得低于95%; 強(qiáng)化廢水系統(tǒng)廢氣與惡臭管理，對廢水搜集、貯存、處置處置過程中可能逸散VOCs和產(chǎn)生異味的環(huán)節(jié)應(yīng)采取加蓋封鎖等有效密閉措施，并依據(jù)不同工況肯定技術(shù)道路停止管理，以完成廢氣達(dá)標(biāo)排放，有效管控異味產(chǎn)生與排放。

2. 4 控制非正常工況污染

化工企業(yè)應(yīng)制定安裝開停車或設(shè)備檢維修過程、循環(huán)水冷卻系統(tǒng)走漏、火炬熄滅煙氣等非正常工況操作規(guī)程、應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)急卡。企業(yè)在施行安裝檢修前主意向環(huán)保部門備案，施行過程中停止環(huán)境監(jiān)控，事后停止環(huán)境影響后評價(jià); 非方案性操作應(yīng)按規(guī)則實(shí)行相關(guān)程序，及時(shí)評價(jià)并向當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門報(bào)告。將突發(fā)性VOCs走漏防備和處置措施，歸入企業(yè)應(yīng)急預(yù)案體系;對正常工況、非正常工況分別樹立監(jiān)測體系，制定停工檢修等報(bào)告與備案的環(huán)保管理規(guī)程，應(yīng)逐漸裝置有組織廢氣( 如熄滅煙氣、VOCs處置設(shè)備排放廢氣等)CEMS監(jiān)控系統(tǒng)。

3 選擇VOCs 管理技術(shù)

VOCs品種冗雜，濃度不一，管理難度較大。目前，在行業(yè)中普遍采用三類技術(shù)或工藝對VOCs有組織排放停止管理，第一類是回收技術(shù)，關(guān)于10000ppm以上的高濃度VOCs 廢氣，宜采用選擇性吸收劑和選擇性浸透膜等辦法來富集別離有機(jī)污染物，停止資源化循環(huán)應(yīng)用，主要包括吸收、吸附、冷凝、膜別離技術(shù)等技術(shù)，回收的VOCs可直接或經(jīng)簡單純化后返回工藝過程再應(yīng)用，或集中停止別離提純，以減少原料耗費(fèi); 第二類是毀壞性技術(shù)，關(guān)于1000ppm ～ 5000ppm 濃度VOCs廢氣，宜采用熱、光、催化劑或微生物等將VOCs轉(zhuǎn)變成為二氧化碳和水，主要包括催化熄滅、高溫燃燒、生物氧化、低溫等離子體和光催化氧化技術(shù)等等，此類技術(shù)的特性是去除率高，可達(dá)99% 以上，特別是適用于處置苯、硫化物等毒性大的污染物; 第三類是組合技術(shù)，將回收技術(shù)或毀壞技術(shù)停止組合運(yùn)用，能完成采用單一管理技術(shù)難以到達(dá)的管理效果，關(guān)于1000ppm 以下的低濃度VOCs廢氣，優(yōu)先采用吸附濃縮- 熄滅技術(shù)處置，也可采用生物處置技術(shù)等凈化處置后達(dá)標(biāo)排放。

VOCs有組織排放主要包括工藝物料消費(fèi)過程、污水處置場廢氣、裝卸排放和轉(zhuǎn)輸過程經(jīng)排氣筒排放。例如，某化工企業(yè)采用“低溫柴油吸收+ 堿洗+ 燃燒”組合工藝酸性水罐頂?shù)腣OCs及H2S。設(shè)計(jì)處置范圍300m3 /h，包括低溫柴油吸收塔、液環(huán)緊縮機(jī)等設(shè)備組成，主要是用于回收和管理酸性水罐、油罐VOCs 及異味廢氣。其中心技術(shù)是對VOCs 濃度1～10 × 105mg /m3 ，有機(jī)硫200 ～ 500mg /m3 的廢氣首先采用低溫柴油吸收，回收約75% 的VOCs，然后送脫硫反響器內(nèi)經(jīng)過堿液吸收脫除H2S，最后凈化脫硫后氣體經(jīng)分液罐及阻火器進(jìn)入硫磺燃燒爐停止燃燒處置，外排尾氣滿足非甲烷總烴≤120mg /m3 及去除率97%的請求。

化工企業(yè)污水處置場廢氣管理。目前，低溫催化氧化技術(shù)普遍應(yīng)用于污水處置場廢氣凈化管理，該技術(shù)工作原理是VOCs 在250 ～450℃溫度環(huán)境中和催化劑作用下，發(fā)作氧化反響，生成水和二氧化碳，到達(dá)毀壞管理的目的。采用的催化劑有貴金屬催化劑，如蜂窩狀Pt /Pd 貴金屬催化劑，經(jīng)過催化氧化處置后，廢氣VOCs 去除率≥97%，苯濃度≤4mg /m3 ; 甲苯濃度≤15mg /m3 ; 二甲苯濃度≤20mg /m3 ，VOCs濃度≤120mg /m3。

