工業(yè)項目環(huán)評中有機(jī)廢氣治理工藝分析

吳秋紅

(廈門市庚壕環(huán)境科技集團(tuán)有限責(zé)任公司，福建 廈門 361000)

目前我國環(huán)境污染嚴(yán)重，影響著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民的日常生活，其中大氣污染是最為突出的環(huán)境污染類型之一，工業(yè)排放是其三大來源之一。有機(jī)廢氣有著種類復(fù)雜、濃度波動大、污染面廣、有一定毒性和難降解等特點，是引起灰霾、光化學(xué)煙霧、臭氧層空洞、溫室效應(yīng)等大氣環(huán)境污染的元兇之一，也會對大腦、神經(jīng)系統(tǒng)造成損害，危害人體健康。

1 工業(yè)有機(jī)廢氣來源及特點

1.1 來源

工業(yè)有機(jī)廢氣排放涉及化工、石化、制藥、印刷、涂裝、橡膠制品生產(chǎn)、家具制造、電子信息、機(jī)械設(shè)備制造等行業(yè)。工業(yè)有機(jī)廢氣按產(chǎn)生來源主要來自有機(jī)溶劑揮發(fā)和反應(yīng)產(chǎn)生兩方面。

(1)有機(jī)溶劑揮發(fā)：工業(yè)生產(chǎn)上使用有機(jī)溶劑的揮發(fā)，如涂裝行業(yè)噴涂原料有機(jī)成分的揮發(fā)，主要為丙酮、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸甲酯等；制藥項目生產(chǎn)過程中使用有機(jī)溶劑如甲苯、二氯甲烷、吡啶、丙酮、甲醇、乙酸乙酯等在反應(yīng)體系中進(jìn)行溶解、分離和提純時的揮發(fā)；包裝印刷行業(yè)的油性油墨揮發(fā)產(chǎn)生的含甲苯、二甲苯、乙酸乙酯等有機(jī)污染物；原輔料儲罐呼吸廢氣等。

(2)反應(yīng)產(chǎn)生：塑料、塑膠工業(yè)產(chǎn)生過程中高分子聚合物受熱分解揮發(fā)產(chǎn)生的烯烴類塑料聚合物的單體；石化、有機(jī)合成反應(yīng)形成的有機(jī)污染物；橡膠制品行業(yè)產(chǎn)生的含非甲烷總烴、含硫有機(jī)物等廢氣。

1.2 工業(yè)有機(jī)廢氣特點

(1)不同行業(yè)產(chǎn)生的有機(jī)廢氣有所區(qū)別，其污染物成分、濃度和污染方式均有所不同。

(2)具有易燃易爆、有一定毒性、不易溶于水、易溶于有機(jī)溶劑、易擴(kuò)散、不易收集處理等特點。

(3)部分行業(yè)有機(jī)廢氣伴有顆粒物、二氧化硫、氨、氯化氫等無機(jī)成分，首要任務(wù)需對其進(jìn)行預(yù)處理。

2 有機(jī)廢氣處理工藝

2.1 各種有機(jī)廢氣凈化處理工藝的分析

現(xiàn)階段應(yīng)用比較廣泛的有機(jī)廢氣凈化處理方法有冷凝回收、液體吸收、吸附、燃燒、等離子凈化工藝、光氧催化、生物凈化等。各種凈化處理工藝工作原理、適用范圍及優(yōu)缺點分析見表1。

2.2 組合工藝選擇

在實際工程應(yīng)用中，僅使用一種處理技術(shù)難以實現(xiàn)廢氣達(dá)標(biāo)排放，通常需結(jié)合污染物種類、特點，采用兩種及以上的工藝組合才能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

筆者在進(jìn)行某電子元器件生產(chǎn)項目環(huán)評時，其電感器前段工序生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含丙酮、二甲苯、非甲烷總烴的有機(jī)廢氣采用“蜂窩狀活性炭吸附+熱風(fēng)脫附催化燃燒”組合工藝進(jìn)行凈化處理。有機(jī)廢氣用蜂窩狀活性炭吸附后通過20 m排氣筒排放，吸附飽和的活性炭用熱風(fēng)脫附，脫附出來的氣體污染物的濃度較高，高濃度廢氣在金屬的催化作用下燃燒反應(yīng)，使廢氣無害化。根據(jù)其日常環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，排氣筒出口的二甲苯、丙酮和非甲烷總烴排放均符合相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

某納米制劑(新藥及仿制藥)產(chǎn)業(yè)化項目環(huán)評時，優(yōu)先考慮分離提純工序中的有機(jī)溶劑丙酮、甲醇的回收，采用兩級冷凝加真空泵前泵后冷凝回收的濃縮釜回收工藝，通過控制溫度、時間，再結(jié)合設(shè)計規(guī)范，有機(jī)溶劑冷凝回收的效率可達(dá)95%～98%；生產(chǎn)廢氣中主要有丙酮、甲醇、醋酸、吡啶、二氯甲烷、甲苯、乙酸乙酯等揮發(fā)性有機(jī)物及HCl，采用冷凝回收+堿液吸收+過濾棉除濕+活性炭纖維氈吸附組合技術(shù)，經(jīng)堿液吸收，充分中和酸性氣體(HCl、醋酸)及吸收部分溶解度大的有害氣體(甲醇、乙醇、丙酮、吡啶)，降低后續(xù)活性炭纖維氈吸附裝置的處理壓力，再經(jīng)過濾棉除濕，截留水分子，將相對干燥的氣體引入活性炭纖維氈吸附裝置。經(jīng)上述組合工藝處理后，廢氣中各污染物的排放濃度和排放速率可達(dá)到相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

表1 有機(jī)廢氣凈化處理工藝工作原理、適用范圍及優(yōu)缺點分析一覽表

除上述組合工藝處理，還有濕式洗滌+光催化氧化(或等離子)+活性炭吸附、UV光解+生物濾池氧化等新型組合工藝。

3 結(jié)語

工業(yè)有機(jī)廢氣排放具有間歇性、成分種類變化大且相對復(fù)雜、易擴(kuò)散的特點，若直接排放，對周圍環(huán)境影響較大，必須對其進(jìn)行凈化治理。為了更好地治理工業(yè)有機(jī)廢氣，應(yīng)嚴(yán)格控制源頭和過程控制VOCs 的排放，減少有機(jī)溶劑的使用，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，提高回收利用率，減少產(chǎn)生量；確認(rèn)有機(jī)廢氣種類、核算濃度及源強(qiáng)，結(jié)合工程實際，選用適宜的末端綜合治理工藝，以保證廢氣達(dá)標(biāo)排放。