揮發(fā)性有機(jī)物治理項(xiàng)目環(huán)境影響評價(jià)要點(diǎn)

朱秋軍 馬 鋒 朱威娜 王 欣

（天津市聯(lián)合泰澤環(huán)境科技發(fā)展有限公司 天津 300042）

引言

揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）指的是在常溫下飽和蒸氣壓大于70Pa，常壓下沸點(diǎn)在260℃以下的有機(jī)化合物[1]，包括非甲烷總烴類（烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等）、含氧有機(jī)物（醛、酮、醇、醚等）、含氯有機(jī)物、含氮有機(jī)物、含硫有機(jī)物等，主要來自于化工、石化行業(yè)，噴漆行業(yè)，印刷行業(yè)，涂料生產(chǎn)行業(yè)。VOCs是形成臭氧（O3）和細(xì)顆粒物（PM2.5）污染的重要前體物，VOCs治理方法的研究愈發(fā)重要，越來越受到學(xué)者們的廣泛關(guān)注和高度重視。

1 揮發(fā)性有機(jī)物治理技術(shù)

VOCs治理技術(shù)主要有兩種：一種是非破壞性技術(shù)，通常利用改變溫度、壓力等條件使VOCs富集分離，常用方法有活性炭吸附法、溶液吸收法、冷凝法[2]及膜分離技術(shù)[3]等；一種是破壞性技術(shù)，通常采用光、熱、催化劑和生物法將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CO2和H2O，常用方法有催化燃燒法[4]、光催化光解法[5]、等離子分解法[6]等。實(shí)際工作中，各行業(yè)產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)廢氣濃度范圍分布較廣，且成分復(fù)雜，單一處理技術(shù)難以滿足達(dá)標(biāo)排放的要求[7]，因此，如何優(yōu)化組合各種處理技術(shù)，增大廢氣治理設(shè)施的處理效率是當(dāng)前研究的重點(diǎn)和方向。目前，工業(yè)中廣泛使用的組合技術(shù)有活性炭吸附+脫附-蓄熱式催化燃燒[8]、沸石轉(zhuǎn)輪+RTO。

近來，六部門聯(lián)合出臺制定《“十三五”揮發(fā)性有機(jī)物污染防治工作方案》，以期建立VOCs污染防治長效機(jī)制，從而促進(jìn)環(huán)境空氣質(zhì)量持續(xù)改善和產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展。為了適應(yīng)天津市對揮發(fā)性有機(jī)物治理的新要求，減少揮發(fā)性有機(jī)物的排放量，相關(guān)工業(yè)企業(yè)對現(xiàn)有有機(jī)廢氣處理工藝進(jìn)行了改造。本文結(jié)合天津市某工業(yè)企業(yè)噴漆工序和硫化工序VOCs治理工程中的經(jīng)驗(yàn)，分享此類項(xiàng)目環(huán)評工作的思路和典型有機(jī)廢氣處理工藝的治理效果。

2 揮發(fā)性有機(jī)物治理項(xiàng)目的環(huán)評編制要點(diǎn)

該企業(yè)建設(shè)兩套廢氣處理設(shè)施，分別處理廠內(nèi)噴涂廢氣和硫化廢氣。噴涂廢氣處理裝置（RTO）的處理風(fēng)量為92940m3/h，硫化廢氣處理裝置的處理風(fēng)量為76000m3/h。噴涂廢氣經(jīng)RTO處理后經(jīng)1根20m高排氣筒（P1*）排放；硫化廢氣引入“濃縮轉(zhuǎn)輪+UV光解+活性炭吸附”處理設(shè)施，處理后的廢氣經(jīng)1根20m高排氣筒（P2*）排放。硫化工序產(chǎn)生的有機(jī)廢氣經(jīng)管道收集進(jìn)入前置過濾器等設(shè)備進(jìn)行預(yù)處理，后進(jìn)入沸石轉(zhuǎn)筒裝置吸附處理區(qū)進(jìn)行凈化處理。根據(jù)建設(shè)單位提供的設(shè)計(jì)資料，該企業(yè)沸石轉(zhuǎn)輪的濃縮處理效率為92%，活性炭吸附處理效率為85%，UV光解處理效率為75%，“濃縮轉(zhuǎn)輪+UV光解+活性炭吸附”處理設(shè)施的綜合處理效率為88.55%。RTO單元廢氣處理效率為97%。

