農(nóng)藥行業(yè)無組織VOCs排放的源頭控制

摘要：本文介紹了農(nóng)藥行業(yè)無組織VOCs的排放現(xiàn)狀、無組織VOCs產(chǎn)生的環(huán)節(jié)，以及為了減少無組織VOCs的產(chǎn)生而采取的措施。針對設(shè)備動靜密封點泄漏，物料儲存、裝卸及轉(zhuǎn)運過程，生產(chǎn)工藝過程，廢水集輸和處理系統(tǒng)，固廢液儲存系統(tǒng)，非正常工況等問題分別提出了相應(yīng)的控制措施。

關(guān)鍵詞：農(nóng)藥企業(yè);無組織;VOCs;清潔生產(chǎn);過程控制

中圖分類號：X51 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）08-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.08.015

Source control of unorganized VOCs emissions in the pesticide industry

Wu Xiaowei

（Jiangsu Keyida Environmental Protection Technology Co.， Ltd.， Yancheng? ?Jiangsu 224051，China）

Abstract： This paper introduces the location and current status of the emissions of unorganized VOCs in the pesticide industry， and measures taken to reduce the emissions of unorganized VOCs. Then corresponding control measures are proposed for the equipment static and dynamic sealing point leakage，material storage， loading and transfer process，production process，wastewater collection and treatment system，solid and liquid waste storage system，abnormal working conditions and other issues.

Key words： Pesticide companies; unorganized; VOCs; Cleaner production; Process control

農(nóng)藥企業(yè)在生產(chǎn)過程中會有大量無組織VOCs排放，其排放具有排放形式多樣、污染源數(shù)量多、成分復(fù)雜多變、多呈間斷性、污染面積集中、呈地面彌漫狀、持續(xù)時聞長、長期危害大等特點[1]。排放的氣體污染物主要有氯氣、氯化氫、硫化氫、揮發(fā)性有機氣體及惡臭物質(zhì)等。其中大部分由原料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品的揮發(fā)及泄漏產(chǎn)生的[2]。這些物質(zhì)具有一定的刺激性和毒性，嚴(yán)重危害人體的健康。

1 農(nóng)藥行業(yè)無組織VOCs排放現(xiàn)狀

目前，農(nóng)藥企業(yè)源頭控制重視程度不夠，廢氣收集效果不佳，現(xiàn)場普遍異味濃烈。另一方面，低VOCs含量的原輔材料的推廣進(jìn)程緩慢，對于部分高毒高揮發(fā)性物料未發(fā)現(xiàn)合適的替代品。農(nóng)藥行業(yè)比較缺乏統(tǒng)一的專業(yè)技術(shù)指導(dǎo)，對農(nóng)藥企業(yè)進(jìn)行工藝選擇和改進(jìn)，主管部門政策的實施和引導(dǎo)工作，帶來了一定的困難。

2 農(nóng)藥行業(yè)無組織VOCs產(chǎn)生環(huán)節(jié)

農(nóng)藥生產(chǎn)設(shè)備種類繁多，有貯罐、計量槽、精/蒸餾塔、吸收塔、萃取塔和反應(yīng)釜、裂解爐等靜態(tài)設(shè)備，也有壓縮機、風(fēng)機、輸送液體的泵等動態(tài)設(shè)備?，F(xiàn)場管道縱橫交錯，輸送介質(zhì)多具有腐蝕性，極易發(fā)生跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象。會造成無組織VOCs的大量散逸。

物料在儲存、裝卸及轉(zhuǎn)運過程有無組織VOCs的排放，不正確的裝載方式也會導(dǎo)致無組織VOCs的排放。物料輸送、真空系統(tǒng)、冷凝、固液分離、干燥、反應(yīng)、蒸/精餾、取樣和包/灌裝等環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)幾乎都有無組織VOCs散逸。

農(nóng)藥企業(yè)的廢水中含有大量的揮發(fā)酚、酮類、苯類等有毒有害、易揮發(fā)的物質(zhì)，在廢水集輸、處理過程中會有無組織VOCs產(chǎn)生，尤以調(diào)節(jié)池、氣浮池、厭氧池為甚。農(nóng)藥企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的釜殘、濾渣、廢催化劑等，一般均摻雜著有機物，會緩慢釋放VOCs。

非正常工況如農(nóng)藥生產(chǎn)裝置試生產(chǎn)、開停工及檢修、生產(chǎn)負(fù)荷改變等，雖然歷時不長，但是在某些情況下，VOCs排放量會在短期內(nèi)大幅增加。

