典型化工園區VOCs污染治理現狀及對策建議

文_陳傳斌 沈達 康凱 江蘇省環境科學研究院

1 典型化工園區VOCs的治理現狀

為了全面了解典型化工園區VOCs的治理現狀，選取了園區內的30家化工企業進行了調查。調查發現，這些化工企業VOCs排放量非常大，而且種類非常復雜，其中有極性的酮、醛、醇和非極性的烷烴等。含VOCs廢氣的主要來源為：企業的生產加工和物料的裝卸與儲存過程。調查中，對此化工園區內化工企業的VOCs治理設施進行了一定的了解，發現當前園區內的治理設施主要有膜分離、洗滌吸收塔、熱氧化爐、火炬燃燒、冷凝回收、活性炭吸附等，而處理效率均在75%以上。企業性質不同，排放VOCs污染的特點也有所不同，因此選擇的處理方式也有一定的差別，其具體處理現狀如表1所示。

表1 典型化工園區內化工企業產生的 VOCs 及處理方式

烷烴類 乙烷、碘甲烷、丁烷、氯甲烷、環己烷等①經低溫溶液冷凝，通過洗滌塔洗滌后排放；②冷凝+堿洗；③安全閥+排空閥；④水吸收后經23m排氣筒排放醚類 二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚等①旋風分離器+呼吸閥；②冷凝回收+汽提回收+水封罐吸收后經40m排氣筒排放；③真空氣液分離后，30m排氣筒排放酮類 環己酮、丙酮 ①冷凝回收；②氮封+安全閥醛類 甲醛、丙醛 一級水吸收苯類 甲苯、二甲苯、三甲苯、均四甲苯①膜分離+活性炭吸附；②呼吸閥直接排放胺類 二甲胺、三甲胺①氣相平衡管；②安全閥+氮封；③熱氧化爐焚燒后經45m排氣筒排放；④氮封+呼吸閥+尾氣吸

此典型化工園區內的化工企業對VOCs的處理方式比較全面，處理設施非常多。但是目前，此典型化工園區VOCs污染治理仍存在著一定的問題，需要進一步改善。

2 典型化工園區VOCs污染治理過程中存在的問題

2.1 治理設施運行管理有待完善

很多化工企業在使用活性炭吸附法來治理VOCs污染。但很多化工企業使用的活性炭吸附裝置無脫附功能，活性炭吸附飽和后，并沒有及時給予更換，導致治理設施形同虛設，VOCs污染治理效率低下。主要原因可能是一些企業不愿意花費過多的成本而不去及時更換；另外可能是企業間所使用的工藝不同，產生不同特征的VOCs廢氣，有些化工企業因為受技術和人才限制，在評估的時候，無法對活性炭吸附飽和時間給予準確評估，從而造成更換不及時的情況。

另外，典型化工園區內部分化工企業所使用的“吸附+熱氧化燃燒”組合處理工藝，一些企業的氧化室溫度根本沒有達到VOCs污染物的焚燒溫度的要求，致使這些企業的VOCs廢氣處理設施根本沒起作用。

2.2 治理設施設計方案與實際不符

很多企業所指定的VOCs廢氣治理設施實際情況有很多地方與設計方案不相符，改動痕跡明顯。實際運行過程中擅自改動所使用的治理設施，就無法達到方案設計中所要求的治理效率，從而出現VOCs廢氣治理不徹底的現象。有一家化工企業，設計方案中采用光催化處理工藝，明確指出光催化劑要用特殊纖維作為載體，并采用光催化劑和過濾吸附相結合的方法來提高VOCs廢氣的處理效果。然而在實際操作中卻采用的蜂窩狀活性炭。蜂窩狀活性炭和纖維相比，無論是在吸附能力、孔道結構上，還是在廢氣阻力、比表面積和壓力損失等各方面都存在著很大的差異，參數性能也不一致，更改后的VOCs 廢氣治理材料所起到的效率非常低。

2.3 VOCs二次污染嚴重

很多先進的治理技術能高效地處理VOCs污染問題，避免二次污染問題的發生。但很多企業不愿意花費過多成本來引進先進治理技術和設備，仍然使用低成本的傳統治理技術，不但不能徹底治理VOCs污染，還有可能帶來二次污染。比如說，部分企業VOCs廢氣治理采用的是等離子體凈化技術，由于此技術降解工業廢氣中VOCs成分時，可能會產生氮氧化物，而且降解過程中也會產生一定的中間產物，若是對于這些中間產物和氮氧化物直接高空排放的話，就會帶來二次污染問題。同時若在等離子體凈化工藝中加裝了廢氣預處理裝置，因此產生的廢水也將是二次污染的來源。除此之外，化工企業所采用的吸附技術也有可能產生二次污染。

2.4 企業治理思路不夠清晰

很多化工企業都希望通過更先進、更有效的VOCs 治理技術來減少VOCs給環境和人類帶來的危害。但是，在實際中，由于對新技術不熟悉，無法很好地辨別各種治理技術的適用性和效果，所以導致園區內很多化工企業存在治理思路模糊。因此需要相關部門或者先進企業來做好指引工作，幫助這些企業盡快理清思路。

3 典型化工園區VOCs污染治理的對策

3.1 完善VOCs治理設施運行管理

要改善典型化工園區內VOCs治理設施運行管理問題，需安排專門的人員或者是有關機構來負責。由于每種VOCs治理設施都有自己的工作原理，工藝操作方面都有一定的專業性，這就需要專業的人員根據設施特點進行全面的判斷并做出正確的評估，使設施在治理VOCs廢氣時效率達到最高。另外，通過有關機構對典型化工園區內企業設施運行情況實現有效監管，做好設施運行的臺賬記錄，實事求是地做好設施運行情況的記錄，并定期或不定期的對VOCs 輸送的管道與裝置進行檢查，查看治理設施是否符合治理技術的要求，避免讓設施成為擺設的情況發生，如發現問題就必須及時給予解決。

3.2 實際操作中嚴格按照治理設施的設計方案

典型工業園內企業實際操作和設計方案不符，導致大氣VOCs成分仍然處于增長。在制定一系列管理手段的同時，還要明確規定化工企業的實際操作必須嚴格按照最初治理VOCs設施的設計方案來，如果需要變更，需要向有關部門進行申請，通過后才能進行變更。與此同時，相關部門也要做好日常的監督工作，定期或不定期地對這些企業進行抽查，查看所使用的治理技術和最初的設計方案是否存在差異，對于嚴格遵守設計方案的企業，政府或者檢查部門可以給予一定的獎勵，而對隨意更改設計方案的企業，要給予相應的處罰?？傊ㄟ^全面的管控制度，來保障治理技術的有效發揮，最終確保典型化工園區VOCs排放的總量控制。

3.3 積極引進先進治理設備優化處理工藝

傳統的VOCs治理技術和單一的裝置工藝，不但不能徹底治理VOCs污染，而且還容易產生二次污染。對此，企業必須加大對先進治理設備的引進，通過先進設備科學的工作原理，以及對凈化工藝進行全面優化，提高VOCs污染治理效率，減少二次污染。

3.4 強化企業技術指引理清治理思路

在治理典型化工園區的VOCs污染問題上，要做好培訓工作。全面收集治理VOCs污染最佳可行治理技術指南，以及清潔生產技術指引等，然后面向企業定期召開VOCs治理技術培訓會，根據典型化工園區內的實際情況，來幫助企業理清治理思路，在治理技術方面給予正確指引，使典型化工園區內企業有序有效、低成本、高效率地完成VOCs污染治理。