2.1 大氣污染物源強(qiáng)計(jì)算

（1）有機(jī)廢氣污染物源強(qiáng)計(jì)算

對于現(xiàn)有企業(yè)有機(jī)廢氣治理工程，在污染物源強(qiáng)計(jì)算時(shí)，通常采用實(shí)測數(shù)據(jù)與理論計(jì)算相結(jié)合的方法。一般原則為：當(dāng)污染源實(shí)際監(jiān)測數(shù)據(jù)與采用物料平衡理論計(jì)算法所得數(shù)據(jù)相近時(shí)，優(yōu)先采用實(shí)測數(shù)據(jù)；當(dāng)污染源實(shí)際數(shù)據(jù)比物料平衡理論計(jì)算小很多時(shí)，本著環(huán)評最不利條件的評價(jià)原則，優(yōu)先采用理論計(jì)算結(jié)果作為治理前污染物產(chǎn)生源強(qiáng)。結(jié)合企業(yè)采用的廢氣治理設(shè)施的處理效率，計(jì)算得到治理后污染物排放源強(qiáng)。

廠內(nèi)膠管車間及汽車減震器車間噴漆生產(chǎn)線油漆消耗量為115628kg/a、稀料消耗量為128252kg/a。噴漆、烘干過程產(chǎn)生VOCs廢氣經(jīng)收集后進(jìn)入1套RTO系統(tǒng)處理，處理后經(jīng)1根20m高排氣筒P1*排放，排氣筒風(fēng)機(jī)風(fēng)量為92940m3/h。該廢氣處理設(shè)施總處理效率為97%，噴漆烘干工序年工作時(shí)間為4800h。

根據(jù)油漆用量及成分，據(jù)此計(jì)算，該廠房廢氣產(chǎn)生量為VOCs 44.3kg/h，甲苯產(chǎn)生量5.24kg/h，二甲苯產(chǎn)生量18.86kg/h，經(jīng)RTO系統(tǒng)處理后，排放量為VOCs 1.33kg/h、甲苯0.16kg/h、二甲苯 0.57kg/h，排放濃度為 VOCs 14.3mg/m3、甲苯 1.72 mg/m3、二甲苯6.13mg/m3。

經(jīng)參考《橡膠制品生產(chǎn)過程中廢氣污染物的排放系數(shù)》（文章編號：1000-890X（2016）02-0123-05），該企業(yè)硫化工序和膠管擠出工序VOCs產(chǎn)生量為2.25t/a、0.47kg/h；非甲烷總烴產(chǎn)生量為1.59t/a、0.33kg/h；甲苯產(chǎn)生量為1.5t/a、0.31kg/h。經(jīng)“濃縮轉(zhuǎn)輪（RC）+UV光解+活性炭吸附”處理設(shè)施處理后，VOCs排放量為0.26t/a、0.054kg/h，非甲烷總烴排放量為 0.18t/a、0.038kg/h，甲苯排放量為0.17t/a、0.036kg/h。排放濃度為VOCs 0.71mg/m3、非甲烷總烴0.50mg/m3、甲苯0.47mg/m3。處理后的廢氣經(jīng)一根20m高排氣筒（P2*）排放。

（2）RTO燃燒爐廢氣污染物源強(qiáng)計(jì)算

參照《第一次全國污染源普查工業(yè)污染源產(chǎn)排污系數(shù)手冊》，“天然氣—常壓—室燃爐”條件下，工業(yè)廢氣量排污系數(shù)為139854.28Nm3/萬m3原料，二氧化硫排放系數(shù)為0.02Skg/萬m3原料（天然氣含硫量為200ppm），NOx排污系數(shù)為18.71kg/萬m3原料。煙塵參照《實(shí)用環(huán)境統(tǒng)計(jì)》手冊中工業(yè)爐窯主要污染物排放系數(shù)，每燃燒100×104m3天然氣排放煙塵286.2kg。據(jù)此計(jì)算該企業(yè)燃?xì)鈴U氣中各污染物年排放總量煙塵17.17kg/a，SO224.0kg/a，NOX112.26kg/a。

