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元琛科技:VOCs污染物治理复杂性

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根据世界卫生组织(WHO)的定义,VOCs(volatile organic compounds)是在常温下,沸点50℃至260℃的各种有机化合物。在我国,VOCs是指常温下饱和蒸汽压大于70 Pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物,或在20℃条件下,蒸汽压大于或者等于10 Pa且具有挥发性的全部有机化合物。VOCs污染主要与石化、化工、印刷等行业息息相关,重点放在京津翼及周边、长三角、珠三角等这些地方,一共涉及了16个省,VOCs污染严重影响了环境空气的质量。

2003-2008年,中国普通百姓开始认识到空气污染问题,人们开始逐渐注意到尤其是京津冀地区的空气质量变差。虽然空气污染问题被逐渐关注,在2008年后的一两年内,实质执行的措施还是较少。2010年前后,雾霾问题集中爆发,国家开始紧抓大气污染防控,其中也包括了挥发性有机化合物VOCs。

当前VOCs治理难度较大,主要是因为VOCs污染治理比较复杂。

(1)排放行业众多、污染物种类繁多、排放条件复杂

VOCs重点排放行业主要有:

石油化工行业:石油炼制、有机化工、合成树脂、合成纤维、合成橡胶等行业;化工行业:医药、农药、涂料、油墨、粘合剂、橡胶、塑料制品等;工业涂料行业:汽车、家具、集装箱、电子产品、工程机械等行业;包装印刷行业:塑料软包装印刷、铁罐印刷等;油品储运:汽油(含乙醇汽油)、石脑油、煤油(含航空煤油)、原油等。

VOCs种类:

VOCs种类繁多、性质各异,常见的化合物有100多种,其种类有烃类、酮类、酯类、醇类、酚类、醛类、胺类、氰类等。以农药制造行业常用溶剂为例,我国农药工业经过长期快速发展,已成为全球最大的农药生产国和出口国,可生产农药原药500多种,常年生产300多种,正式登记的农药制剂产品达三万多个。农药工业是重要的VOCs排放行业,生产工序长,使用原料种类多、用量大,产品收率低,污染物排放量大、成分复杂且多为有毒有害物质。

农药制造行业常用溶剂及使用情况

VOCs排放条件:

VOCs排放条件复杂多变,特别是温度、湿度、压力和颗粒物含量等。温度:如一般喷涂过程中所排放的为常温气体,在化学化工、制药等行业所排放的往往是高温气体。湿度:如制药工业发酵尾气的相对湿度接近100%,高湿度对吸附和催化净化工艺都具有重要影响。压力:石化和化工行业排放的往往是带有压力的废气。颗粒物:在涂装工艺中,漆雾颗粒物以气溶胶的形式存在,粘性高、去除困难,对后续的净化设备影响极大,少量漆雾都会对吸附净化设备造成重大的影响。

(2)治理技术复杂

在大多数情况下,污染物以混合物的形式排放,治理难度大,需要采用不同的治理技术进行综合治理。喷涂废气:通常含有苯系物(BTEX)、酮类、脂类、醇类、烃类等;印刷废气:通常含有苯类、脂类、酮类和醇类等;制药行业:通常含有酸性气体、普通有机物和恶臭气体等。

(3)排放点源多而分散

VOCs排放点源多而分散,通常以无组织散逸的形式排放,难以集中进行收集和治理。化工、制药、溶剂使用等行业管线阀门泄露是主要的排放形式,无法进行收集和整理,只能通过强化生产过程中的管理以减少散逸;在一个生产企业中通常有多个生产工序及VOCs排放,需要进行点对点的收集,并分别进行治理;在石化企业、医疗化工企业、喷涂行业等,一个厂区往往有几个到几十个排放点(口),统一进行收集和治理往往非常困难。所以废气的集中收集是进行末端治理的前提。

(4)部分恶臭有机化合物需要深度净化

恶臭污染物是一类特殊的有异味的物质,属于典型的扰民污染,也是当前投诉的焦点污染物,被公认为世界七大公害之一。从环境管理部门的监管层面来看,由于恶臭污染来源广泛,涉及的行业既有石油炼制、化工、制药、胶、造纸、食品加工等点源,又有排污河、污水处理厂、垃圾填场、畜禽养殖、餐饮油烟等线、面源、散发源且恶臭物质种类很多,其中常见的物质就有几十种。

(5)VOCs治理设施存在安全隐患

近年来,各地频繁发生涉VOCs治理工程的安全事故,由于VOCs具有易燃易爆性,导致绝大多数事故都为爆炸类事故,所造成的后果往往较严重。VOCs治理设施需要完善的阻火与防爆系统设计。



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