揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)的現(xiàn)狀與進(jìn)展

摘要：本文通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料，總結(jié)了當(dāng)前企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)廢氣產(chǎn)生情況、政策管理辦法以及相關(guān)處理技術(shù)，并分析了未來(lái)?yè)]發(fā)性有機(jī)廢氣治理政策發(fā)展趨勢(shì)，旨在提高揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理效率，提高空氣環(huán)境質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：揮發(fā)性有機(jī)廢氣;治理技術(shù);政策

中圖分類(lèi)號(hào)：X701 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）02-00-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.02.042

Abstract：Based on literature review， this paper summarizes the current situation of VOC emission， policy management methods and related treatment technologies， and analyzes the development trend of VOC emission control policies in the future， aiming to improve the efficiency of VOC emission control and air quality.

Key words：Volatile organic waste gas;Treatment technology;Policy

1 企業(yè)有機(jī)廢氣產(chǎn)生現(xiàn)狀分析

揮發(fā)性有機(jī)廢氣指的是室溫條件下飽和蒸氣壓大于133.3MPa，且沸點(diǎn)在50～260℃之間的，具有揮發(fā)性的有機(jī)氣體[1]。揮發(fā)性有機(jī)污染物常見(jiàn)于化工制藥行業(yè)、油漆行業(yè)以及印刷行業(yè)相關(guān)企業(yè)排放的廢氣中[2]。

多種類(lèi)型的企業(yè)均會(huì)向環(huán)境中排放揮發(fā)性有機(jī)廢氣，有自然因素，也有人為因素。自然因素包括森林火災(zāi)、植被排放、濕地厭氧過(guò)程以及動(dòng)物排放等非人為可以控制的因素;人為因素是揮發(fā)性有機(jī)廢氣產(chǎn)生最主要的因素，其中，工業(yè)企業(yè)排放量占比約80%以上[3]。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)記載，全球上百種行業(yè)涉及揮發(fā)性有機(jī)廢氣排放，其中有50種以上的行業(yè)每年揮發(fā)性有機(jī)廢氣排放量高于1萬(wàn)噸，印刷包裝行業(yè)排放量甚至在100萬(wàn)噸以上。

2 揮發(fā)性有機(jī)廢氣管理政策

2012年，政府制定并頒發(fā)了《重點(diǎn)區(qū)域大氣污染防治規(guī)劃》，對(duì)京津冀重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物加以控制[4]。各個(gè)省份地區(qū)響應(yīng)國(guó)家政策，陸續(xù)出臺(tái)了有機(jī)廢氣治理法規(guī)和廢氣標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法、污染治理方案、排污收費(fèi)方法等政策。

在法律層面上，制定了《大氣污染防治法》，推行大氣污染區(qū)域聯(lián)合防治措施，協(xié)同控制常規(guī)大氣污染物、揮發(fā)性有機(jī)物，也制定了揮發(fā)性有機(jī)物產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，在生產(chǎn)、銷(xiāo)售時(shí)應(yīng)符合質(zhì)量要求。《污染防治法》還規(guī)定了揮發(fā)性有機(jī)廢氣排放超標(biāo)的處罰措施，縣級(jí)以上政府監(jiān)管生產(chǎn)、銷(xiāo)售揮發(fā)性有機(jī)廢氣含量不符合質(zhì)量要求的原料，若發(fā)現(xiàn)不滿足要求的，政府機(jī)構(gòu)有權(quán)沒(méi)收原料和產(chǎn)品，并處經(jīng)濟(jì)處罰。在部門(mén)規(guī)章層面上，環(huán)保部、發(fā)改委、工信部等出臺(tái)針對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣污染防治文件。環(huán)保部發(fā)布了《揮發(fā)性有機(jī)物防治技術(shù)政策》，提出了生產(chǎn)揮發(fā)性有機(jī)廢氣物料和含揮發(fā)性有機(jī)廢氣產(chǎn)品的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸各環(huán)節(jié)污染防治方法。近幾年，國(guó)家財(cái)政部、環(huán)保部發(fā)布《揮發(fā)性有機(jī)物排污收費(fèi)試點(diǎn)辦法》，明確規(guī)定了石油化工行業(yè)、包裝印刷行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)廢氣排污費(fèi)的征收、使用和管理辦法。

