針對某化工園區(qū)重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)污染問題，通過對其中50家企業(yè)的原料,、設(shè)備,、數(shù)據(jù)調(diào)查以及現(xiàn)場考察，總結(jié)其VOCs的使用種類與數(shù)量,、治理設(shè)備與排放情況,。對一些典型VOCs排放企業(yè)分析，提出針對性減污措施,。根據(jù)化工園區(qū)的VOCs特點(diǎn)與危害性,，提出管理、控制,、治理等方面的建議,。
隨著工業(yè)的發(fā)展，近年來各大城市大氣污染問題日趨嚴(yán)峻,，尤其是空氣中各類揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs),，引起社會各界廣泛關(guān)注。VOCs具有揮發(fā)性,，儲存,、運(yùn)送、混合,、攪拌,、清洗、涂裝,、干燥及其他處理工序均可能造成VOCs的排放,，種類繁多，涉及烷烴,、烯烴,、炔烴、醇,、醛,、酮、羧酸,、酚,、醚,、酯等,。
盡管大氣中VOCs的濃度相對于其他化學(xué)組分較低,，但這些痕量有機(jī)物在大氣中的化學(xué)反應(yīng)會顯著改變大氣化學(xué)和物理性質(zhì)，繼而影響空氣質(zhì)量,。大氣VOCs-NOx-O3反應(yīng)體系中,，VOCs可與羥基自由基(˙OH)等引發(fā)氧化反應(yīng)，產(chǎn)生過氧烷基,、HO2等自由基中間體,，促使一氧化氮(NO)向二氧化氮(NO2)轉(zhuǎn)變，zui終光解形成臭氧,。同時,，生成氧化性較強(qiáng)的二次有機(jī)物，如過氧乙酰硝酸酯(PAN),、有機(jī)硝酸鹽等,。由于其蒸氣壓較低，可通過成核作用,、凝結(jié),、氣粒分配等過程形成而二次有機(jī)氣溶膠(SOA)，而SOA是PM2.5的重要來源之一,。因此,，城市地區(qū)高濃度臭氧和細(xì)顆粒物的形成大多與VOCs的光化學(xué)反應(yīng)過程有關(guān)。
VOCs的大量排放不僅造成環(huán)境污染,，還嚴(yán)重影響人體健康,。歷*發(fā)生的洛杉磯光化學(xué)煙霧事件、倫敦?zé)熿F事件都與大量排放的VOCs有關(guān),。VOCs中很多是有毒物質(zhì),，如甲苯、二甲苯,、甲醛和丙酮等,。有些有機(jī)物易燃易爆，稍不注意就會有嚴(yán)重的惡性事故發(fā)生,，造成生命財產(chǎn)損失,。有機(jī)物的揮發(fā)還造成物料損失資源浪費(fèi)，無形中加大生產(chǎn)成本,，阻礙經(jīng)濟(jì)發(fā)展,。研究VOCs的污染治理，對環(huán)境保護(hù)有重要意義,。
1,、受調(diào)查企業(yè)VOCs主要來源
為了解化工園區(qū)VOCs的排放與治理情況，調(diào)查了江蘇某化學(xué)工業(yè)園區(qū)內(nèi)部分重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)。調(diào)查的50家企業(yè)包括化工類,、塑料制品業(yè),、農(nóng)藥制造業(yè)和倉儲業(yè)等4大行業(yè)，排放的廢氣種類包括VOCs,、粉塵和惡臭,。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，化工企業(yè)排放的廢氣主要為VOCs,，種類繁多,，成分復(fù)雜，從非極性的烷烴到極性的醛,、酮,、醇等。塑料制品業(yè)產(chǎn)生的廢氣主要來自物料加熱,、熔融分解產(chǎn)生的VOCs,，在切割、粉碎階段還會產(chǎn)生碎屑粉塵,。農(nóng)藥制造業(yè)產(chǎn)生的廢氣主要為粉塵與VOCs,。倉儲業(yè)則多因設(shè)施未密封造成VOCs的逸散。除此之外,，某些企業(yè)內(nèi)的污水處理設(shè)施散發(fā)的VOCs也成為園區(qū)內(nèi)VOCs排放的來源之一,。
2、受調(diào)查企業(yè)VOCs使用及排放現(xiàn)狀
根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計,，園區(qū)內(nèi)被調(diào)查的50家企業(yè)中有23家企業(yè)的VOCs使用量可以獲得,，企業(yè)VOCs排放的處理設(shè)施為火炬燃燒、洗滌吸附塔,、活性炭吸附,、熱氧化爐、負(fù)壓回收,、膜分離,、冷凝回收、酸洗,、堿洗等共41套,，處理效率均在75%以上。具體數(shù)據(jù)如表1所示,。
