化工行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物污染管控措施

紀(jì) 爽

化工行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物污染管控措施

紀(jì) 爽

（營口環(huán)境評(píng)價(jià)有限公司， 遼寧 營口 115000）

中國的化工行業(yè)發(fā)展迅速，雖然助力了我國的經(jīng)濟(jì)增長，但同時(shí)也給生態(tài)環(huán)境帶來了不少壓力。在了解國內(nèi)外化工行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物污染管控現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，針對(duì)化工行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放情況，對(duì)排放標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)技術(shù)和治理技術(shù)進(jìn)行具體的分析研究，從而為我國化工行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物污染管控提出相應(yīng)的措施建議。

化工行業(yè)； LDAR技術(shù)； 檢測(cè)和修復(fù)； 揮發(fā)性有機(jī)物

化工行業(yè)為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了不少貢獻(xiàn)，一直以來，是社會(huì)比較關(guān)注的行業(yè)之一。作為傳統(tǒng)工業(yè)的代表，其生產(chǎn)過程比較復(fù)雜，不僅對(duì)于生產(chǎn)工藝的要求高，而且對(duì)于安全生產(chǎn)的要求也十分高。但是在化工行業(yè)生產(chǎn)的過程中，揮發(fā)性有機(jī)物污染問題十分嚴(yán)峻并日益引起社會(huì)各界的關(guān)注。揮發(fā)物有機(jī)物的污染與管控同時(shí)也關(guān)系到我國的大氣問題，近些年來，我國大氣污染天氣不斷增多，大氣污染問題越來越危險(xiǎn)人們的生活與健康[1]。

張樹琨（2018）針對(duì)某典型化工企業(yè)的揮發(fā)性有機(jī)物排放特征進(jìn)行了深入研究，同時(shí)從檢測(cè)和治理這兩個(gè)方面重點(diǎn)關(guān)注了揮發(fā)性有機(jī)物的管控措施，最重要的是，其對(duì)LDAR技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的案例分析對(duì)于LDAR技術(shù)和自動(dòng)化、無人化、智能化領(lǐng)域技術(shù)的結(jié)合具有重要價(jià)值，為后續(xù)的研究提供了參考和借鑒[2]。

周蕊（2020）通過分析現(xiàn)代煤化工行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物的管理和控制，從認(rèn)知泄漏檢測(cè)與修復(fù)、強(qiáng)化識(shí)別揮發(fā)性有機(jī)物排放源項(xiàng)等多個(gè)方面提出了幾點(diǎn)治理建議，目的在于進(jìn)一步改善大氣環(huán)境[3]。

張黎（2020）等在梳理相關(guān)法律法規(guī)和技術(shù)政策基礎(chǔ)上，指出江蘇省揮發(fā)性有機(jī)物治理現(xiàn)狀以及政策應(yīng)用情況，側(cè)重于從科技創(chuàng)新方面助力化工行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物的管控[4]。

本文在了解國內(nèi)外化工行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物污染管控現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，針對(duì)化工行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放情況，對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物排放標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)技術(shù)和治理技術(shù)進(jìn)行具體的分析研究，從而為我國化工行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物污染管控提出相應(yīng)的措施建議。

1 國內(nèi)外揮發(fā)性有機(jī)物污染管控現(xiàn)狀

1.1 國內(nèi)污染控制情況

1.1.1 國內(nèi)化工行業(yè)概述

中國的化工行業(yè)雖然起步較晚，但其發(fā)展迅速，為國民經(jīng)濟(jì)的增長貢獻(xiàn)了不少力量。但值得注意的是，化工行業(yè)及其發(fā)展迅速成長也帶來了很多負(fù)面問題，比如安全問題，污染問題，生態(tài)問題和環(huán)境問題，高消費(fèi)、產(chǎn)能過剩的問題也時(shí)常出現(xiàn)[5]。近幾年來隨著安全環(huán)保壓力的增大，化工行業(yè)的經(jīng)營發(fā)展壓力也不斷增加，人們的環(huán)保訴求也越來越高。石化行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)朝著大型化、一體化、園區(qū)化發(fā)展，這使得污染物的嚴(yán)格管控成為可能，我國十分重視化工行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物污染管控（圖1）。

