VOCs减排治理以及处理方法探究论文_李锦泉

VOCs减排治理以及处理方法探究论文_李锦泉

肇庆市生态环境局高新区分局

摘要:随着工业经济的迅速发展,工厂厂房数量也在不断增加中,VOCs的排放问题也变得越来越严重,因此VOCs治理变得越来越必要,这也是大气污染防治工作的重点。事实上很多行业都存在VOCs减排需求,VOCs废气处理环保设备也因此而成为了减排标配,同时带动了有机废气监测环保设备和其他耗材的市场发展。

关键词:VOCs;治理措施;方法

引言

“十三五”时期,广东将把VOCs纳入总量减排指标,落实行业总量控制,大力推进石化、塑料、印刷、家具等重点行业企业VOCs综合整治,从源头削减VOCs排放,改善全省空气质量。

一、VOCs治理现状

1.1来源复杂治理难度大

“目前,工业生产是VOCs最主要来源,所涉及的企业行业众多,更加剧了VOCs来源的复杂性。”省环境保护厅大气处副处长张瑞凤告诉记者,化石燃料燃烧、废弃物燃烧、溶剂使用、石油存储和转运、化工生产、家具制造、印刷等无一不向大气环境中排放着VOCs。

不仅如此,工业源VOCs排放还有着强度大、浓度高、种类多、持续时间长等特点,对局部空气质量的影响显著。

在广东,VOCs整治更是难上加难。省环境保护厅相关负责人介绍,广东石油化工企业分布广泛,同时广东也是全国涂料、包装、家具和印刷大省,而这些行业企业都是VOCs“排放大户”。此外,广东省环科院相关人士还指出,广东作为全国50%集装箱的生产基地,集装箱制造业VOCs排放总量也相当惊人。

“与二氧化硫等常规污染物相比,VOCs成分复杂,污染源点多面广,且无组织逸散排放,末端治理效果微乎其微。”张瑞凤坦言,只有做到分行业总量控制,具体项目减排措施做到点对点,从源头消灭或减少排放,才能有效实现VOCs减排。

“目前全省工业源VOCs排放摸底调查工作已接近尾声。”省环境保护厅相关负责人透露,去年省环境保护厅针对全省涉及VOCs排放的企业发放超过2万张调查表,回收超过1.5万份,现正对工业源的排放现状进行核算,这将为“十三五”时期VOCs总量减排相关管理政策和治理措施的制定提供参考。

1.2紧锣密鼓落实整治措施

事实上,近年来广东VOCs治理实践从未间断过。

记者从省环境保护厅获悉,早在2012年,省环境保护厅就已经印发了《关于珠江三角洲地区严格控制工业企业挥发性有机物(VOCs)排放的意见》,同时要求在广州、深圳、东莞、佛山、中山5市率先开展VOCs污染防治试点工作,并将石油、化工列为排放VOCs的重点产业进行重点监控。

去年,省环境保护厅还印发实施了《广东省环境保护厅关于重点行业挥发性有机物综合整治的实施方案(2014-2017年)》,从推行水性、低挥发性涂料等方面开展源头控制,推进印刷、制鞋、炼油、石化以及生活服务业等13个重点行业VOCs综合整治。

东莞VOCs治理在全省已先行一步,目前正积极完善VOCs台账加以监控,同时将在现有监测子站基础上增设VOCs监测设备,全面提高环境监测部门VOCs监测能力和技术水平。

与此同时,广东多个地市正在尝试推行激励机制促进VOCs减排。佛山市顺德区在2015年发布了《顺德区排污权有偿使用和交易试点工作实施意见》,家具和制鞋两大行业的工业VOCs排放成为试点对象。顺德区环保部门负责人称:“通过市场对企业环保行为补偿,将激励企业落实减排措施。”

在约束机制方面,去年5月环保部复函同意广州试行《广州市VOCs中三苯排放量核算办法》,对石油炼制、油品储运及销售、汽车船舶制造等企业征收VOCs排污费。

“通过市场行为推动减排的同时,要不断加强行政干预,严格环境执法。”环保专家建议,要将VOCs作为总量前置审核项目,严格控制高VOCs排放的项目上马,在重点生态功能区实行强制性保护,禁止新建VOCs污染企业,并逐步清理现有污染源。对于已投产的污染企业,环保部门要责令其整改,对于问题突出的企业要实行停产整顿,对于拒不整改的污染企业一律予以查封关停。

在VOCs治理技术上,艾森曼环保告诉大家选择应该遵循三个层面:一是目标层面,二是准则层面,三是方案层面,即在最终目标的基础上,考虑实现目标的各个中间环节,选择解决最终问题的方案、措施及实现途径等。以化工类或制药类废气治理为例,说明技术选择应该考虑的层面及因素。

二、VOCs减排措施

VOCs主要源项包括储罐和污水、工艺有组织、装卸,各项源项差异较大。

1、全面推行“泄漏检测与修复”