由表1可見,，這23家企業(yè)對各類有機(jī)物的年使用量達(dá)114萬t，除進(jìn)入產(chǎn)品外,，還有部分在儲存,、轉(zhuǎn)運(yùn)、生產(chǎn)等過程排放。23家企業(yè)年廢氣產(chǎn)生量為61.4t,，占VOCs投入量的0.0054%,。根據(jù)計算，這23家企業(yè)在處理設(shè)施正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下,，年VOCs有組織排放量約為10.7t。如再考慮有些裝置不能正常運(yùn)行,，及無法估算的VOCs無組織排放,，則污染問題更大。因此,，有必要對上述受調(diào)查企業(yè)的VOCs可能來源與處理情況作詳細(xì)分析,。
2.1化工企業(yè)產(chǎn)生的VOCs及處理現(xiàn)狀
上述調(diào)查的50家企業(yè)中有43家屬于化工企業(yè)，占比86%,。這43家化工企業(yè)產(chǎn)品涉及范圍廣,，各種有機(jī)物的使用量巨大，產(chǎn)生的VOCs種類也更為繁雜,，主要來源分為2部分:一是企業(yè)的生產(chǎn)加工;二是物料的裝卸與儲存,。各企業(yè)針對自身排放污染的特點(diǎn)選用了不同的處理方式，企業(yè)產(chǎn)生的VOCs及采用的處理方式見表2,。
43家化工企業(yè)共有85套不同處理設(shè)施,，包括油氣回收、廢氣收集,、水洗,、除塵裝置等，處理設(shè)施的效率均在75%以上,，其中只有2家效率在90%以上,。據(jù)測算，在采用VOCs處理設(shè)施前,，43家化工企業(yè)年產(chǎn)生VOCs58.3t,，各處理裝置運(yùn)行后，每年可減排VOCs43.8t,。因此,，即使在所有VOCs處理裝置都正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，仍有14.5tVOCs排入大氣,。
物料的裝卸和儲存會產(chǎn)生大量有機(jī)廢氣,。調(diào)查的有儲存設(shè)備的21家企業(yè)均采用罐裝形式，并配有固定頂或內(nèi)浮頂以及氮封裝置,。部分企業(yè)在罐頂配有氣相平衡總管,、液相管、安全閥、淋水系統(tǒng)等,，在安全閥前側(cè)裝有閥門和管道,，泄壓排氣和事故情況下安全閥排放氣將會通過管道送往處理系統(tǒng)。只有少數(shù)幾家企業(yè)還存在使用桶裝原料的情況,，造成了一定量的有機(jī)物無組織排放,。
為防止在卸料過程中造成有機(jī)物揮發(fā)，運(yùn)輸物料的卡車或槽車也有所改進(jìn),，如設(shè)有氣相平衡管,，使用**的裝卸技術(shù)等。以某企業(yè)的醋酸乙烯裝卸為例,，槽車裝卸時通過金屬軟管,，用泵抽取槽罐車內(nèi)的物料進(jìn)入醋酸乙烯儲罐，設(shè)有氣相平衡管平衡輸送壓力,。裝卸結(jié)束后,，液位開關(guān)自動報警，關(guān)閉泵和閥門,，氮?dú)獯祾邭埩粑锪?，減少無組織排放，呼吸罐廢氣通過管道連接火炬系統(tǒng)燃燒處理,。計算表明,，該裝卸過程幾乎沒有物料損失，現(xiàn)場調(diào)查也沒有明顯氣味,。
然而,，有些企業(yè)對VOCs的排放重視不夠。現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn),，少數(shù)化工企業(yè)無組織排放嚴(yán)重,。在對某企業(yè)整個生產(chǎn)流程共20個單元密閉檢測后，發(fā)現(xiàn)共有102處泄漏點(diǎn),，約占檢測點(diǎn)總數(shù)的1%,，泄漏點(diǎn)的物料質(zhì)量濃度都在115mg/L～1750mg/L之間，造成VOCs無組織排放,，降低了廢氣處理設(shè)施的效率,。
2.2倉儲業(yè)產(chǎn)生的VOCs及處理現(xiàn)狀
在調(diào)查的50家企業(yè)中有4家企業(yè)屬倉儲業(yè)，涉及的物料有石油液化化工原料,、甲醇,、醋酸、醋酸乙烯酯等,，VOCs排放主要來于物料的儲存與運(yùn)輸,。據(jù)測算,，這4家企業(yè)每年共產(chǎn)生9.34t廢氣。