圖1 某化工企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)

1.1.2 國內(nèi)化工行業(yè)污染管控情況

一般來說，根據(jù)化工企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)和工況特點(diǎn)，按照排放方式的不同可以分為有組織排放和無組織排放。有組織的排放一般是固定排放，可以達(dá)到相應(yīng)的排放限制要求。不管是工藝廢氣還是燃燒廢氣，都屬于化工企業(yè)生產(chǎn)工藝中的固定排放[6]。與之相對(duì)的無組織排放更多指的是在工藝生產(chǎn)過程中管道、閥門一些設(shè)備由于泄露而揮發(fā)逸散的工藝廢氣，具有分散性強(qiáng)和隱蔽性強(qiáng)的特點(diǎn)，因此管控難度比較大。不同的排放環(huán)節(jié)，揮發(fā)性有機(jī)物的排放特征各不一樣。在化工行業(yè)的生產(chǎn)中部分生產(chǎn)工序仍然存在著敞開式作業(yè)、間歇式生產(chǎn)、人工加料的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，所排放的工藝廢氣屬于無組織排放。另外，在停產(chǎn)檢修過程中非正常的生產(chǎn)工藝狀態(tài)下原本不會(huì)排放的污染物由于操作不當(dāng)可能出現(xiàn)無組織排放的情況。除了工藝生產(chǎn)環(huán)節(jié)，在運(yùn)輸儲(chǔ)存環(huán)節(jié)也很容易出現(xiàn)揮發(fā)性污染物的無組織排放，如儲(chǔ)罐內(nèi)的揮發(fā)性有機(jī)物當(dāng)罐內(nèi)氣壓發(fā)生變化時(shí)容易通過大、小呼吸損失的方式揮發(fā)外泄。

1.2 國外污染控制情況

歐盟、美國等是比較早認(rèn)識(shí)到揮發(fā)性有機(jī)物污染問題的國家和地區(qū)，不僅較早開展了大量針對(duì)有效控制揮發(fā)性有機(jī)物的排放和污染的研究工作，同時(shí)制訂了一系列管控?fù)]發(fā)性有機(jī)物排放的法律法規(guī)和排放標(biāo)準(zhǔn)。

其中值得借鑒的是，美國政府提高違法成本的措施和歐盟通過指令和行業(yè)指令結(jié)合的措施。美國通過經(jīng)濟(jì)懲罰，對(duì)污染物排放不達(dá)標(biāo)的企業(yè)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)處罰，同時(shí)還要追究相關(guān)的民事責(zé)任和刑事責(zé)任。英國等國家則不同程度建立了污染物排放分級(jí)管理制度。通過嚴(yán)格的管控措施有效降低了揮發(fā)性有機(jī)物的排放總量，提高了污染物管控和治理效率。

2 化工行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)情況及技術(shù)應(yīng)用

2.1 揮發(fā)有機(jī)體控制標(biāo)準(zhǔn)

目前來說，我國尚未出臺(tái)統(tǒng)一的化工行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物控制標(biāo)準(zhǔn)，但是部分省市已經(jīng)率先出臺(tái)了地方性標(biāo)準(zhǔn)。比如針對(duì)揮發(fā)性有機(jī)液體儲(chǔ)罐的要求是根據(jù)儲(chǔ)存真實(shí)蒸汽氣壓和容積的不同選擇規(guī)范的儲(chǔ)罐類型，同時(shí)采用嚴(yán)格的密封標(biāo)準(zhǔn)。此外在無組織的監(jiān)控點(diǎn)位，企業(yè)邊界處苯的最高濃度也進(jìn)行了一定限定。

