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VOCs廢氣治理都有哪些重點行業及控制技術?

時間:2019-7-22 8:35:41訪問:

 VOCs...在我國,VOCs揮發性有機物,是指常溫下飽和蒸汽壓大于70 Pa、常壓下沸點在260℃以下的有機化合物。環境保護部頒布的首部大氣污染防治綜合性規劃-《重點區域大氣污染防治“十二五”規劃》明確指出,揮發性有機物(VOCs)為下一階段大氣污染控制的重點污染物之一。可見,VOCs污染問題已經引起了我國的高度關注。
據不完全統計,全國各行業產生有機廢氣的企業80%的沒有廢氣處理設備,廢氣直接排放;10%的企業擁有熱力焚燒爐,其余10%的企業擁有其它形式的廢氣處理設備。在擁有廢氣處理設備的企業中,又有半數以上因為運行費用過高而不經常使用。
本文特意盤點羅列:VOCs廢氣治理都涉及到哪些重點行業;目前都有哪些重點的治理控制技術,需要如何技術組合?
 
什么是VOCs ?
 
      揮發性有機廢氣(volatile organic compounds,VOCs)是空氣中普遍存在且組成復雜的一類有機污染物,在我國,VOCs揮發性有機物,是指常溫下飽和蒸汽壓大于70 Pa、常壓下沸點在260℃以下的有機化合物。其主要成分為烴類、硫化物、氨等。其污染主要表現在兩個方面,一方面是多數VOCs本身具有毒理特性,危害人體健康,有機廢氣是有害人體健康的污染物質,它與大氣中的NO2反應生成O3,可形成光化學煙霧,并伴隨著異味、惡臭散發到空氣中,對人的眼、鼻和呼吸道有刺激作用,對心、肺、肝等內臟及神經系統產生有害影響,有些則是影響人體某些器官和機體的變態反應源,甚至造成急性和慢性中毒,可致癌、致突變;另一方面是一些VOCs物種具有較強的光化學反應活性,能在環境中進行二次轉化。其光化學反應主導著光化學煙霧的進程,對城市和區域臭氧的生成至關重要,也是導致灰霾天氣的重要前體物之一,同時可導致農作物減產。因此,VOCs處理越來越受到各國的重視,許多發達國家都頒布了相應的法令以限制VOCs的排放,已成為大氣污染控制中的一個熱點。
 
      據不完全統計,全國各行業產生有機廢氣的企業80%的沒有廢氣處理設備,廢氣直接排放;10%的企業擁有熱力焚燒爐,其余10%的企業擁有其它形式的廢氣處理設備。在擁有廢氣處理設備的企業中,又有半數以上因為運行費用過高而不經常使用。我國環境保護部頒布的首部大氣污染防治綜合性規劃-《重點區域大氣污染防治“十二五”規劃》明確指出,揮發性有機物(VOCs)為下一階段大氣污染控制的重點污染物之一。可見,VOCs污染問題已經引起了我國的高度關注。
 
VOCs對人體健康的影響
 
      室內空氣中揮發性有機化合物濃度過高時很容易引起急性中毒,輕者會出現頭痛、頭暈、咳嗽、惡心、嘔吐、或呈酩醉狀;重者會出現肝中毒甚至很快昏迷,有的還可能有生命危險。長期居住在揮發性有機化合物污染的室內,可引起慢性中毒,損害肝臟和神經系統、引起全身無力、瞌睡、皮膚瘙癢等。有的還可能引起內分泌失調、影響性功能;苯和二甲苯還能損害系統,以至引發白血病。揮發性有機化合物對兒童健康的影響:經國外醫學研究在證實,生活在揮發性有機化合物污染環境中的妊婦,造成胎兒畸形的幾率遠遠高于常人,并且有可能對孩子今后的智力發育造成影響。同時,室內空氣中的揮發性有機化合物是造成兒童神經系統、血液系統、兒童后天疾患的重要原因。?
 
