淺談精細(xì)化工生產(chǎn)無(wú)組織廢氣排放及防治措施

顧峰華

（江蘇海豐新材料有限公司 江蘇啟東 226200）

引言

精細(xì)化工是生產(chǎn)精細(xì)化學(xué)品的核心領(lǐng)域，隨著近幾年我國(guó)化工行業(yè)的不斷發(fā)展，全國(guó)化工園區(qū)的數(shù)量迅速增長(zhǎng)，化工企業(yè)數(shù)量急劇增加，特別是精細(xì)化工企業(yè)的數(shù)量增加迅速，無(wú)組織廢氣產(chǎn)出量的增大，造成了較大的環(huán)境污染和生態(tài)的破壞，特別是VOCs 的排放對(duì)目前生態(tài)環(huán)境有較大的影響。因此無(wú)組織廢氣的達(dá)標(biāo)成為決定精細(xì)化工企業(yè)能否生存和發(fā)展的關(guān)鍵因素，得到了企業(yè)的高度重視。如何采用科學(xué)的治理措施進(jìn)行有效治理成為擺在當(dāng)前化工企業(yè)面前的重要研究課題。

1 精細(xì)化工無(wú)組織廢氣排放相關(guān)概念

精細(xì)化工無(wú)組織廢氣排放是指在精細(xì)化工生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)密閉設(shè)備或密封措施不完善而泄露[2]，在生產(chǎn)材料準(zhǔn)備、工藝反應(yīng)、產(chǎn)品精餾、萃取、結(jié)晶、干燥、卸料等工藝過(guò)程中，污染物通過(guò)生產(chǎn)加注、反應(yīng)、分離、凈化等單元操作過(guò)程，通過(guò)蒸發(fā)、閃蒸、吹掃、置換、噴濺等方式逸散到大氣中，廢氣不經(jīng)過(guò)排氣筒或煙囪，污染物向環(huán)境直接排出，或從露天作業(yè)場(chǎng)所、廢物堆放場(chǎng)所等擴(kuò)散出來(lái)。無(wú)組織排放[3]是VOCs 進(jìn)入大氣環(huán)境的重要途徑，無(wú)組織排放的廢氣日積月累，對(duì)環(huán)境的危害不容忽視，其排放源高度低，污染面積集中，呈地面彌漫狀，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，危害大。

2 精細(xì)化工生產(chǎn)無(wú)組織廢氣排放種類及來(lái)源

2.1 種類

傳統(tǒng)意義上的大氣污染模式可以分為顆粒物、二氧化硫、二氧化氮等，這些污染源來(lái)自化工企業(yè)燃燒、加熱的過(guò)程?；て髽I(yè)排放的廢氣污染物種類繁多，包括氣態(tài)污染物、顆粒狀固態(tài)污染物等多種形式[4]，氣態(tài)污染物的種類有：有機(jī)化合物、硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、鹵素化合物等；固態(tài)顆粒狀的污染物包括：飛灰、水霧、粉塵、煙塵、黑煙等。

有機(jī)化合物的成分涵蓋烴類、VOCs 等，VOCs 其毒性和大氣氧化活性比較高，可以引發(fā)溫室效應(yīng)、臭氧層空洞、紫外輻射增強(qiáng)等結(jié)果。能與NO 的結(jié)合產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致光化學(xué)煙霧的成形，有機(jī)化合物通常來(lái)源于有機(jī)化工生產(chǎn)歷程中。硫氧化物的核心內(nèi)容體現(xiàn)為SO2，主要來(lái)源于燃料，譬如天然氣、煤、焦炭、柴油等，硫化物礦石是經(jīng)過(guò)焙燒和冶煉的程序而產(chǎn)生出來(lái)的。氮氧化物的構(gòu)成分為NO、NO2，這些成分來(lái)源于污水處理站化學(xué)反應(yīng)、硝酸生產(chǎn)、化工爐窯、金屬表面處理等過(guò)程。碳氧化物的主要成分是CO 和CO2，來(lái)源于燃燒過(guò)程的結(jié)構(gòu)體以及自燃料燃燒環(huán)節(jié)。鹵素化合物呈現(xiàn)出來(lái)的主要狀態(tài)是HF、HCL 等，主要來(lái)源于化工加工廠、塑料化工廠、廢物焚燒、鹽酸制造等環(huán)節(jié)。

