羅道芬
【摘 要】文章在對工業(yè)VOCs進行基本概述的基礎(chǔ)上,梳理了廢氣中VOCs物質(zhì)種類多、廢氣理化性質(zhì)差別較大等工業(yè)VOCs排放特點,并針對工業(yè)VOCs減排控制提出了對應(yīng)策略,旨在給我國工業(yè)VOCs減排控制和管理水平的提升帶來一定思考。
【關(guān)鍵詞】工業(yè)VOCs;減排控制;管理對策
【中圖分類號】X51 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688(2020)08-0017-02
0 引言
隨著工業(yè)VOCs年平均排放量的不斷增加,其對地球大氣環(huán)境造成的污染進一步加重,社會各界人士在環(huán)保意識不斷增強的情況下,加強了對工業(yè)VOCs排放量的控制與末端治理,旨在大幅度降低工業(yè)VOCs排放量,實現(xiàn)對大氣環(huán)境和空氣質(zhì)量的不斷改善。在此背景下,對工業(yè)VOCs基本特征和管理對策的探討具有重要價值。
1 工業(yè)VOCs概述
目前,我國大氣復合型環(huán)境污染形勢較為嚴峻,pm2.5的濃度雖然逐步降低,但仍舊維持在世界較高水平。臭氧環(huán)境污染并無明顯改善,部分地區(qū)甚至處于持續(xù)惡化狀況。工業(yè)VOCs作為pm2.5和臭氧的重要前導物質(zhì),對整個大氣環(huán)境污染的影響不容忽視。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知,我國2015年的VOCs實際排放量為2 500萬t,工業(yè)源VOCs排放量高達43%左右,也就是說,整個工業(yè)源VOCs的實際排放量超過1 000萬t。2016年,廣東省工業(yè)源VOCs排放量約4.957 t,且工業(yè)過程和溶劑使用是工業(yè)源VOCs排放量的最重要影響因素。石油化工行業(yè)、裝備制造業(yè)、半導體行業(yè)、包裝印刷業(yè)及家具制造業(yè)等各行各業(yè)工業(yè)源VOCs的排放,給我國大氣環(huán)境造成巨大的負面影響。
2 工業(yè)VOCs排放的特點
2.1 廢氣中VOCs物質(zhì)種類多
眾所周知,VOCs是多種復合有機化合物的總稱,由于我國各行各業(yè)快速發(fā)展,行業(yè)所使用和生產(chǎn)的有機化合物類別多種多樣,因此不同行業(yè)所排放的VOCs種類繁多,理化性質(zhì)差別較大,廢氣中的VOCs物質(zhì)組成成分比較復雜。相關(guān)研究和實驗檢測表明,排放量較大的工業(yè)VOCs廢棄物包括烴類、醛類、酮類、酯類等(見表1)。其中,排放量最多的物質(zhì)主要為烷類和鹵代烴類等高毒性物質(zhì)。在絕大部分工業(yè)生產(chǎn)中,廢氣中的VOCs大多以混合物的形式排出,裝潢行業(yè)的廢氣VOCs不僅包含苯系物,更包含酯類物;而印刷業(yè)廢氣往往包含苯類和酯類物質(zhì)。對單一物質(zhì)的凈化在治理技術(shù)、治理工藝方面的選擇比較容易,但不同種類的復合有機化合物共存時,理化性質(zhì)的差異會使單一治理技術(shù)的實際治理效果達不到相關(guān)標準,也就是說,工業(yè)源VOCs組成成分的復雜性及理化性質(zhì)的較大差別,使其治理困難度進一步加大,實際治理成本不斷增加。
2.2 廢氣理化性質(zhì)差別大