燃燒廢氣由20m高排氣筒P1有組織排放，排放風(fēng)量為92940m3/h。燃燒廢氣主要污染物排放量及排放濃度分別為：煙塵0.0036kg/h、0.039mg/m3，SO20.005kg/h、0.054mg/m3，NOx 0.023kg/h，排放濃度為 0.25mg/m3。

2.2 污染物排放標(biāo)準(zhǔn)及達(dá)標(biāo)排放情況

該企業(yè)P1*排氣筒排放的揮發(fā)性有機(jī)物執(zhí)行《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》（DB12/524-2014）表2標(biāo)準(zhǔn)，煙塵、SO2和NOx執(zhí)行《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB12/556-2015）；該企業(yè)P2*排氣筒排放的揮發(fā)性有機(jī)物執(zhí)行《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》（DB12/524-2014）表2標(biāo)準(zhǔn)，非甲烷總烴執(zhí)行《橡膠制品工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB27632-2011）表5新建企業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)；兩根排氣筒排放的臭氣濃度均執(zhí)行《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB12/-059-95）。由上述計(jì)算結(jié)果可知，該企業(yè)排氣筒P1*、P2*排放的各項(xiàng)污染物均能實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

2.3 排氣筒高度

《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》（DB12/524-2014）中提出，排氣筒高度應(yīng)高出周圍200m半徑范圍的建筑5m以上，不能達(dá)到該要求時(shí)，排放速率嚴(yán)格50%執(zhí)行。該企業(yè)廠內(nèi)最高建筑物為15m，排氣筒高度為20m，排氣筒設(shè)置滿足高度要求。

2.4 在線監(jiān)測設(shè)備的安裝要求

根據(jù)《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》（DB12/524-2014），排氣筒VOCs排放速率（包括等效排氣筒等效排放速率）大于2.5kg/h或排氣量大于60000m3/h時(shí)須配套建設(shè)VOCs在線監(jiān)測設(shè)備。該企業(yè)排氣量大于60000m3/h，應(yīng)同時(shí)安裝VOCs在線監(jiān)測設(shè)備，VOCs在線監(jiān)測設(shè)備的管理、使用按照環(huán)境保護(hù)和計(jì)量監(jiān)督的有關(guān)法規(guī)執(zhí)行。

2.5 總量減排

廢氣凈化設(shè)備變更后，將減少污染物的排放量，降低運(yùn)行成本。該廠完成廢氣治理設(shè)施改造后，全廠揮發(fā)性有機(jī)物排放量大大降低，經(jīng)計(jì)算，該廠VOCs廢氣以新帶老削減量為234.43t/a。

2.6 注意事項(xiàng)

為防止該處理設(shè)施出現(xiàn)事故導(dǎo)致廢氣不經(jīng)處理直接排放，原有廢氣處理設(shè)施保留不拆除。同時(shí)保留原有廢氣收集設(shè)施及管道，在屋頂處設(shè)置三通閥，正常情況下保證廢氣進(jìn)入改造后的廢氣處理裝置，事故狀態(tài)下切換三通閥，將廢氣引入現(xiàn)有廢氣處理設(shè)施。

結(jié)語

有機(jī)廢氣因其種類繁多、成分復(fù)雜的特性，采用單一處理技術(shù)通常難以實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。實(shí)際工程應(yīng)用中，為增大有機(jī)廢氣處理效率，通常采用幾種處理技術(shù)的組合方法，治理措施的選取應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況。企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，亦盡最大可能轉(zhuǎn)換思路，通過不斷調(diào)整工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從末端治理向源頭控制的方向轉(zhuǎn)變。

[1]Li,W.B.;Wang,J.X.;Gong,H.Catal.Today,2009,148：811.

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