化工行業(yè)VOCs治理研究

摘要：化工行業(yè)生產(chǎn)階段會(huì)形成大量的VOCs，怎樣做好對VOCs的處理工作，是目前化工領(lǐng)域亟待解決的問題，筆者通過解析VOCs的威脅與處理的必然性，對化工行業(yè)VOCs的處理技術(shù)進(jìn)行研究與討論，希望對化工企業(yè)選擇合適的廢氣處理技術(shù)提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：化工領(lǐng)域;VOCs整治;研究;策略探討

中圖分類號：X78 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）06-00-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.06.028

Research on governance of VOCs in chemical industry

Zhang Huiping

（Guangdong Hexin Environmental Consulting Co.，Ltd.，Chaozhou Guangdong 521000，China）

Abstract：A large number of VOCs will be formed in the production stage of the chemical industry.How to deal with VOCs is an urgent problem in the chemical industry.The author studies the VOCs processing technology in the chemical industry by analyzing the threat of VOCs and the necessity of processing With the discussion，I hope to provide a basis for chemical companies to choose the appropriate exhaust gas treatment technology.

Key words：Chemical industry;VOCs remediation;Research;Strategy discussion

1 VOCs污染物的品種與來源

1.1 VOCs污染物的類別

大部分VOCs有著經(jīng)濟(jì)價(jià)值，還能夠回收處理;然而也有一些VOCs由于會(huì)導(dǎo)致再次污染或不能清理，很難完全符合排放標(biāo)準(zhǔn)，必須吸納后回收處理，例如鹵族化學(xué)品氯乙烯與CFCs等。常規(guī)的如VOCs能夠分成脂肪類、芳香類等。

1.2 生成VOCs污染物的來源

VOCs污染物源自工業(yè)固定排放源、轎車廢氣排放源與平日生活排放等三大層面。工業(yè)固定源是核心排放源，不同領(lǐng)域VOCs排放條件、排放物質(zhì)特點(diǎn)與治理技術(shù)都有所差別。

1.3 石油煉化是VOCs污染的源頭

在石油分解階段，會(huì)形成烴類、醇類、醛類與酸性成分，而復(fù)雜的煉制工藝，在生產(chǎn)階段會(huì)形成大量的廢氣。比如，在鍋爐、預(yù)熱爐與燃燒爐等設(shè)施的預(yù)熱階段會(huì)形成大量的燒灼霧化物廢氣，在物質(zhì)反應(yīng)與裂解階段，會(huì)形成二氧化硫、二氧化碳或一氧化碳;在對瀝青進(jìn)行氧化階段，會(huì)形成氧化瀝青廢氣;在回收廢氣階段，在含硫廢氣與氣態(tài)物脫硫與加氫工藝中，均會(huì)形成廢氣。

1.4 化工領(lǐng)域形成的污染

化工行業(yè)排放VOCs階段、燃燒油與有機(jī)溶劑儲存運(yùn)輸階段極易對環(huán)境造成影響，通常是苯化物、氟利昂污染等。化工工藝中，在運(yùn)用鍋爐、預(yù)熱爐、反應(yīng)爐與燃燒爐等燒灼廢氣階段，會(huì)形成大量的煙霧類污染物。另外，甲醛、乙醛、聚乙烯等原料與甲醛設(shè)備、苯二甲酸設(shè)備等特別設(shè)備運(yùn)輸階段，均會(huì)形成內(nèi)含烷烴、烯烴、環(huán)烷烴和芳香烴等污染物的工業(yè)廢氣。

2 VOCs的危害與處理的必要性

2.1 VOCs的危害

VOCs的危害，通常包含：首先，對生態(tài)環(huán)境的危害。被太陽、熱效應(yīng)影響，VOCs可以與空氣中的O3等氧化元素完成多渠道反應(yīng)，形成二次有機(jī)溶膠，讓大氣質(zhì)量降低;這也是光化學(xué)霧化物、城市霧霾的構(gòu)成元素。此外，VOCs一般會(huì)生成溫室效應(yīng)氣態(tài)物，讓世界范疇內(nèi)的溫度持續(xù)攀升。其次，是對肌體健康的危害。VOCs到達(dá)對應(yīng)濃度后，會(huì)讓肌體的呼吸道、眼睛產(chǎn)生不舒服的感覺。而且還會(huì)出現(xiàn)喉痛、肌膚過敏、無力等情況。此外，VOCs還會(huì)對肌體血液與腦結(jié)構(gòu)造成損傷，直接損傷中樞神經(jīng)，狀況惡劣時(shí)還可能危及人的性命，或誘發(fā)白血病。

2.2 VOCs處理的必要性

當(dāng)前，VOCs污染治理是大氣污染治理中的重點(diǎn)，有關(guān)VOCs整治的法制規(guī)程系統(tǒng)，例如排放要求、科技性法律體制等需要持續(xù)健全。并且，對VOCs整治的效率也在逐漸提升。有關(guān)政府機(jī)構(gòu)為了提升企業(yè)自主減排的主動(dòng)性，使用了征收環(huán)保稅等策略。在生態(tài)污染較為嚴(yán)重的環(huán)境下，大批企業(yè)持續(xù)提升了對VOCs處理的關(guān)注度，并高效推動(dòng)VOCs處理作業(yè)，以期待在揮發(fā)性有機(jī)污染物綜合治理工作中發(fā)揮出優(yōu)勢。

3 化工行業(yè)VOCs處理技術(shù)