不同行業(yè)或同一行業(yè)不同生產(chǎn)工序所排放的復合有機廢棄物的實際理化性質(zhì)存在較大差異,高溫廢氣、低溫廢氣或是濕度較大廢氣與濕度較小廢氣及廢氣中是否含有顆粒物質(zhì)、沸點及爆炸極限等理化性質(zhì)的差別,會進一步使工業(yè)VOCs狀態(tài)及其控制技術(shù)呈現(xiàn)不同情形。通常情況下,工業(yè)VOCs濃度的高低直接關(guān)系到對濃度廢氣控制技術(shù)和治理技術(shù)的選擇,而在選擇廢氣治理工藝時廢氣溫度的高低也是重要的考量因素。噴涂行業(yè)所排放的為常溫廢氣,石油化工行業(yè)或冶煉行業(yè)所排放的則為高溫廢氣。同一行業(yè)中噴涂線排放的是常溫廢氣,而烘干線排放的是高溫廢氣。特殊行業(yè)所排放的廢氣濕度甚至顆粒物含量等有所不同。因此,在采用工業(yè)VOCs處理工藝前,必須根據(jù)廢氣的不同理化性質(zhì),采用預處理手段改善工業(yè)VOCs處理效果。例如,針對施工工藝流程中含有水幕凈化或噴淋洗滌而造成的工業(yè)排放廢氣濕度較大時,在采用工業(yè)VOCs處理工藝前,可借助活性炭吸附法等手段降低廢氣濕度,提升凈化設(shè)備治理效率和工業(yè)VOCs處理效果。
2.3 廢氣無組織排放普遍
工業(yè)VOCs廢氣的無組織排放主要是指工業(yè)VOCs未經(jīng)過相應(yīng)的排氣系統(tǒng)或排氣管道,而采用無規(guī)則排放方式。相對于有規(guī)則排放,工業(yè)VOCs廢氣的無組織排放會進一步加大對工業(yè)VOCs環(huán)境污染的治理難度,加重對大氣環(huán)境的污染。目前,我國工業(yè)源VOCs無組織排放情況較為普遍。工業(yè)VOCs本身是易揮發(fā)的有機復合物,生產(chǎn)過程中環(huán)境的非封閉性使成分揮發(fā)而造成工業(yè)VOCs的無組織排放。同時,就現(xiàn)階段的絕大部分行業(yè)生產(chǎn)情況而言,生產(chǎn)過程中均存在一定規(guī)模的不封閉設(shè)備,從而使得工業(yè)VOCs無組織排放情況較為嚴重。
3 工業(yè)VOCs減排控制與管理對策
3.1 加強監(jiān)控體系建設(shè)
要想不斷加強對工業(yè)VOCs排放量的控制與管理,首先,必須根據(jù)企業(yè)實際情況加強對監(jiān)控體系的建設(shè)與管理。對管轄區(qū)域內(nèi)的污染氣體排放企業(yè)加強監(jiān)管,特別是對大型污染源實施監(jiān)控。在此過程中,可在區(qū)域內(nèi)建設(shè)網(wǎng)格化空氣質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng),利用VOCs監(jiān)測模塊加強對排污企業(yè)及大型污染源的實時監(jiān)控與管理,從而杜絕工業(yè)VOCs的不良排放。其次,應(yīng)對重點污染源進行特征污染物檢測與識別,確保所有工業(yè)VOCs污染物未經(jīng)處理不得排入大氣系統(tǒng)。最后,針對區(qū)域內(nèi)的大型排污企業(yè)及大型污染源,應(yīng)加強對其重點污染物的集中管理,配備移動式檢測設(shè)備,采取多樣化手段,強化對某項污染物超標或污染異常情況下的追蹤控制,實時記錄區(qū)域內(nèi)的所有大型污染企業(yè)和工業(yè)污染源的污染狀況。
3.2 從源頭上減少溶劑的使用量和排放量
使用溶劑的生產(chǎn)行業(yè)或生產(chǎn)工序,需要改進生產(chǎn)工藝,借助其他物質(zhì)替代溶劑,從而促進工業(yè)升級和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型,進而從源頭減少溶劑使用量和排放量,以降低工業(yè)VOCs實際排放量,這是工業(yè)VOCs減排控制的重要對策之一。眾所周知,工業(yè)裝潢、包裝印刷甚至橡膠行業(yè)所使用的溶劑是現(xiàn)階段我國工業(yè)系統(tǒng)大量排放VOCs的最大源頭,而針對不同行業(yè)、不同生產(chǎn)工序使用溶劑的環(huán)節(jié),利用產(chǎn)業(yè)升級和工藝轉(zhuǎn)型等多樣化的方式減少工業(yè)生產(chǎn)過程中對溶劑的實際使用量,從而從源頭控制工業(yè)VOCs的直接排放,是有效控制工業(yè)VOCs實際排放量的重要措施。