3 農(nóng)藥行業(yè)無組織VOCs排放的源頭控制

源頭控制是指在生產(chǎn)環(huán)節(jié)上防止或減少VOCs排放的控制措施。

3.1 清潔生產(chǎn)

農(nóng)藥行業(yè)應(yīng)積極實施清潔生產(chǎn)，采用低（無）VOCs含量、低反應(yīng)活性的原輔材料和產(chǎn)品，加快輕芳烴等溶劑的替代，推廣水基化類制劑。對原輔材料中的有毒有害品暫時無法替代的應(yīng)按國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行運輸、貯存，并采取相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)措施，盡可能的降低無組織VOCs的產(chǎn)生。

3.2 無組織VOCs排放的控制

農(nóng)藥行業(yè)應(yīng)采用連續(xù)化、自動化、密閉性生產(chǎn)工藝，對于不能實現(xiàn)密閉的單元，根據(jù)生產(chǎn)工藝、操作方式以及廢氣性質(zhì)、處理和處置方式的不同，設(shè)置不同的廢氣收集系統(tǒng)，做到“能收則收”;根據(jù)不同工段的反應(yīng)條件、物料物性分別選用相應(yīng)材質(zhì)的生產(chǎn)設(shè)備、儲罐和液泵等，其工程設(shè)計和安裝嚴(yán)格按國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，對關(guān)鍵性設(shè)備采取冗余設(shè)計，并在相關(guān)管道、閥門設(shè)立旁路和緩沖設(shè)施，減少泄漏的可能。

3.2.1 設(shè)備動靜密封點泄漏

農(nóng)藥企業(yè)對于設(shè)備泄露的控制應(yīng)包括選擇正確密封件、正確安裝和使用維護(hù)，還應(yīng)加強設(shè)備維護(hù)，以防止泄露。

農(nóng)藥企業(yè)的設(shè)備與管線組件、工藝排氣、化學(xué)品貯存等應(yīng)建立泄漏檢測與修復(fù)（LDAR）體系，建立 LDAR 管理制度，細(xì)化工作程序、檢測方法、檢測頻率、泄漏濃度限值、修復(fù)要求等關(guān)鍵要素，全面分析泄漏點信息，對易泄漏環(huán)節(jié)（泵、攪拌器、壓縮機、泄壓設(shè)備、采樣系統(tǒng)、放空閥（放空管）、閥門、法蘭及其他連接件、儀表、氣體回收裝置和密閉排放裝置）制定針對性改進(jìn)措施，定期檢測、及時修復(fù)，嚴(yán)格控制跑、冒、滴、漏和減少無組織VOCs排放[3]。

3.2.2 物料儲存、裝卸及轉(zhuǎn)運過程

儲存低沸點（沸點低于 140℃）揮發(fā)性有機液體的儲罐，須滿足以下條件：①罐頂應(yīng)保持氣密狀態(tài)，不得有破洞、裂縫或開口;②應(yīng)設(shè)置惰性氣體（氮氣）保護(hù)系統(tǒng);③應(yīng)設(shè)置溫控系統(tǒng)，通過儲罐外表面噴涂淺色涂料、灌頂裝設(shè)噴淋冷卻水系統(tǒng)、儲罐進(jìn)氣冷卻等措施來實現(xiàn)[4]。

裝卸建議采取全密閉、液下裝載等方式，嚴(yán)禁噴濺式裝載，液體宜從罐體底部進(jìn)入，或?qū)ⅩQ管伸入罐體底部，鶴管口至罐底距離不得大于 200mm;裝卸揮發(fā)性有機液體時，應(yīng)采取裝有氣相平衡管的密封循環(huán)系統(tǒng)，使大呼吸尾氣形成閉路循環(huán)，消除裝卸和轉(zhuǎn)運過程中無組織VOCs的排放，若難以實現(xiàn)的，需設(shè)置蒸氣收集系統(tǒng)或?qū)⒋蠛粑矚庥行占翉U氣治理設(shè)施[4]。

3.2.3 生產(chǎn)工藝過程

3.2.3.1 物料輸送

揮發(fā)性有機液體原料、中間產(chǎn)品、成品等物料輸送優(yōu)先采用無泄漏物料泵，或采用高位槽/中間罐投加物料，當(dāng)采用高位槽/中間罐投料時，應(yīng)配置蒸氣平衡管，使投料尾氣形成閉路循環(huán)，消除投料過程無組織排放，若難以實現(xiàn)的，應(yīng)將投料尾氣進(jìn)行有效收集。