為防止物料揮發(fā),，4家企業(yè)都在物料儲罐設(shè)置呼吸閥并加以氮封,，有部分儲罐的呼吸器設(shè)置了活性炭吸附和水封處理，呼吸閥產(chǎn)生的呼吸氣通過引風(fēng)機(jī)送往活性炭吸附催化燃燒裝置處理,。在物料的輸送方面設(shè)置膨脹管,，使得裝車裝船管道中的殘余物料可通過膨脹管回到儲罐中。同時設(shè)置氣相平衡管一體式的鶴管,，密閉裝卸,。裝運(yùn)過程基本都在密閉條件下進(jìn)行，且配備有掃線系統(tǒng),，將裝卸管道中的殘余物料吹掃至儲罐中,。在廢氣處理方面有2家企業(yè)建有壓縮冷凝/膜/吸附三效重疊廢氣處理工藝,，1家采用活性炭吸附/催化燃燒裝置,，還有1家采用水洗/活性炭吸附工藝。
在一系列的有效措施處理后,，4家企業(yè)年VOCs減排量為6.91t,，仍有2.43t的廢氣排入大氣造成污染。而且,，現(xiàn)場調(diào)查后發(fā)現(xiàn)有些設(shè)備仍有需要改進(jìn)之處,，例如部分呼吸氣直排、部分裝卸車采用上裝鶴管等,。
2.3其他行業(yè)VOCs排放情況
調(diào)查企業(yè)中有2家企業(yè)屬于農(nóng)藥制造業(yè),。企業(yè)1主要從事液劑、粉劑農(nóng)藥和化肥的生產(chǎn),，每年生產(chǎn)3000t各種農(nóng)藥,。企業(yè)2主要從事乳油、粉劑和水劑的生產(chǎn),，每年生產(chǎn)1950t低毒農(nóng)藥,。該企業(yè)所使用的物料基本為高沸點(diǎn)農(nóng)藥，不易揮發(fā),，有機(jī)污染物產(chǎn)生量少,，然而現(xiàn)場調(diào)查后發(fā)現(xiàn)在混合靜置階段仍有少量無組織廢氣產(chǎn)生。數(shù)據(jù)顯示這2家企業(yè)每年廢氣產(chǎn)生量為2t,。經(jīng)過企業(yè)的處理裝置處理后,，年減排量1.5t。
調(diào)查企業(yè)中有1家企業(yè)屬于塑料制造業(yè),。企業(yè)年消耗高密度聚乙烯3000t,、色母粒30t,，每年生產(chǎn)910萬只不同規(guī)格的塑料桶，VOCs污染主要產(chǎn)生于物料加熱熔融的分解?，F(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn),，企業(yè)未收集吹塑機(jī)和注塑機(jī)物料加熱過程產(chǎn)生的VOCs，造成VOCs無組織排放,。
3,、
結(jié)語
為減少VOCs的產(chǎn)生，建議應(yīng)從以下幾點(diǎn)入手:
(1)重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)應(yīng)充分認(rèn)識VOCs排放危害,，把降低VOCs排放作為己任,。根據(jù)企業(yè)自身特點(diǎn)，落實(shí)消除VOCs排放措施,，并確保VOCs處理設(shè)施正常運(yùn)轉(zhuǎn),。
(2)從原料的儲存、轉(zhuǎn)移到企業(yè)的生產(chǎn)加工各環(huán)節(jié),，采取措施統(tǒng)一收集,、集中處理，減少無組織廢氣的排放,。落實(shí)省市有關(guān)石化化工企業(yè)VOCs污染的整治方案與防治措施,，泄漏嚴(yán)重的企業(yè)要實(shí)施LDAR(泄漏檢測與修復(fù))技術(shù)。
(3)針對不同企業(yè)排放的VOCs成分采用合適的處理技術(shù),，回收利用可用成分[16],，以求達(dá)到處理效果。在有條件時,，盡量采用尾氣燃燒爐,，將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。園區(qū)可以考慮將相鄰的化工企業(yè)的排放氣體通過管道輸送集中,，形成規(guī)模后由燃燒爐燃燒,。
(4)企業(yè)應(yīng)安排有關(guān)機(jī)構(gòu)和專門人員負(fù)責(zé)VOCs污染控制的相關(guān)工作。完善各處理設(shè)施運(yùn)行臺賬記錄,，客觀記錄運(yùn)行情況,。定期對VOCs輸送的管道與裝置進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題立即解決,。對一些易燃易爆或毒性大易揮發(fā)的物質(zhì)的儲存,、生產(chǎn)場所應(yīng)安裝在線監(jiān)測報警系統(tǒng)，避免惡性事故的發(fā)生,。
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