表1 各國法律情況

2.2 泄漏檢測(cè)與修復(fù)概述

在化工行業(yè)的生產(chǎn)過程中，需要對(duì)全部生產(chǎn)過程中發(fā)生的物料泄露進(jìn)行系統(tǒng)性的控制。不管是移動(dòng)式還是固定式，都需要在規(guī)定的時(shí)間和周期之內(nèi)進(jìn)行檢查以及定量檢測(cè)，以此對(duì)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行管控。實(shí)際上，泄漏檢測(cè)和修復(fù)可以分為三個(gè)流程，一般包括項(xiàng)目建立、泄漏點(diǎn)位檢測(cè)和泄漏設(shè)備修復(fù)。項(xiàng)目的建立首先要對(duì)整個(gè)化工企業(yè)的情況進(jìn)行了解和分析，如果在生產(chǎn)的過程中需要接觸或者流經(jīng)含揮發(fā)性有機(jī)物的物料，再判斷設(shè)備的類型。泄漏點(diǎn)位檢測(cè)有兩種方式，一種是常規(guī)檢測(cè)，一種是非常規(guī)檢查。一般來說非常規(guī)檢測(cè)會(huì)作為常規(guī)檢測(cè)的輔助手段，常規(guī)檢測(cè)利用相關(guān)的檢測(cè)設(shè)備在正常的環(huán)境和天氣狀況下對(duì)檢測(cè)點(diǎn)位進(jìn)行檢測(cè)以得到泄漏濃度的數(shù)據(jù)，非常規(guī)檢測(cè)則作為快速查找設(shè)備泄漏的揮發(fā)性有機(jī)物云團(tuán)的有效工具以快速確定疑似泄漏。在做完檢測(cè)之后，針對(duì)泄漏設(shè)備的修復(fù)要看泄漏情況的程度是輕微、中度還是嚴(yán)重泄漏。根據(jù)泄漏情況的不同采取相應(yīng)的修復(fù)措施，并且在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行一到兩次復(fù)測(cè)，確保修復(fù)效果。

2.3 LDAR技術(shù)

在往常的化工行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)和設(shè)備修復(fù)技術(shù)中，往往采用目視檢查、異味檢測(cè)和皂液檢查等傳統(tǒng)的方式，其缺點(diǎn)是檢測(cè)不全面以及不準(zhǔn)確（圖2）。因此，隨著科技的進(jìn)步和行業(yè)發(fā)展的要求，新的檢測(cè)技術(shù)和修復(fù)技術(shù)被更多應(yīng)用于化工行業(yè)，本文結(jié)合化工行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展特點(diǎn)，重點(diǎn)提出了LDAR技術(shù)。

圖2 實(shí)驗(yàn)室常用氣體檢測(cè)儀

LDAR技術(shù)的原理是利用光學(xué)成像分析設(shè)備對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏的密封元件和點(diǎn)位，通過對(duì)密封點(diǎn)位的定量檢測(cè)可以有效降低檢測(cè)時(shí)間、人力成本和經(jīng)濟(jì)成本，其最終目的是為了減少揮發(fā)性有機(jī)物的排放。LDAR的基本流程是資料收集、軟硬件設(shè)施、裝置適合性分析、物料狀態(tài)劃分、密封點(diǎn)計(jì)數(shù)、不可達(dá)密封點(diǎn)識(shí)別、建立密封點(diǎn)位臺(tái)賬等。同時(shí)在檢測(cè)結(jié)束之后，對(duì)于檢測(cè)出的泄漏的密封點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行復(fù)測(cè)，確保對(duì)泄漏點(diǎn)位修復(fù)到位（圖3）。

圖3 LDAR檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)

2.4 實(shí)際應(yīng)用情況

通過相關(guān)的數(shù)據(jù)分析可知LDAR檢測(cè)和修復(fù)技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用存在較高的效益，但是受限于技術(shù)水平和信息化水平，LDAR技術(shù)的應(yīng)用并不十分成熟，仍然存在一些亟待解決的問題。