建立信息管理平台,全面分析泄漏点信息,对易泄漏环节制定针对性改进措施,通过源头控制减少V0Cs泄漏排放。

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2、严格控制储存损失

主要指挥发性有机液体圆定顶罐(立式和卧式),浮顶罐(内浮顶和外浮顶)的静止呼吸损耗和工作损耗.挥发性有机液体储存设施应在符合安全等相关规范的前提下,采用压力罐、低温罐、高效密封的浮顶罐或安装顶空联通置换油气回收装置的拱顶罐,其中苯、甲苯、二甲苯等危险化学品应在内浮顶罐基础上安装油气回收装置等处理设施。

3、严格控制装卸损失

挥发性有机液体装卸应采取全密闭、液下装载等方式,严禁喷溅式装载。汽油、石脑油、煤油等高挥发性有机液体和苯、甲苯、二甲苯等危险化学品的装卸过程应优先采用高效油气回收措施。运输相关产品应采用具备油气回收接口的车船。

4、强化废水处理系统逸散废气治理

废水废液废渣收集、储存、处理处置过程中,应对逸散V0Cs和产生异味的主要环节采取有效的密闭与收集措施,确保废气经收集处理后达到相关标准要求,禁止稀释排放。

5、加强有组织工艺废气治理

工艺废气应优先考虑生产系统内回收利用,难以回收利用的,应采用催化燃烧、热力焚烧等方式处理,处理效率应满足相关标准和要求。

三、VOCs减排处理方法

1、冷凝法

将废气降温至VOCs成份露点以下,凝结为液态后加以回收,适用于高浓度、成份单纯且回收价值高的VOCs;冷凝法处理成本较高;适用浓度≥5000ppm,效率介于50~85%之间;浓度≥1%时,回收效率90%以上;常搭配其他控制技术,如焚烧、吸附、洗涤等作为前处理步骤。

2、吸收法

对浓度和压力较高,温度较低的VOCs,常采用低挥发性或不挥发的溶剂对其进行吸收。然后再利用VOCs与吸收剂物理性质的差异将二者分离。适用于高水溶性VOC,用化学药剂将∨OCs中和、氧化或其他化学反应破坏,优点同时去除气态污染物、投资成本低、传质效率高、对酸性气体也有高处理效率,但有后续废水处理问题、颗粒物浓度高,导致塔堵塞、维护费用高、排气可能造成白烟等缺点。

3、吸附法

吸附法是采用吸收剂吸附气相中的VOCs,从而达到气体净化的目的。常用吸附剂主要有颗粒活性炭、纤维活性炭、蜂窝状活性碳等。

4、热力破坏法

热力破坏法主要是通过外界热量,使有机物与空气中氧气发生反应生成CO2和H2O的过程。根据设备及反应机理的不同,主要分为直接燃烧法、催化燃烧法、蓄热式热氧化法、蓄热式催化燃烧法等。由于热力破坏法净化处理效率高,近年来对其使用与研究不断加强,因此对此部分研究现状及技术进展予以详细介绍。

5、微生物净化法

微生物净化法因其原理简单、不产生二次污染物、运行维护费用低等优点越来越受关注。该方法利用微生物对污染物有较强、较快的适应能力的特点,用污染物对微生物进行驯化,使微生物可以VOCs为碳源和能源,从而将其降解,最终转化为无害的物质,从而达到净化废气的目的。按其净化工艺不同主要有生物洗涤法、生物滴滤法和生物过滤法。

6、等离子净化法

低温等离子体技术目前在恶臭污染治理中正得到越来越广泛的应用。该方法具有能耗低、效率高、无二次污染等明显优点。

其净化作用机理包含两个方面:

一是在产生等离子体的过程中,高频放电所产生的瞬间高能足够打开一些有害气体分子的化学能,使之分解为单质原子或无害分子;

二是等离子体中包含大量的高能电子和具有强氧化性的自由基,这些活性粒子和部分臭气分子碰撞结合,使得臭气分子的化学键断裂,直接分解成单质原子或由单一原子构成得无害气体分子。

同时产生的大量OH、HO2、O等活性自由基和氧化性极强的O3,与有害气体分子发生化学反应,最终生成无害产物。

7、各种光催化净化法

由于纳米级TiO2半导体的光催化效应,当被不同波段的紫外光照射时,材料内部由于吸收了光激发电子,因此产生的电子—空穴对将激活材料表面吸附氧和水分,产生活性羟基自由基(˙OH)和超氧阴离子自由基(˙O2-),从而转化为一种具有安全化学能的活性物质,因此起到降解环境污染物和抑菌杀菌的作用.相关过程如下:

UV+O2→O-+O*(活性氧)

O*(活性氧)+O2→O3

结束语

“以VOCs作为污染物因子开展排污权试点,在全省乃至全国范围内也是走在前面的。”省环境保护厅负责人指出,顺德区排污权交易试点启动,促成了广东首批VOCs排放权交易成交,为VOCs治理带来了可供参考的解决方式和经验。

参考文献:

[1] 沈立.多措并举加快VOCs治理步伐[J].2017

[2] 刘丽.从北京、上海印刷业VOCs排放标准分析引发的思考[J].今日印刷,2016

[3] 尚静,等.环境污染治理技术与设备[J].2010.

[4] 王有乐,等.环境科学与技术[J].2012

论文作者:李锦泉

论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期

论文发表时间:2019/6/14

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