VOCS治理技術研究進展

吳瓊

摘要：隨著專家學者對揮發性有機物（VOCs）研究的逐步深入，他們逐漸發現揮發性有機物（VOCs）對人類健康及環境質量有著難以估量的危害。因此近幾年來，關于防治揮發性有機物（VOCs）等氣體污染物的方案、政策相繼出臺，其中《“十三五”關于揮發性有機物污染防治工作方案》（征求意見稿）、《“十三五”節能減排綜合工作方案》等文件的提出，適時的減緩了揮發性有機物（VOCs）的污染進程，并對其提出了新的的排放與治理要求。面對這些排放與治理要求，大量針對揮發性有機物（VOCs）的處理方式被提出并投入實際生產過程中。

關鍵詞：VOCS；治理技術；研究進展

1揮發性有機化合物（VOCs）簡介及治理現狀

揮發性有機化合物（VOCs）指在常溫常壓下任何能揮發的有機固體或液體，能參加大氣光化學反應的有機化合物。石化企業在生產過程中會排放出大量的廢氣，其中揮發性有機物會和空氣中的二氧化硫等污染物發生反應，加重光化學污染。石化企業的污水處理裝置、排氣設備、有機化合物存儲設施等設備都會排放出大量的VOCs。調查證明，石化企業在我國總體VOCs污染源中排名第一。隨著我國工業化程度飛速提高，有機化工廠的各項技術不斷革新，精細加工廠的成品質量也有了巨大提高，為我國的現代化建設奠定了良好基礎。但是隨著石化企業的迅速發展，也帶來一系列環境污染問題，VOCs的污染日益加重，空氣質量大幅下滑，我國多處地區出現大面積霧霾天氣，給人們的健康造成了巨大的威脅。因此，石化企業加強對VOCs污染的治理，對于改善人們的生活環境，提高人們的生活質量有重大意義。環保部在2012年頒布的《重點區域大氣污染防治“十二五”規劃》中提出了“大力削減石化行業揮發性有機物排放”，作為行動綱領，各級環保組織都對石化行業的VOCs的排放與治理問題制定出詳盡的規定，為石化企業進行VOCs的治理提供了理論依據。

2源頭治理和末端治理的相互補充

源頭治理是VOCs治理過程中最理想的選擇，但是在使用無溶劑復合法代替溶劑型粘膠劑生產的過程中往往會遇到各種各樣的問題，比如在個別市場當中必須要用到但是用量不多的塑料軟包裝材料只能使用干法復合工藝進行生產等。溶劑型油墨印刷過程中有很多不能使用水墨印刷生產的產品，同時生產工藝的變化和設備的換購等都需要有一個長期適應的過程，而這樣的過程一般都會給生產帶來巨大的損失。所以源頭治理一般都會影響到企業短期經濟問題，同時也會給供貨時限的實現帶來阻礙。VOCs排放的治理過程中，末端治理和源頭治理具有一定差異性，末端治理的過程中企業的生產設備和工藝是完全不會有問題的，沒有較大的改動，因而治理過程具有立竿見影的效果，企業的產品供應鏈處于一個始終完整的狀態，所以VOCs排放可以確保其一直保持有序排放、達標排放的情況，不會因為治理過程而對企業生產活動產生負面影響，這也是末端治理的主要優勢。但是我們給與源頭治理以高評價的同時也不能忽視末端治理的作用，在企業經濟緊張的時候，這種方法可以有效的避免一些副作用的產生，同時改善環境污染情況。而有時間停產改造和供貨不緊迫的企業則可以使用源頭治理的方法從根本上解決VOCs排放問題。