VOCs全過程解決方案
 
      VOCs全過程解決方案的流程包括:VOCs污染排放環節排查、VOCs監測體系及總量估算、全過程VOCs治理方案編制(一廠一方案)、生產工藝源頭控制措施、定制化末端VOCs治理技術方案、治理效果評估及減排量評估。其中,污染環節排查和全過程梳理控制是工業企業VOCs整治的關鍵。通過現場排查儲罐、裝卸料、設備泄漏、工藝廢氣、無組織排放、廢水收集和處理系統、冷卻水、燃燒廢氣、事故排放等污染環節,逐一排查污染環節,開展VOCs從源頭到末端的全過程梳理工作,全流程控制VOCs污染。
 
VOCs廢氣治理技術的選擇
 
      VOCs種類繁多,來源也十分廣泛,成分復雜,常見的有烴類、醇類、醚類、酯類等。加油站、裝修、餐飲、干洗、噴涂、化工等生產或使用有機溶劑的行業都會產生VOsC排放。即使同一物質,由于風量不同、濃度不同,所需技術路線也不一樣。這也決定了沒有一種技術可以解決所有的VOCs問題。 VOCs處理方法有數十種,其原理主要有回收有價值溶劑的回收技術和分解VOCs分子的破壞技術兩大類,實際應用中更多是采用組合式技術。比如:采用濃縮和燃燒結合的技術治理低濃度大風量廢氣,減少裝置投資;采用催化燃燒(CO)或蓄熱式燃燒(RTO)技術實現低能耗下VOCs的徹底處理;根據VOCs自身溶解度、沸點等特性選擇變溫吸附或變壓吸附進行溶劑的回收,具體如何選擇取決于客戶生產線的工況。
 