家電行業(yè)、汽車行業(yè)和集裝箱制造行業(yè)大力推廣的水溶性材料,以及包裝印刷行業(yè)推廣的無溶劑膠黏材料和水性油墨等諸多措施,都為從源頭減少工業(yè)溶劑使用量和排放量以降低工業(yè)VOCs污染物質(zhì)奠定了堅實的基礎(chǔ)。從長久來看,借助源頭對溶劑的替代,能夠有效實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級和轉(zhuǎn)型,從而把對工業(yè)VOCs的持續(xù)末端處理改為源頭處理,為工業(yè)VOCs減排做出應(yīng)有貢獻。
3.3 選擇合理可行的治理技術(shù),強化末端治理
工業(yè)源VOCs的廢氣種類繁多,理化性質(zhì)各有差別,同時工業(yè)源VOCs末端處理技術(shù)及其治理體系較為復雜多樣。由于我國工業(yè)VOCs的實際治理工作起步較晚,相關(guān)的技術(shù)指南、技術(shù)標準和技術(shù)規(guī)程并不完善,部分采納國外技術(shù)經(jīng)驗的相關(guān)標準甚至不適合我國工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。因此,在實際治理工業(yè)源VOCs的過程中,應(yīng)嚴格根據(jù)不同行業(yè)的實際排放特征,選擇針對性較強和可操作性較強的治理技術(shù),不斷強化末端治理,以減少工業(yè)VOCs的實際排放量。例如,對VOC廢氣成分較為復雜且理化性質(zhì)差別較大時,處理人員可借助兩種或兩種以上的控制方法組合工藝,進一步提升VOCs廢氣處理效果。采用吸附濃縮+燃燒或吸附濃縮+吸收、熱力催化燃燒和生物降解等多種控制組合工藝,利用較低的經(jīng)濟投入成本取得較良好的VOCs凈化效果和處理效果。此外,部分特殊行業(yè)的VOCs廢氣凈化還可借助低溫等離子體、光氧化甚至光催化氧化等諸多技術(shù)和其他技術(shù)的聯(lián)合使用,不斷提升VOCs實際處理效果。
3.4 提升企業(yè)的清潔生產(chǎn)水平
通常情況下,石油化工行業(yè)、冶煉行業(yè)及部分有機化工行業(yè)的“跑、冒、滴、漏”所造成的生產(chǎn)工藝或生產(chǎn)設(shè)備工業(yè)VOCs氣體的實際排放量占到整個工業(yè)生產(chǎn)過程總體排放量的70%。因此,除了不斷提升和優(yōu)化工業(yè)設(shè)備、行業(yè)生產(chǎn)水平和工藝流程外,還應(yīng)強化對企業(yè)設(shè)備線路的檢測和修復,使生產(chǎn)線和生產(chǎn)流程形成規(guī)?;男迯腕w系,使石油、煉冶行業(yè)或有機化工行業(yè)不斷提升企業(yè)清潔生產(chǎn)水平,從而減少對工業(yè)VOCs的無組織排放。
4 結(jié)語
總之,工業(yè)VOCs排放量的減少和末端治理技術(shù)的不斷改進及源頭治理措施的不斷強化,對于減少整個工業(yè)VOCs的實際排放量有著不容忽視的重要價值,對建設(shè)生態(tài)文明社會和可持續(xù)性經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)業(yè)有著難以估量的作用。加強監(jiān)控體系建設(shè),從源頭減少溶劑使用量和排放量及選擇先進合理的治理技術(shù),強化末端治理水平等措施,不斷減少工業(yè)VOCs的實際排放量,加強相關(guān)法律法規(guī)建設(shè),不斷加大工業(yè)VOCs減排執(zhí)法力度,為良好生態(tài)環(huán)境的營造做出應(yīng)有的貢獻。
參 考 文 獻
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