3固定排放源VOCs的監測系統

在我國揮發性有機物的排放總量當中，固定污染源的排放量占據過半的比例，而且因為其排放量大且排放濃度高，還有著持續時間長的原因導致這一排放源是污染量最大，結果最嚴重的源頭。所以必須要有效控制固定污染源當中VOCs的排放，進而降低PM2.5以及臭氧的濃度。現在我國對于這一情況已經出臺了大量的國家排放標準以及部分地方標準來針對VOCs排放問題進行監管和控制，同時針對非甲烷總烴來進行計算和管理，將其作為污染物監控的主要標準。根據廠區當中污染物的監控情況來制定出揮發有機物的綜合指標。現在對于固定排放源的VOCs檢測過程一般是通過離線檢測和在線監測兩種檢測方式進行的。其中離線檢測方式具有比較有限的采樣點，同時其對于時間的分辨率也是相對較低，分析過程比較滯后，所以一般都難以體現出來大氣當中的實時VOCs變化。在線監測技術需要有質子轉移質譜技術來進行支持，提高時間分辨率的同時減少檢測過程中外界一些因素可能會帶來的負面影響，進而實時的對環境進行監控。這種方法雖然具有很好的檢測效果，但是其造價比較昂貴。

4未來關于VOCs處理方式的展望

4.1源頭遏制

采用無揮發性有機物（VOCs）的原材料進行生產，避免生產過程中揮發性有機物（VOCs）的產生，做到從源頭進行控制，最終達到揮發性有機物（VOCs）排放與治理標準。例如《中共江蘇省委江蘇省人民政府關于印發<“兩減六治三提升”專項行動方案>的通知》提出：強制使用水性涂料，全面使用低揮發性有機物（VOCs）含量的水性涂料、膠黏劑替代原有的有機溶劑、清洗劑、膠黏劑等。但該做法不僅會縮小原材料的選擇范圍，還將使生產成本大幅度提高。

4.2過程控制

對現有的生產工藝進行改良。采用管道輸送加料，提高加料過程的密閉性，減少溶劑的揮發量；生產過程采用自動化控制系統，確保生產設備除投料和采樣外均保持密閉狀態。針對現有生產過程中產生揮發性有機物（VOCs）的生產環節進行改良，在生產過程中減少揮發性有機物（VOCs）的排放量，從而達到揮發性有機物（VOCs）的排放與治理標準。但是，該做法將在一定程度上增加生產人員的工作量，提高生產成本。

4.3開發新型治理技術

通過對環境污染治理的重視和揮發性有機物（VOCs）處理過程中的經驗總結，近年來我國在廢氣治理技術上取得了新的突破和進展———生物分子轉化法可以直接將廢氣中的有害物質運用生物分子進行轉換，變廢為寶，轉變成可利用的無害物質。該做法不僅成本低廉，上手快，操作簡單，而且適用范圍和面積較大，是未來應重點扶持和推廣的技術；將新型納米材料與光催化分解法相結合，使苯系物迅速降解，基本不產生二次污染，效率相比單一技術有明顯提高，且納米材料的取材和用料更加的環保和安全，是化學科技在揮發性有機物（VOCs）治理技術上取得的新進展和新突破。

4.4整改無組織排放源

揮發性有機物（VOCs）排放源中有很大一部分為無組織排放源。將各類無組織排放的揮發性有機物（VOCs）廢氣采取收集措施進行有效收集，并經過末端治理后有組織的排放，也是揮發性有機物（VOCs）減排的一大方式。化工行業全面應用“泄漏檢測與修復”（LDAR）技術，建立LDAR管理平臺，定期調度企業LDAR實施情況。與此同時，要加強降塵量監測，并及時完善相關法律法規及標準體系，讓執法者在執法過程中有法可依。

結語

石化企業是我國主要的VOCs污染源之一，大量的VOCs造成空氣質量大幅下降，給人們的健康安全帶來了巨大的威脅。通過控制石化企業的VOCs排放，開展VOCs的減排與治理，可以減少工業生產對環境帶來的壓力。但是我國當前的VOCs治理還存在一些問題，如監管難度大，計算方法不統一，控制方法效果不佳等。石化企業開展VOCs治理工作將在環境、經濟等多個方面產生影響，因此企業應當重視VOCs治理技術的發展及應用，提高VOCs的控制水平，全面可持續發展。

參考文獻

[1] 簡甦 . 軟包裝企業 VOCs 治理整體解決方案及經濟性分析 [J]. 包裝前沿，2017（3）：31-32.

（作者單位：江蘇創新安全檢測評價有限公司）