3.1 吸附法

吸附法就是憑借廢氣中油氣、空氣成分與吸附劑互為融合的功能，讓不被吸納的空氣成分與易吸附的空氣成分、易吸納的油氣成分完成分離。VOCs吸附劑包含活性炭、硅膠等，特別以活性炭使用范疇最廣，吸納設(shè)施包含移動(dòng)床、固定床等。在VOCs吸納原料階段，當(dāng)中有機(jī)烴會(huì)被吸納原料所吸納，而氧氣、氮?dú)獾葻o機(jī)氣態(tài)物就不能被吸納，通過吸納處理后就能夠?qū)鈶B(tài)物進(jìn)行排放。吸附法有著較好的濃度與氣量改變適應(yīng)度，并且VOCs清理率高，所以在VOCs處理階段獲得廣泛推介。例如活性炭吸附，其使用一層薄膜來分離氣態(tài)物。分離設(shè)備包含分子篩、吸附與擴(kuò)散設(shè)備等。其操控便利、節(jié)約能源，另外還有溶劑吸收法等，也就是化學(xué)吸附，其能夠吸附大量氣態(tài)物。

3.2 光催化氧化技術(shù)

光催化氧化技術(shù)是將WO3、CdS、ZnO、TiO2等光敏半導(dǎo)體材料在光照下的光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能，形成的粒子與水和氧氣反應(yīng)后，形成有著強(qiáng)氧化功能的自由基，有著極強(qiáng)的廢氣氧化處理功能。該模式的優(yōu)勢是反應(yīng)速度快，處理效果強(qiáng)，處理后的產(chǎn)物回收極為便利，反應(yīng)過程與處理有機(jī)廢氣的溶液關(guān)聯(lián)度不高，當(dāng)前已經(jīng)引起行業(yè)的注意。

3.3 生物過濾技術(shù)

生物滴濾器在既定程度上比傳統(tǒng)的生物濾池有著更優(yōu)秀的清除功能，尤其是對低濃度的氣體更是如此。滴濾塔中填充既定體積的惰性填料，為降解有機(jī)物的微生物提供附著面。在生物滴濾塔中，液相是持續(xù)流動(dòng)的，并且還要完成既定的循環(huán)。循環(huán)液從滴濾塔的頂端往下噴灑，并順著填料滴流下落并且控制床層的濕度。循環(huán)液是微生物提供分解有機(jī)物所需要的水分與營養(yǎng)液。廢氣從滴濾塔的底端往上移動(dòng)，流過表層上附著微生物菌類的填料，與微生物接觸，進(jìn)而完成降解。生物滴濾法的降解條件（例如酸性值、溫度、營養(yǎng)液等）極易控制，能夠通過調(diào)節(jié)循環(huán)液的酸性值與溫度來控制反應(yīng)體系中的pH值與反應(yīng)溫度;微生物所需要的營養(yǎng)能夠通過往循環(huán)液內(nèi)摻加營養(yǎng)成分（例如含氮或磷的營養(yǎng)鹽）來補(bǔ)充。從整個(gè)流程來講，廢氣會(huì)完成吸附-生物降解。

生物滴濾法的優(yōu)勢是容易控制降解反應(yīng)條件，被運(yùn)用于處理含有烷烴、烯烴、醇、酮、酯、單環(huán)芳烴、鹵代烴和含硫、氮等VOCs氣態(tài)物，并且能夠高效清理產(chǎn)酸廢氣，適合用在污水處理廠與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)行業(yè)形成的濃度沒有超過0.5g/m3的VOCs氣態(tài)物的處理工藝中。生物滴濾法的缺陷是傳質(zhì)面積小（100-300m2/m3），質(zhì)量傳導(dǎo)慢，不適合在水溶性不佳或疏水性的VOCs氣態(tài)物處理工藝中。

3.4 熱力氧化法

熱力氧化法包含直接焚燒、蓄熱式直接焚燒、催化燃燒、蓄熱式催化燃燒。熱力氧化法與吸附法融合，可用來處理大風(fēng)量、低濃度的VOCs廢氣。低濃度VOCs廢氣通過吸附設(shè)備吸附-脫附后成為高濃度VOCs廢氣，再通過催化燃燒裝置處理后達(dá)標(biāo)排放，形成的熱能可回收利用，大幅度提升了處理VOCs廢氣的效率。

4 結(jié)束語

隨著中國近年來生態(tài)環(huán)境的惡化，生態(tài)課題業(yè)已轉(zhuǎn)換成目前亟待化解的一大難題。尤其是化工領(lǐng)域的有機(jī)廢氣排放層面，必須加快處理的節(jié)奏。所以，化工領(lǐng)域有關(guān)人員需要加強(qiáng)對國際國內(nèi)高端科技的引進(jìn)程度，提升對VOCs處理科技的高效運(yùn)用，帶動(dòng)VOCs的高效處理。

參考文獻(xiàn)

[1]樓崢芳.VOCs治理技術(shù)及合成橡膠裝置尾氣VOCs治理項(xiàng)目進(jìn)展[J].化工環(huán)保，2018，38（5）：494-498.

[2]姜成旭，孫曉紅.碎煤加壓氣化爐配套低溫甲醇洗裝置CO2尾氣VOCs治理[J].煤化工，2018，46（6）：1-4+29.

[3]全京，李曉爽，朱益丹.薄膜液晶晶體管顯示器件行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）治理技術(shù)研究[J].節(jié)能與環(huán)保，2018（3）：58-62.

[4]胡旭睿，虎嘯宇，王燦.地級市域工業(yè)VOCs排放源產(chǎn)排特性及其控制技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀：以秦皇島市為例[J].環(huán)境科學(xué)，2018，39（7）：3096-3101.

收稿日期：2020-04-27

作者簡介：張惠萍（1994-），女，漢族，本科學(xué)歷，環(huán)評助理工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境影響評價(jià)及咨詢。