設(shè)備之間輸送介質(zhì)應(yīng)采用氣相平衡管技術(shù)，涉及有機危險化學(xué)品的介質(zhì)輸送宜采用氮氣保護(hù)措施;反應(yīng)釜應(yīng)采用底部給料或使用浸入管給料，若頂部添加液體應(yīng)采用導(dǎo)管貼壁給料，投料和出料均應(yīng)設(shè)密封裝置或設(shè)置密閉區(qū)域，不能實現(xiàn)密閉的應(yīng)采用負(fù)壓排氣收集。

揮發(fā)性有機液體應(yīng)盡量避免采用桶裝，如因運輸和貯存等特殊要求必須采用桶裝進(jìn)行投料和轉(zhuǎn)移物料時，應(yīng)設(shè)置有效的無組織廢氣收集系統(tǒng)。

3.2.3.2 真空系統(tǒng)

機械真空泵前后需安裝冷凝回收裝置，如因工藝需要采用噴射真空泵或水環(huán)真空泵，應(yīng)采用反應(yīng)釜式、水槽式或塔式等封閉性好的真空泵，且循環(huán)液配備冷卻系統(tǒng)（循環(huán)液盤管冷卻或加裝換熱器），水循環(huán)槽（罐）須加蓋密封并將無組織廢氣有效收集至廢氣治理設(shè)施。若必須使用氮氣及壓縮空氣壓料、真空抽吸等方式輸送液體物料時，輸送排氣須有效收集至廢氣治理設(shè)施。

3.2.3.3 不凝氣

農(nóng)藥企業(yè)應(yīng)提高冷凝回收效率，減少不凝氣的產(chǎn)生量。溶劑在蒸餾過程中應(yīng)采用多級梯度冷凝方式，提高有機溶劑的回收效率，優(yōu)先采用螺旋纏繞管式或板式冷凝器等效率較高的換熱設(shè)備，對于高沸點溶劑（沸點高于 140℃）采用水冷或 5℃冷凍水冷，對于低沸點溶劑（沸點低于140℃），需采用-10～-15℃冷凍鹽水進(jìn)行深度冷凝，冷凝后的不凝氣需再次收集處理[3]。

3.2.3.4 固液分離

離心、壓濾及抽濾過程中應(yīng)采用先進(jìn)設(shè)備。除特殊工藝要求外，應(yīng)采用全自動密閉式設(shè)備。含VOCs 濃度較高的分離母液儲槽放空尾氣應(yīng)進(jìn)行有效收集以控制無組織VOCs的排放。 因工藝、產(chǎn)品物料屬性等原因造成無法采用上述固液分離設(shè)備時，需對相關(guān)生產(chǎn)區(qū)域進(jìn)行密閉隔離，并采用負(fù)壓排氣進(jìn)行無組織廢氣收集。

3.2.3.5 干燥

農(nóng)藥企業(yè)干燥工段應(yīng)采用耙式干燥、單錐干燥、雙錐干燥、真空烘箱等先進(jìn)設(shè)備，干燥過程中產(chǎn)生的真空尾氣應(yīng)優(yōu)先冷凝進(jìn)行物料回收，冷凝不凝氣須有效收集至廢氣治理設(shè)施;干燥過程應(yīng)采用密閉進(jìn)出料裝置，若難以實現(xiàn)密閉的，應(yīng)將進(jìn)出料口密閉隔離，并采用負(fù)壓排氣將進(jìn)出料尾氣有效收集至廢氣治理設(shè)施;采用廂式干燥機時，則需對相關(guān)生產(chǎn)區(qū)域進(jìn)行密閉隔離，并采用負(fù)壓排氣將無組織廢氣收集至廢氣治理設(shè)施。

3.2.3.6 工藝及蒸餾精餾過程

生產(chǎn)過程中通過蒸餾回收、套用溶劑和過量物料等可以達(dá)到減少無組織VOCs的排放。常壓帶溫反應(yīng)釜上應(yīng)配備冷凝或深冷回流裝置，減少反應(yīng)過程中揮發(fā)性有機物料的損耗;反應(yīng)釜放空尾氣、帶壓反應(yīng)泄壓排放廢氣及其他置換氣須進(jìn)行有效收集。

對于常壓蒸餾及精餾過程，不凝氣和冷凝液接收罐放空尾氣須有效收集;對于減壓蒸餾及精餾過程，真空泵尾氣和冷凝液接收罐放空尾氣須有效收集以控制無組織VOCs的排放。蒸/精餾過程出渣產(chǎn)生的廢氣應(yīng)有效收集至廢氣治理設(shè)施。

