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揮發性有機物(VOCs)治理措施現狀與發展趨勢

 

揮發性有機物化合物(VolatileOrganicCom-pounds,簡稱VOCs)是指在標準狀態下飽和蒸汽壓較高、沸點較低、分子量小、常溫狀態下易揮發的有機化合物。VOCs特點為成分極為復雜,量大面廣,排放源分散,監測困難,在管治方面不同于二氧化硫、氮氧化物。揮發性有機物作為PM2.5和O3的重要前驅體,已成為導致國內嚴重霧霾天氣產生的重要因素之一,也時時刻刻威脅著人類的身體健康。

1企業VOCs的產生及危害

揮發性有機物(VOCs)包括酸類、醛類、烴類、酮類、氨類等。揮發性有機物(VOCs)按其化學結構,可以分為:烷類、芳烴類、酯類、醛類和其他等,目前已鑒定出的有300多種。最常見的有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二異氰酸酯(TDI)、二異氰甲苯酯等。

其主要的來源有工業廢氣,汽車尾氣,光化學煙霧,建筑、裝飾材料,生活及辦公用品等,這其中,工業生產的廢氣所攜帶的揮發性有機物(VOCs)危害性最大。當工業廢氣中苯蒸氣濃度較高時,能夠產生直接引發人體致死性的急性中毒現象;通過有機廢氣檢測得到的多環芳烴有機物、有機氮化合物、芳香胺類化合物等都有較高的致癌率;苯酸類有機物進入人體后會直接導致細胞中的蛋白質凝固或者變形;腈類化合物和硝基苯,可直接入侵人體神經系統和呼吸系統,導致人體呼吸困難、窒息以及神經系統障礙,最終致人死亡。除對人體構成損害之外,部分揮發性有機物(VOCs)廢氣排放入大氣后,還會對臭氧層造成破壞,加劇溫室效應,引發全球性氣候災害。

2企業VOCs治理現狀及存在的問題

2.1治理現狀

通過現場調查研究,以江蘇沿海某化工園區為例,在產的涉VOCS排放的企業有108家,其中近兩年已開展VOCs整治的企業有76家,這76家企業大多屬于小型企業,在VOCs治理過程中多采用傳統的回收或單一的銷毀技術,76家調查樣本企業中采用活性炭吸附的有1家,冷凝技術的有5家,吸收技術的有10家,冷凝+吸收技術的有11家,冷凝+吸附技術的有7家,吸收+吸附技術的有15家,冷凝+吸收+吸附復合技術的有10家,燃燒技術的有11家,等離子技術的有2家,其他4家,76家樣本企業中沒有采用泄露檢測與修復(LADR)、光催化氧化等先進治理技術。

2.2存在問題

企業VOCs治理還處于初級階段,多數企業在選擇治理技術時優先考慮的是一次性投入成本,沒有根據自身排放的廢氣組分、濃度、價值等特點選擇最優的治理措施,未考慮治理效果、二次污染及后續的追加投入等問題。LADR等新技術還處于概念推廣階段,未能獲得企業的認同和應用。

中國VOCS管理起步較晚,相關法律法規和政策體系尚不健全,各類法規、標準缺乏準確性,針對性及系統性,全國尚未建立人為原因排放的VOCS動態數據庫,化工等重點行業沒有制定統一的排放清單和產排污系數,環保部門的日常執法監管缺少技術支撐,履職困難。

新技術的推廣力度不大,江蘇等省份每年在環保引導資金中也安排了一定的專項引導資金,用于鼓勵企業開展VOCS治理,但是資金量偏小,需要企業配套資金及后續運行成本偏大,企業治理的積極性不高,多數企業處于被動治理階段。

中國新修訂的《環保法》雖加大了處罰力度,但是VOCS治理與管控沒有細化的可對照的懲處措施,現行執法過程也因標準、技術等方面的缺失,很難甄別判斷是否違法,企業滿足于有沒有設施,不注重治理效果,企業的守法成本依然高于違法成本。

3VOCs處理方式

3.1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。

3.2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。

3.3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,使苯系物迅速講解,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。

3.4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。

4建議與展望

4.1建立VOCS的動態數據庫及相關標準體系

近年來為控制VOCS的排放,國務院辦公廳和國家相關部委相繼頒布了一些政策意見,從政策和技術層面對VOCS治理工作提出要求和建議。建議有條件的省份在國家出臺的相關文件和政策的基礎上進一步出臺VOCS管理與防治的細則,建立包括企業在內的VOCS排放源清單和排放量基礎數據庫,制定VOCS的排放標準與監測標準,增強VOCS防治與管理工作的針對性。

4.2加大環保引導資金的專項補助力度

整合國家及省級環保專項引導資金,加大補助力度,降低補助標準,強化專項資金的引領示范作用,利用專項資金、稅收政策、行政手段等杠桿,引導企業研發和使用新技術、革新生產工藝和生產裝備,提高企業VOCS自行檢測能力,從政府層面大力推廣LADR等新技術,從源頭上削減VOCS的排放。

4.3構建VOCS長效管理機制

借鑒美國等發達國家VOCs防治政策,基于現有的VOCs數據,初步制定化工行業VOCS優先控制名錄和主要污染源名單,開展VOCs污染排放現狀與環境影響評價,對重點企業廢氣排口增加固定源檢測,進一步出臺有針對性的污染防治政策,從整體上建立VOCS防治體系。

結束語:

揮發性有機物VOCs是大氣PM2.5重要的前提物質,VOCs對大氣環境和人體都會造成危害。因此,我們要加強揮發性有機物VOCs監測方法與治理。針對揮發性有機物VOCs氣體的監測方法主要有大氣監測、水體監測和土壤監測,并且要做好揮發性有機物VOCs的治理工作。

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