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工业源VOCs污染治理问题及对策

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  摘要:近几年,我国大气复合型污染问题十分的严重,PM2.5浓度依旧非常高,O3污染问题还在继续恶化,VOCs是PM2.5与O3生成的主要前体物,对于大气环境有着直接的影响。相关调查数据显示,我国2015年VOCs的排放总量约达到了2500万吨,当中仅工业源排放量就占到了43%,按这个百分比计算,VOCs的排放量超过了1000万吨,而且涉及到的行业非常之多,如石油化工、包裝印刷、医药化工、家具制造、橡胶制品制造以及制鞋等等,因此,无组织排问题严重,且浓度高低差异明显,给VOCs的治理工作造成了极大的因难。
  关键词:VOCs;污染;治理
  中图分类号:X51 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2019)07-00-02
  DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.07.021
  Abstract:In recent years,the problem of atmospheric complex pollution in China is very serious. The concentration of PM2.5 is still very high, and the problem of O3 pollution continues to deteriorate. VOCs are the main precursors of PM2.5 and O3 formation, for the atmospheric environment. Has a direct impact. According to relevant survey data, China’s total emissions of VOCs in 2015 reached about 25 million tons, of which only industrial sources accounted for 43% of emissions. According to this percentage,VOCs emissions exceeded 10 million tons, and related to There are so many industries, such as petrochemicals, packaging and printing, pharmaceutical and chemical engineering, furniture manufacturing, rubber products manufacturing, and shoemaking. Therefore, serious problems of unorganized emissions are serious, and the difference in concentration is obvious, which has caused the treatment of VOCs. Great difficulty.
  Keywords:VOCs;Pollution;Governance
  VOCs是一种挥发性极强的有机物质,是引起大气污染最主要的原因,也是光化学烟雾污染形成的主要前体物,且对人体各系统与器官功能也有着极大的伤害,严重威胁到人类的身体健康。工业源是VOCs产生的主要源头,在众多人为源中工业源VOCs的排放量最高,是影响最大的排放源。当前,虽然有关VOCs有机废气的治理技术水平有一定的进步与提升,但是在VOCs实际的治理过程中依然存在较多的问题,致使VOCs治理一直未取得明显的效果。基于此,本文就当前我国VOCs污染治理中存在的问题进行分析,并提出相应的处理对策。
  1 工业源VOCs污染治理中存在的问题分析
  1.1 治理设施运行管理问题
  活性炭吸治理法对于低浓度的VOCs与大风量等气态污染物处理效果是比较好的,操作起来也非常简单,而且可以轻易实现自动化,能够通过脱附方式回收可二次利用的有机溶剂,以达废物资源化利用的目的。但就现实情况来说,大多进行VOCs排放的企业在采用活性炭吸附方式处理工业废气时,经常出现活性炭吸附饱和后不及时更换的问题,很多企业出于资金方面的考虑而未及时更换活性炭。此外,各个行业由于产生工艺的不同,其排放的VOCs特征也存在一定的差异,大多数企业都没具体的技术能力对活性炭吸附饱和时间进行评估,未及时进行环保维护,采用活性炭吸附进行治理时,相关设施因为维护不良而无法取得良好的效果。