3.2.3.7 工藝取樣和灌裝（包裝）廢氣控制

農(nóng)藥企業(yè)應(yīng)優(yōu)先采用雙閥取樣器、真空取樣器等密閉取樣裝置，嚴(yán)禁觀察孔人工取樣，若難以實現(xiàn)密閉取樣，取樣口應(yīng)密閉隔離，采用負(fù)壓排氣將取樣廢氣有效收集至廢氣治理設(shè)施，控制無組織VOCs的排放。

易產(chǎn)生 VOCs的液體產(chǎn)品灌裝和固體產(chǎn)品包裝時應(yīng)設(shè)置密封裝置或密封區(qū)域，不能實現(xiàn)密閉的，應(yīng)采用負(fù)壓排氣將灌裝廢氣有效收集至廢氣治理設(shè)施。

3.2.4 廢水集輸和處理系統(tǒng)

污水處理段若進(jìn)行密閉收集，可大大消減無組織VOCs的排放量。因此，農(nóng)藥企業(yè)應(yīng)對逸散 VOCs 和產(chǎn)生異味的廢水集輸和處理系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)采取有效的密閉與收集措施，確保廢氣經(jīng)收集處理后達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。

易產(chǎn)生無組織VOCs 廢氣的處理單元（調(diào)節(jié)池、厭氧池、吹脫塔、氣浮池等），應(yīng)加蓋密閉負(fù)壓收集;采用板框壓濾機處理污泥時，宜采用暗流式板框壓濾機，并對相關(guān)生產(chǎn)區(qū)域進(jìn)行密閉隔離，并采用負(fù)壓排氣收集無組織廢氣，壓濾后污泥優(yōu)先采用密閉輸送系統(tǒng)輸送至污泥暫存庫。

3.2.5 固廢液儲存系統(tǒng)

生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢液廢渣（如蒸餾精餾殘渣釜殘等）應(yīng)采用帶有液體灌注孔的密封容器（塑膠或鋼制成的桶或罐）裝盛，固態(tài)廢物（如廢水處理污泥等）應(yīng)用密封塑料袋或帶蓋的容器裝盛以控制無組織VOCs的排放;含 VOCs 的原料桶、包裝罐、塑料袋，廢液廢渣密封罐以及固廢密封塑料袋等應(yīng)儲存于符合環(huán)保、設(shè)計、安全等相關(guān)規(guī)范的密閉貯存系統(tǒng)中，采用負(fù)壓排氣將貯存過程產(chǎn)生的無組織廢氣進(jìn)行有效的收集[4]。

3.2.6 非正常工況

開停車及維修、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、采樣過程、事故排放等非正常工況下均有無組織VOCs排放。生產(chǎn)裝置停工退料吹掃過程應(yīng)優(yōu)先采用密閉吹掃工藝，吹掃氣分類收集后接入回收或廢氣治理設(shè)施;生產(chǎn)裝置停工檢維修階段，應(yīng)采取密閉、隔離、負(fù)壓排氣或其他等效措施防止設(shè)備拆解過程中殘余揮發(fā)性有機物料的無組織排放;生產(chǎn)裝置開工進(jìn)料時，應(yīng)將置換出來的含 VOCs 廢氣排入末端治理設(shè)施進(jìn)行凈化處理。開工初始階段產(chǎn)生的易揮發(fā)性不合格產(chǎn)品應(yīng)收集至中間儲罐等裝置，儲罐放空尾氣須有效收集至廢氣治理設(shè)施。

4 結(jié)語

綜上所述，實施清潔生產(chǎn)和對生產(chǎn)過程進(jìn)行控制等源頭控制措施可有效減少農(nóng)藥企業(yè)無組織VOCs的排放。使用低污染溶劑取代高污染溶劑、采用先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備及新工藝、減少有機溶劑的使用量、以及對生產(chǎn)過程進(jìn)行控制等措施可減少無組織VOCs的排放，從而降低了末端治理的負(fù)荷[5]。

參考文獻(xiàn)

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[2]徐靜，陸繼來.農(nóng)藥行業(yè)的環(huán)境污染防治技術(shù)對策[J].污染防治技術(shù)，2011，24（2）：62-64.

[3]江蘇省化工行業(yè)廢氣污染防治技術(shù)規(guī)范（蘇環(huán)辦〔2014〕3號）.

[4]江蘇省化學(xué)工業(yè)揮發(fā)性有機物 無組織排放控制技術(shù)指南.

[5]中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會廢氣凈化委員會.我國有機廢氣治理行業(yè)2013年發(fā)展綜述[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2014（10）：4-9.

收稿日期：2019-06-28

作者簡介：吳曉薇（1983-），女，環(huán)保工程師，研究方向為VOCs污染控制。