裝卸過程VOCs排放。由于裝車初期VOCs濃度到達(dá)200000mg /m3 以上，須停止VOCs管理。例如，某化工企業(yè)苯產(chǎn)品鐵路裝車，VOCs管理采用“低溫柴油吸收+ 膜別離+ 活性炭吸附”組合工藝。采用低溫柴油為吸收劑，柴油溫度不大于30℃; 膜別離是經(jīng)過處置

油氣和空氣的混合氣體，將其中的空氣排放掉而使有機(jī)廢氣返回貯罐， 80%以上VOCs能夠被回收應(yīng)用。其根本原理是應(yīng)用了特殊的高分子膜對有機(jī)化學(xué)品的優(yōu)先透過性的特性，讓有機(jī)氣體/空氣的混合氣在一定的壓差推進(jìn)下，經(jīng)選擇性透過膜，使排放氣中VOCs濃度≤120mg /m3 ，苯濃度≤4mg /m3。

4提升環(huán)境監(jiān)測才能

目前VOCs環(huán)境監(jiān)測才能是各化工園區(qū)管理的短板之一，亟需增強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測隊(duì)伍和才能建立。一是各園區(qū)要樹立VOCs監(jiān)測崗位，裝備一定數(shù)量的實(shí)驗(yàn)室及便攜式VOCs剖析儀器，以便于對各化工企業(yè)消費(fèi)環(huán)節(jié)VOCs監(jiān)測與監(jiān)控; 二是請求企業(yè)增強(qiáng)在線監(jiān)測設(shè)備運(yùn)維管理，對在線儀表定期展開校準(zhǔn)、比對，對異常數(shù)據(jù)及時(shí)停止維護(hù)，及時(shí)上傳相關(guān)憑證，保證數(shù)據(jù)有效傳輸。三是完善應(yīng)急監(jiān)測才能建立，逐漸裝備環(huán)境監(jiān)測無人機(jī)等大氣應(yīng)急監(jiān)測儀器，完成對園區(qū)內(nèi)外重點(diǎn)企業(yè)及敏感點(diǎn)的應(yīng)急監(jiān)測。

5 嚴(yán)厲控制園區(qū)企業(yè)環(huán)境準(zhǔn)入

嚴(yán)厲落實(shí)化工園區(qū)規(guī)劃環(huán)評，加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型晉級。企業(yè)新、改、擴(kuò)建石化項(xiàng)目應(yīng)在設(shè)計(jì)和建立當(dāng)選用先進(jìn)的清潔消費(fèi)和密閉化工藝，進(jìn)步設(shè)計(jì)規(guī)范，完成設(shè)備、安裝、管線、采樣等密閉化，從源頭減少VOCs走漏環(huán)節(jié); 采取高效VOCs回收與管理技術(shù)，進(jìn)步工藝、貯存、裝卸、廢水廢液廢渣處置等環(huán)節(jié)廢氣減排效率，滿足國度《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放規(guī)范》、《合成樹脂工業(yè)污染物排放規(guī)范》，有效改善園區(qū)四周環(huán)境質(zhì)量。

6 逐漸推進(jìn)VOCs信息申報(bào)

化工企業(yè)應(yīng)定期向園區(qū)管委會和當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門申報(bào)VOCs和有毒有害物質(zhì)的排放信息。有組織排放應(yīng)明白排氣筒數(shù)量、位置，污染物品種、排放量、濃度和預(yù)算辦法; 無組織排放應(yīng)明白排放位置、排放規(guī)律和排放量預(yù)算辦法。VOCs 管理設(shè)備應(yīng)明白年度運(yùn)轉(zhuǎn)狀況、處置效率、排放濃度和減排量等根本信息。

三、結(jié)語

( 1) 化工企業(yè)應(yīng)將VOCs的監(jiān)控歸入日常消費(fèi)管理體系。樹立根底數(shù)據(jù)與過程管理的動(dòng)態(tài)檔案、VOCs污染防治設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)臺賬，定期展開LDAR工作，制定突發(fā)性VOCs走漏防備和處置措施，歸入企業(yè)應(yīng)急預(yù)案體系。

( 2) 化工園區(qū)樹立契合園區(qū)VOCs排放特征的VOCs監(jiān)測監(jiān)控體系。催促企業(yè)每年展開VOCs廢氣處置設(shè)備進(jìn)、出口監(jiān)測和廠界無組織監(jiān)控濃度監(jiān)測，完成對VOCs的控制。

( 3) 針對VOCs品種及排放濃度，選用牢靠穩(wěn)定的VOCs管理組合技術(shù)和安裝配備，可有效降低化工園區(qū)VOCs排放總量，減少揮發(fā)性有機(jī)物對環(huán)境的污染。

( 4) 化工園區(qū)VOCs 綜合整治突出以項(xiàng)目作為VOCs總量減排重要抓手，加快推進(jìn)VOCs管理設(shè)備建立，加大管理設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)率和達(dá)標(biāo)率考核力度，提升園區(qū)周邊環(huán)境空氣質(zhì)量。