  还有一部分采用企业则是采用组合处理工艺方式进行VOCs治理,例如将吸附与催化燃烧联合起来使用,先采用催化燃烧处理VOCs废气,燃烧温度需要控制在200-400℃之间。但就当前而言,催化活性效果最好的是贵金属催化剂,燃烧的起始温度只能达到100-200℃,达不到VOCs的起燃温度,催化燃烧显然无法取得效果。少部分企业则采用“喷淋塔与生物净化”联合处理VOCs废气,但经过大量的市场研究显示,这部分企业大多数的生物净化装置均长时间处于停置状态,在实际的VOCs处理中只有喷淋塔发挥作用,处理效果并不理想[1]。
  1.2 废气收集难度大,无组织排放现象严重
  大量调查显示,大多数企业内的废气收集装置无法将一切有可能产出VOCs的环节进行全面覆盖,大部分企业只在某一比较重要的环节放置VOCs集气罩,而不注重溶剂的清洗和油墨混合等最为重要环节,在采用可能产生VOCs的各种原辅材料时,又没有进行密闭处理,致使VOCs出现大量逸散的情况;少数企业甚至在主要的产生环节都未配备集气罩或仅仅只是在屋顶上方安装抽风机;此外,一部分企业内部车间的密闭性较差,进行生产工作时车间的门窗大部分都处于敞开的状态,导致未处理的VOCs大量排放到空气中,对空气造成严重污染。   1.3 VOCs处理不够彻底,容易出现二次污染的问题
  现在将某个包装企业作为例子,该企业采用“吸附与冷凝回收”两种方式联合工艺处理VOCs废气。等到活性炭纤维吸附床吸附饱和之后,再用水蒸气脱附处理并进行再生,此时脱附气体内即含有乙酸乙酯,还有一部分水蒸气,两者进入到冷凝器之后经过冷凝转化成为液体,再将乙酸乙酯与水分离开来,初次分离之后,所得的乙酸乙酯内大约含3%的水分,而水中的乙酸乙酯含量则达到了8%,这时可以使用精馏方法把大部分提取出来。提取后产生出的废水之中,乙酸乙酯的含量少于1.5 %,再通过专业的渗透汽化膜装置对乙酸乙酯实施提纯处理。然而,这两个环节之中产出的VOCs废水,却在没有进行处理的状态下就直接排放入了城市管网中造成二次污染。还有一部分企业则是采用离子体净化技术处理VOCs废气,使用该方法对工业废气中的VOCs成分进行处理,降解需要使用不同的能量,降解程度也会受到一定的影响,且降解时会产生一定的氮氧化物或其他中间产物,如果不对这部分产物进行处理,而直接进行高空排放,也会造成二次污染。此外,若等离子体净化工艺安装了废气预处理装置或是气体缓冲装置,也会在运行时产生一定量废水,造成二次污染。
  2 针对工业源VOCs污染治理中存在的问题提出以下治理对策
  2.1 提升工业源VOCs治理技水平
  对浓度比较高的VOCs废气,企业应该先使用冷凝进行回收,再使用吸附回收技术将气体进行充分的回收利用,并联合应用其他适应性较强的治理技术,确保VOCs废气达标后才能实施排放。对于浓度处于中度的VOCs废气,则可以先采用吸附技术将其中的有机溶剂实施回收处理,也可先使用催化燃烧和热力焚烧技术两种方法进行净化处理,确认气体达标之后再进行排放。但需要注意的是使用催化燃烧和热力焚烧技术实施净化处理时,必须要注意余热的回收和利用。对于浓度处于低等的VOCs废气,如果当中有可以回收利用的物质,则先采用吸附和吸收技术进行有机溶剂回收,等到气体达标之后再实施排放;若气体不存在回收利用的价值,则可直接采用吸附浓缩燃烧技术或者吸收技术、生物技术或者是等离子体技术进行净化,确定气体不造成污染之后再进行排放处理;针对含有有机卤素物质的VOCs废气,则可以采用非焚烧技术进行处理排放[2]。
  2.2 坚持源头、过程控制与末端治理三项防治原则
  废气治理的相关设备、设施以及生产车间的通排风系统呈现为相辅相成的关系,在对VOCs废气进行治理时,两者有效结合才能取得理想的治理效果。大多数的企业都存在废气收集效率过低、无组织的混乱排放的情况,尤其是在末端治理设施设计和制造方面未给予重视,且各个生产的车间通风系统不合理。企业应该严格遵循源头、过程控制以及末端治理综合防治的原则,在对含VOCs的产品进行使用时,采用科学、合理的废气收集办法,全面提高废气收集的效率,减少各类废气的胡乱排放与逸散。废气收集完成之后,马上实施回收与处理,确认气体不会再造成污染时再进行排放。
  2.3 全面优化VOCs治理技术,加强新材料与新装备的引进与应用
  针对当前工业源VOCs治理水平普遍较低的情况,各个有关部门必须加大力度收集最有效的治理技术指南、清洁生产技术指导和各类工程技术规范等相关的信息资料,针对VOCs污染相关的企业定期开展VOCs治理技術培训活动,从实际问题出发,让企业全面了解VOCs的治理思路,让企业使用最低的成本,以最高的效率进行VOCs治理。另外,大力鼓励各个企业多引进各类先进的VOCs处理技术,比如引入高效蓄热式催化燃烧技术、蓄热式热力燃烧技术以及高效率的水基强化吸收技术等,通过这些先进技术提高VOCs治理效果,并给予污染治理设施安装和改进方面足够的资金投入。
  参考文献
  [1]关丽萍.工业源VOCs排放特征及控制思路分析[J].现代化工,2018,38(10):20-22.
  [2]郭振.Docs污染控制管理的应对措施分析[J].江西建材,2017(10):253-254.
  收稿日期:2019-06-26
  作者简介:古丽君(1990-),女,汉族,本科学历,工程师,研究方向为环境监测。
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