3 有機(jī)廢氣的治理技術(shù)

3.1 吸附處理技術(shù)

吸附處理技術(shù)主要有直接吸附法、吸附回收法、吸附催化燃燒法三種。其中直接吸附法即直接利用吸附劑來(lái)吸附揮發(fā)性有機(jī)廢氣，該方法的凈化率高達(dá)90%以上，且投資少，設(shè)備簡(jiǎn)單。但同時(shí)也存在一定的局限性，例如，直接吸附技術(shù)所用的吸附材料通常不可再生，要想達(dá)到較好的吸附凈化效果，需定期更換吸附劑。因此，直接吸附技術(shù)常用于低濃度揮發(fā)性有機(jī)廢氣凈化治理中。吸附回收法即借助于活性炭等多孔物質(zhì)來(lái)吸附揮發(fā)性有機(jī)廢氣，待吸附劑的吸附量達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，再利用蒸汽對(duì)活性炭上的雜質(zhì)進(jìn)行凈化脫除，使吸附劑可以循環(huán)利用。經(jīng)水蒸氣反復(fù)凈化的有機(jī)廢氣，經(jīng)過(guò)冷凝、萃取分離等步驟，可以得到對(duì)應(yīng)的液體有機(jī)物，可用于工業(yè)化生產(chǎn)。吸附回收法在揮發(fā)性有機(jī)廢氣凈化方面具有效率高等、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但在具體操作過(guò)程中會(huì)消耗大量的水蒸氣，且后期回收的有機(jī)廢氣凈化過(guò)程操作繁瑣，工藝復(fù)雜。吸附催化燃燒法也是利用活性炭等多孔物質(zhì)來(lái)吸附有機(jī)廢氣，待吸附達(dá)到飽和狀態(tài)后，再利用熱空氣來(lái)脫附有機(jī)廢氣，最后將脫附后的有機(jī)廢氣輸送至催化燃燒床上燃燒。揮發(fā)性有機(jī)廢氣經(jīng)燃燒后會(huì)釋放大量熱能，可以二次加熱空氣，進(jìn)而能回收熱能。吸附催化燃燒法的關(guān)鍵在于利用吸附劑吸附有機(jī)廢氣，脫除后可以提高有機(jī)廢氣的濃度，然后通過(guò)燃燒來(lái)凈化有機(jī)廢氣。

3.2 燃燒處理技術(shù)

燃燒處理技術(shù)主要包括蓄熱燃燒法、催化燃燒法兩種。蓄熱燃燒法首先儲(chǔ)存蓄熱體釋放的熱量，利用其釋放的熱量來(lái)加熱揮發(fā)性有機(jī)廢氣，待溫度達(dá)到700℃以上后，停留1s，即可將揮發(fā)性有機(jī)廢氣降解為小分子氣體。該方法操作步驟簡(jiǎn)單，主要用于高濃度有機(jī)廢氣處理中。但在可燃性差的中低濃度有機(jī)廢氣治理中，可能需要加入適量助燃劑才能使廢氣充分燃燒，能量消耗量較大。催化燃燒法是將揮發(fā)性有機(jī)廢氣加熱至200℃以上，經(jīng)催化燃燒分解為二氧化碳和水，以此來(lái)達(dá)到凈化廢氣的目的。催化燃燒法中加入催化步驟，可以有效降低氣體的起燃溫度，減少能源損耗，且該技術(shù)造成的污染較小、凈化效率高，操作簡(jiǎn)便，且具有良好的安全性、設(shè)備占地面積小，折舊費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用低，主要適用于中高濃度揮發(fā)性有機(jī)廢氣凈化治理中，目前已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外各領(lǐng)域廣泛使用。但催化燃燒法當(dāng)前在低濃度廢氣治理以及風(fēng)量較大的有機(jī)廢氣治理工作中由于治理費(fèi)用較高，還存在一定的局限性[6]。

3.3 生物處理技術(shù)