3 化工行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物污染管控措施建議

3.1 完善相關(guān)法律法規(guī)文件

目前來說，我國化工行業(yè)LDAR技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)比較廣泛，也取得一定的檢測(cè)效益。同時(shí)我國的部分城市也開始試點(diǎn)作業(yè)并不斷完善技術(shù)。但是國內(nèi)的法律法規(guī)和技術(shù)文件指導(dǎo)不夠全面，這就導(dǎo)致了LDAR技術(shù)的應(yīng)用存在限制。因此，應(yīng)當(dāng)完善相關(guān)的法律法規(guī)和技術(shù)文件，不僅要明確LDAR技術(shù)應(yīng)用的責(zé)任主體，同時(shí)要規(guī)范檢測(cè)儀器的選用和檢測(cè)方式的使用。

3.2 實(shí)現(xiàn)檢測(cè)工作的專業(yè)化

LDAR技術(shù)的正確應(yīng)用對(duì)實(shí)施機(jī)構(gòu)專業(yè)化程度要求較高，應(yīng)當(dāng)由專業(yè)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)來完成，這就需要相關(guān)的部門做好檢測(cè)機(jī)構(gòu)的認(rèn)證，同時(shí)出臺(tái)相關(guān)的管理制度。建立起一個(gè)相對(duì)完善的管理體系對(duì)于LDAR技術(shù)的專業(yè)化實(shí)施意義重大。

3.3 提升信息化水平

我國化工行業(yè)LDAR技術(shù)目前來說信息化水平還比較低，普遍引進(jìn)國外平臺(tái)的軟件開發(fā)，數(shù)據(jù)管理和生成統(tǒng)計(jì)受限，因此，化工行業(yè)LDAR技術(shù)的改革和轉(zhuǎn)型升級(jí)要考慮與企業(yè)現(xiàn)有管理軟件進(jìn)行融合，不僅要參考國外平臺(tái)的建立同時(shí)還要進(jìn)行本土化的開發(fā)，不斷提高信息化的水平。

4 結(jié) 論

隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高，對(duì)環(huán)境影響較大的化工行業(yè)的發(fā)展越來越受到人們的關(guān)注。本文針對(duì)化工行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物的排放情況和排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)檢測(cè)技術(shù)和修復(fù)技術(shù)進(jìn)行了研究和探討，并根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況提出了幾點(diǎn)改進(jìn)措施。

［1］許清鑫.克勞斯法硫磺回收工藝技術(shù)探討[J].化工管理, 2020 (27): 98-99.

［2］朱慶林.試論化工安全及環(huán)境保護(hù)的重要性[J].化工管理, 2020 (20): 46-47.

［3］孫偉民.淺析精細(xì)化工行業(yè)廢水污染及控制策略[J].石化技術(shù), 2015, 22 (8): 240.

［4］王旌. 上海市某化工企業(yè)搬遷過程污染控制工作案例研究[J]. 環(huán)境科學(xué)與管理, 2017, 42 (12): 70-73.

［5］王龍,李一倬,李雄勇, 等.沈陽市揮發(fā)性有機(jī)物減排形勢(shì)分析與對(duì)策[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué),2019,45(1):84-89.

［6］王宏洋,趙淑霞,李敏, 等.國內(nèi)外煤化工行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)研究及啟示[J].化工環(huán)保,2018,38(6):720-727.

Control Measures of Volatile Organic Pollution in Chemical Industry

（Yingkou Environmental Assessment Co., Ltd., Yingkou Liaoning 115000, China）

China's chemical industry is developing rapidly, which not only contributes to China's economic growth, but also brings a lot of pressure to the ecological environment. On the basis of understanding the current situation of pollution control of volatile organic compounds in the chemical industry at home and abroad, and aiming at the emission situation of volatile organic compounds in the chemical industry, a specific analysis and research on the emission standards, detection technology and treatment technology were carried out. At last, the corresponding measures and suggestions for the pollution control of volatile organic compounds in China's chemical industry were put forward.

Chemical industry; LDAR technology; Detection and repair; Volatile organic compounds

2020-01-23

紀(jì)爽（1986-），女，遼寧省營口市人，工程師，碩士，研究方向：環(huán)境科學(xué)。

X 820.3

A

1004-0935（2021）03-0400-03