精细化工园区VOCs全过程污染防控策略

精细化工园区VOCs全过程污染防控策略

张新一,王海波

山东艾孚特科技有限公司 山东省邹城市 273517

摘要：随着我国城市化进程的加快，国家也开始重视城市工业的发展。基于此，国家出台了相关政策，为化工产业的提质增效提供了一定的动力。化工企业自身也要从内部加强管理，实现转型升级，这不仅对化工企业的长远发展具有十分重要的意义，同时还能实现较高的环保效益。各个行业的发展需要越来越多的化工产品，在这种情况下，我国化工企业也在逐渐增多。为了提升化工园区污染物的治理效果，需要采取各种有效的治理措施，确保化工园区的环境质量。VOCs废气是化工园区污染物治理的主要对象，加之其对环境以及人们的身体健康会造成较大危害，因此已成为化工园区污染物治理的重点。

关键词：精细化工园区；挥发性有机物；全过程防控

引言

挥发性有机物（VOCs）是指参与大气光化学反应的有机化合物，或20℃下蒸汽压≥01kPa，或者特定条件下具有挥发性的全部有机化合物的统称，除本身具有污染外，VOCs也是产生臭氧、形成细颗粒物的重要前体物，是造成城市光化学污染及灰霾的主要原因之一。随着国家相关VOCs环保法规、政策的出台，调研塑料制品行业VOCs治理现状、发现存在的问题，进而化工行业采取有效的有机废气治理措施已经迫在眉睫。

1关于VOCs的概述

VOCs是一种具有挥发性质的气体，普遍存在于空气中，根据化学结构的不同分为烃类、醇类、酮类、酯类、醚类、芳香烃类、胺类等，这些不同种类的VOCs也具有一定的差异，但是大部分都会对人体健康产生影响。大部分VOCs气体对人的呼吸系统会产生刺激，严重的还会有腐蚀作用。长期处于VOCs环境中会引发人们的各种不适，比如瘙痒、过敏、咳嗽等，严重的还会引发器质性病变，对人的生命造成威胁。因此化工园区一定要做好VOCs的污染治理，确保周围环境空气以及园区内人们的身体健康。VOCs气体在一定条件下还容易发生光化学反应，产生一种光化学烟雾，这种烟雾会使空气中PM2.5的浓度增加，对环境质量产生不利影响。通过对VOCs的深入研究发现，这种气体中的一些卤代物如果在空气中积累到一定量，还会对大气中的臭氧层产生一定的破坏，对环境造成更不利的影响。因此，经济、高效地治理VOCs气体是非常重要和必要的，相关人员需要对此进行重点研究，以改善化工园区的空气质量，进而改善生态环境，保障人们的身体健康。

2 VOCs的特点及危害

VOCs的来源广泛、种类多、组成复杂、浓度差异大、污染物总量大，一般具有一定的恶臭、刺激性气味，有的甚至具有一定的毒性。VOCs可对环境产生不利的影响，其与NOx发生光化学反应，生成颗粒物和臭氧，造成光化学烟雾现象及温室效应，而颗粒物则是引起雾霾天气的主要诱因之一。同时，有的VOCs对人体能够产生巨大的伤害，长时间接触VOCs会使人的身体机能下降，对呼吸道、视力、神经系统、细胞代谢、皮肤产生影，情况严重的则具有畸变、患癌的风险，据估计每年有近160万人死于VOCs引起的疾病。另外，VOCs还会影响绿色植物的光合作用，污染严重则会导致植物病变甚至枯萎死亡，从而阻碍植物的生长，导致农作物减产。可见，VOCs的排放对生态环境、人体和生物健康都具有一定危害。

3精细化工园区VOCs全过程污染防控策略

3.1严格按照设计方案操作治理设施

不同的化工企业所产生的VOCs不尽相同，因此在技术设备的选用方面存在着差异。每一种治理设施都有自身的设计方案，化工企业利用治理设施开展VOCs污染治理时，要严格按照设计方案执行。化工企业只有严格依照处理设施的原始设计执行，才能最大化地发挥出治理设施的作用，避免随意更改设施的设计，降低VOCs污染治理的质量。化工企业要对这个问题提高重视，尽量不对处理设施的原始设计进行更改；有些企业根据自身的实际情况，切实需要对原先设计进行更改的，需要向相关部门提出申请，经过批准后才能进行设计的更改。在治理设施更改设计并投入使用后，相关部门要做好监督工作，检查治理设施所发挥的作用是否与原先的设计有差异，确保其能提高VOCs污染的治理质量。

3.2设备优化

实践中，企业工艺设备加快向集成自动化和密闭化两个方向改造提升。集成自动化一方面可以减少中转及间歇式工艺流程，尤其是减少了原本必须的出料、清洗、转运等冗余过程中的有机溶剂挥发，另一方面避免了人为操作的随意性，提高了工艺稳定性、可靠性和安全性，间接地减少了VOCs排放。特别是对成品包装、溶剂回收、压滤和离心等VOCs排放量大的设备，尤为强调使用集成自动化水平高的设备，如采用过滤洗涤二合一压滤机、过滤洗涤干燥三合一机和立式全自动压滤机等。密闭化改造的对象包括工艺设备和生产空间。典型工艺设备包括反应釜、中转槽、干燥、抽滤、压滤等，常见的改造例子是将普通离心机升级为密闭性更好的带氮封平台离心机。生产空间的密闭化主要针对存在严重异味的情况，要求设置全密闭隔间，如对于VOCs排放量较大的固液分离工艺（如抽滤、离心和烘干）及其配套的固废暂存场所，均采用单独密闭隔间，将无组织排放转化为有组织排放后集中处理。

3.3加强末端治理

（1）应根据废气特性设置配套的工艺成熟、技术可靠的治理设施进行治理，治理设施去除效率不得低于50%。对2020年8月25日前采用UV、UV+活性炭、低温等离子、低温等离子+UV、低温等离子+活性炭、喷淋塔+UV、喷淋塔+UV+活性炭等产生臭氧污染的治理工艺的治理设施去除效率按不低于50%执行。（2）采用不具备脱附功能的吸附法治理废气的，每万立方米/小时设计风量的吸附剂装填量应不小于1m3，废气停留时间不得低于3s。需根据废气处理设备前后压力的变化情况及时更换活性炭，确保废气能够稳定达标排放。（3）采用低温等离子体法或光催化氧化法的（2020年8月25日前建成的），废气停留时间不得低于1s。（4）采用光催化氧化法（2020年8月25日前建成的），必须安装多层光催化剂，每万立方米/小时设计风量的紫外灯管总功率不得低于8kw，废气在光催化反应停留时间大于1s。

结束语

工业VOCs排放已成为人为排放大气污染的重要来源之一，也是造成区域污染的主要原因之一。当VOCs进入大气中不仅会造成环境还会威胁人类健康，因此，工业源VOCs治理势在必行。在实际工业生产过程中VOCs的排放普遍存在组分复杂、浓度差异大和风量大的问题，工业源VOCs的治理应综合考虑工业园区、企业集聚区、厂区等场所的现场实际情况，一厂一策，并将同类或邻类的VOCs集中起来统一处理，可大幅降低企业设备投资及运行成本，且便于监管。工业源VOCs治理过程中在开发和完善单一治理技术的同时，还应不断研发复合型处理工艺，充分发挥每个独立单元特有的优势，以实现各技术间的协同互补，提高VOCs治理效率，降低治理成本，这也是今后VOCs治理技术的发展趋势和技术推广的关键。

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