生物處理技術(shù)是有機(jī)廢氣治理的有效方法之一，是在污水處理技術(shù)的基礎(chǔ)上衍生而來(lái)的。與吸附技術(shù)和燃燒技術(shù)相比，生物處理技術(shù)能源和資源消耗量更低，處理工藝更為成熟，目前發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)將生物技術(shù)作為揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理的主流。生物處理技術(shù)的局限性在于生物降解，處理過(guò)程需要消耗大量的時(shí)間，且生物處理設(shè)備占地面積大。同時(shí)，由于生物處理技術(shù)主要應(yīng)用微生物的降解作用，微生物自身在廢氣處理量上有一定的局限性，需要嚴(yán)格控制處理系統(tǒng)的運(yùn)行周期，目前國(guó)內(nèi)在生物技術(shù)處理有機(jī)廢氣上應(yīng)用較少。

4 有機(jī)廢氣管理政策趨勢(shì)

4.1 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系繼續(xù)完善

近幾年，國(guó)家政府機(jī)構(gòu)環(huán)境保護(hù)部門(mén)逐漸完善有機(jī)廢氣污染治理體系，在《國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》中，完善了人造板、家具制造、印刷包裝、汽車(chē)涂裝、農(nóng)藥、紡織印染、制藥、儲(chǔ)油庫(kù)、集裝箱制造、船舶制造、干洗、油漆涂料以及汽油運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)餐飲行業(yè)油煙污染物排放標(biāo)準(zhǔn)作出了明確規(guī)定。同時(shí)，《規(guī)劃》中還規(guī)定了惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、大氣綜合排放標(biāo)準(zhǔn)等一系列排放政策，并規(guī)定了揮發(fā)性有機(jī)廢氣的檢測(cè)方法。

4.2 加強(qiáng)政策引導(dǎo)

政府環(huán)保機(jī)構(gòu)引導(dǎo)企業(yè)使用揮發(fā)性有機(jī)廢氣含量較低的膠黏劑、油墨和涂料為原料，若企業(yè)排放有機(jī)廢氣的濃度、速度以及各項(xiàng)指標(biāo)均符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)要求，可以減少企業(yè)末端生產(chǎn)工序中治理設(shè)施建設(shè)。以揮發(fā)性有機(jī)廢氣含量低于10%為原料的工序，可以不安裝相關(guān)廢氣收集裝置。

4.3 全面加強(qiáng)排放控制管理

著重檢查工業(yè)企業(yè)中揮發(fā)性有機(jī)廢氣原輔料、相關(guān)產(chǎn)品、廢料等物料的儲(chǔ)存、運(yùn)輸，廢氣治理設(shè)備和管路連接部件，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程以及敞開(kāi)液面逸散等排放源，利用廢氣收集、工藝優(yōu)化和場(chǎng)所密閉等方式來(lái)加強(qiáng)揮發(fā)性有機(jī)廢氣無(wú)組織排放控制。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)及科技的不斷發(fā)展進(jìn)步，大氣環(huán)境污染問(wèn)題日益加重，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)的生命安全帶來(lái)了嚴(yán)重的威脅。揮發(fā)性有機(jī)廢氣是企業(yè)排放量較高的空氣污染物，提高揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理效率，提高環(huán)境質(zhì)量是國(guó)家政府環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)急需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。當(dāng)前國(guó)家出臺(tái)了一系列污染防治措施，常用處理技術(shù)主要有吸附法、燃燒法、生物法和等離子法等，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在較大的差距。這就需要政府機(jī)構(gòu)不斷完善有機(jī)廢氣治理政策，提高處理水平。

參考文獻(xiàn)

[1]康宇.揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)的現(xiàn)狀和進(jìn)展[J].黑龍江科技信息，2017（10）：23.

[2]王龍妹，孫翰林，胡玢，汪彤.揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J].合成材料老化與應(yīng)用，2018，47（06）：98-104.

[3]劉碩.揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J].河南建材，2019（02）：51-52.

收稿日期：2019-12-21

作者簡(jiǎn)介：盛祥（1981-），男，漢族，碩士研究生，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)保咨詢(xún)、環(huán)保工程。