從源頭、過程到末端如何防控VOCs污染
 
一、源頭和過程控制
(1)在石油煉制與石油化工行業,鼓勵采用先進的清潔生產技術,提高原油的轉化和利用效率。對于設備與管線組件、工藝排氣、廢氣燃燒塔(火炬)、廢水處理等過程產生的含VOCs廢氣污染防治技術措施包括:
1.對泵、壓縮機、閥門、法蘭等易發生泄漏的設備與管線組件,制定泄漏檢測與修復(LDAR)計劃,定期檢測、及時修復,防止或減少跑、冒、滴、漏現象;
2.對生產裝置排放的含VOCs工藝排氣宜優先回收利用,不能(或不能完全)回收利用的經處理后達標排放;應急情況下的泄放氣可導入燃燒塔(火炬),經過充分燃燒后排放;
3.廢水收集和處理過程產生的含VOCs廢氣經收集處理后達標排放。
(2)在煤炭加工與轉化行業,鼓勵采用先進的清潔生產技術,實現煤炭高效、清潔轉化,并重點識別、排查工藝裝置和管線組件中VOCs泄漏的易發位置,制定預防VOCs泄漏和處置緊急事件的措施。
(3)在油類(燃油、溶劑)的儲存、運輸和銷售過程中的VOCs污染防治技術措施包括:
1.儲油庫、加油站和油罐車宜配備相應的油氣收集系統,儲油庫、加油站宜配備相應的油氣回收系統;
2.油類(燃油、溶劑等)儲罐宜采用高效密封的內(外)浮頂罐,當采用固定頂罐時,通過密閉排氣系統將含VOCs氣體輸送至回收設備;
3.油類(燃油、溶劑等)運載工具(汽車油罐車、鐵路油槽車、油輪等)在裝載過程中排放的VOCs密閉收集輸送至回收設備,也可返回儲罐或送入氣體管網。
(4)涂料、油墨、膠粘劑、農藥等以VOCs為原料的生產行業的VOCs污染防治技術措施包括:
1.鼓勵符合環境標志產品技術要求的水基型、無有機溶劑型、低有機溶劑型的涂料、油墨和膠粘劑等的生產和銷售;
2.鼓勵采用密閉一體化生產技術,并對生產過程中產生的廢氣分類收集后處理。
(5)在涂裝、印刷、粘合、工業清洗等含VOCs產品的使用過程中的VOCs污染防治技術措施包括:
1.鼓勵使用通過環境標志產品認證的環保型涂料、油墨、膠粘劑和清洗劑;<< div="">
2.根據涂裝工藝的不同,鼓勵使用水性涂料、高固份涂料、粉末涂料、紫外光固化(UV)涂料等環保型涂料;推廣采用靜電噴涂、淋涂、輥涂、浸涂等效率較高的涂裝工藝;應盡量避免無VOCs凈化、回收措施的露天噴涂作業;
3.在印刷工藝中推廣使用水性油墨,印鐵制罐行業鼓勵使用紫外光固化(UV)油墨,書刊印刷行業鼓勵使用預涂膜技術;
4.鼓勵在人造板、制鞋、皮革制品、包裝材料等粘合過程中使用水基型、熱熔型等環保型膠粘劑,在復合膜的生產中推廣無溶劑復合及共擠出復合技術;
5.淘汰以三氟三氯乙烷、甲基氯仿和四氯化碳為清洗劑或溶劑的生產工藝。清洗過程中產生的廢溶劑宜密閉收集,有回收價值的廢溶劑經處理后回用,其他廢溶劑應妥善處置;
6.含VOCs產品的使用過程中,應采取廢氣收集措施,提高廢氣收集效率,減少廢氣的無組織排放與逸散,并對收集后的廢氣進行回收或處理后達標排放。
(6)建筑裝飾裝修、服裝干洗、餐飲油煙等生活源的VOCs污染防治技術措施包括:<< div="">
1.在建筑裝飾裝修行業推廣使用符合環境標志產品技術要求的建筑涂料、低有機溶劑型木器漆和膠粘劑,逐步減少有機溶劑型涂料的使用;
2.在服裝干洗行業應淘汰開啟式干洗機的生產和使用,推廣使用配備壓縮機制冷溶劑回收系統的封閉式干洗機,鼓勵使用配備活性炭吸附裝置的干洗機;
3.在餐飲服務行業鼓勵使用管道煤氣、天然氣、電等清潔能源;倡導低油煙、低污染、低能耗的飲食方式。
二、末端治理與綜合利用
(1)在工業生產過程中鼓勵VOCs的回收利用,并優先鼓勵在生產系統內回用。
(2)對于含高濃度VOCs的廢氣,宜優先采用冷凝回收、吸附回收技術進行回收利用,并輔助以其他治理技術實現達標排放。
(3)對于含中等濃度VOCs的廢氣,可采用吸附技術回收有機溶劑,或采用催化燃燒和熱力焚燒技術凈化后達標排放。當采用催化燃燒和熱力焚燒技術進行凈化時,應進行余熱回收利用。
(4)對于含低濃度VOCs的廢氣,有回收價值時可采用吸附技術、吸收技術對有機溶劑回收后達標排放;不宜回收時,可采用吸附濃縮燃燒技術、生物技術、吸收技術、等離子體技術或紫外光高級氧化技術等凈化后達標排放。
(5)含有有機鹵素成分VOCs的廢氣,宜采用非焚燒技術處理。
(6)惡臭氣體污染源可采用生物技術、等離子體技術、吸附技術、吸收技術、紫外光高級氧化技術或組合技術等進行凈化。凈化后的惡臭氣體除滿足達標排放的要求外,還應采取高空排放等措施,避免產生擾民問題。
(7)在餐飲服務業推廣使用具有油霧回收功能的油煙抽排裝置,并根據規模、場地和氣候條件等采用高效油煙與VOCs凈化裝置凈化后達標排放。
(8)嚴格控制VOCs處理過程中產生的二次污染,對于催化燃燒和熱力焚燒過程中產生的含硫、氮、氯等無機廢氣,以及吸附、吸收、冷凝、生物等治理過程中所產生的含有機物廢水,應處理后達標排放。
(9)對于不能再生的過濾材料、吸附劑及催化劑等凈化材料,應按照國家固體廢物管理的相關規定處理處置。
三、鼓勵研發的新技術、新材料和新裝備
(1)工業生產過程中能夠減少VOCs形成和揮發的清潔生產技術。
(2)旋轉式分子篩吸附濃縮技術、高效蓄熱式催化燃燒技術(RCO)和蓄熱式熱力燃燒技術(RTO)、氮氣循環脫附吸附回收技術、高效水基強化吸收技術,以及其他針對特定有機污染物的生物凈化技術和低溫等離子體凈化技術等。
(3)高效吸附材料(如特種用途活性炭、高強度活性炭纖維、改性疏水分子篩和硅膠等)、催化材料(如廣譜性VOCs氧化催化劑等)、高效生物填料和吸收劑等。
(4)揮發性有機物回收及綜合利用設備。
四、運行與監測
(1)鼓勵企業自行開展VOCs監測,并及時主動向當地環保行政主管部門報送監測結果。
(2)企業應建立健全VOCs治理設施的運行維護規程和臺帳等日常管理制度,并根據工藝要求定期對各類設備、電氣、自控儀表等進行檢修維護,確保設施的穩定運行。
(3)當采用吸附回收(濃縮)、催化燃燒、熱力焚燒、等離子體等方法進行末端治理時,應編制本單位事故火災、爆炸等應急救援預案,配備應急救援人員和器材,并開展應急演練。


 
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