2.2 來(lái)源

由于無(wú)組織廢氣點(diǎn)源分散，污染項(xiàng)目多種多樣，點(diǎn)位眾多，因此難以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行有效、理想的歸類收集。每個(gè)點(diǎn)源的廢氣排放量很小，化工企業(yè)不能進(jìn)行有效及時(shí)的處理。無(wú)組織廢氣來(lái)源主要涵蓋：生產(chǎn)過(guò)程及物料轉(zhuǎn)移過(guò)程、管道及裝置泄漏造成跑冒滴漏、儲(chǔ)罐呼吸排放廢氣、危廢倉(cāng)庫(kù)廢氣、污水處理等領(lǐng)域。

（1）生產(chǎn)過(guò)程及物料轉(zhuǎn)移過(guò)程。精細(xì)化工產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中常有合成、過(guò)濾、混合、離心、壓濾、蒸餾、結(jié)晶、粉碎、烘干等工作環(huán)節(jié)，這些操作過(guò)程中均會(huì)有溶劑揮到發(fā)空氣中。尤其是在過(guò)濾、離心、壓濾、粉碎、烘干等生產(chǎn)程序中，無(wú)組織廢氣的排放濃度很高。另外，生產(chǎn)過(guò)程中桶裝溶劑的開(kāi)蓋作業(yè)過(guò)程、溶劑的輸送過(guò)程、反應(yīng)釜的人孔蓋開(kāi)啟投料過(guò)程、水真空泵和機(jī)械真空泵的使用環(huán)節(jié)、部分未接入廢氣處理裝置的放空管道、物料轉(zhuǎn)移過(guò)程中的滴漏、工藝廢水的排放過(guò)程均是無(wú)組織廢氣產(chǎn)生的重要來(lái)源。（2）管道及裝置泄漏造成跑冒滴漏。在通常狀況下盡管設(shè)備管件的質(zhì)量完美無(wú)缺，部件的安裝連接也非常緊密，但是在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的條件下，設(shè)備管道會(huì)因?yàn)榻橘|(zhì)腐蝕磨損等因素，及自然條件等外在因素發(fā)生老化和性變，這些因素是不可抗拒外界因素，從而引起物料泄漏造成的跑冒滴漏造成無(wú)組織廢氣的排放。（3）儲(chǔ)罐呼吸排放?；て髽I(yè)原料的儲(chǔ)存具有相配套的原料貯罐區(qū)，儲(chǔ)罐區(qū)用來(lái)保存酸堿液體、有機(jī)化學(xué)液體原料。貯罐區(qū)無(wú)組織排放廢氣來(lái)自于工作過(guò)程中呼吸的排放，工作過(guò)程中的排放是通過(guò)裝料與卸料環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的氣體揮發(fā)性損失排放，呼吸排放是在溫度改變或者大氣壓力變化的狀態(tài)下所導(dǎo)致的蒸汽膨脹和收縮從而產(chǎn)生的蒸汽排放。（4）危廢倉(cāng)庫(kù)?；て髽I(yè)的危廢廢倉(cāng)庫(kù)種類繁多，儲(chǔ)存的危險(xiǎn)廢物主要有：廢水生化處理產(chǎn)生的污泥、化學(xué)過(guò)濾過(guò)程中產(chǎn)生的濾渣、反應(yīng)產(chǎn)生的蒸餾殘?jiān)?、桶裝的廢液、廢包裝物、廢催化劑等，在危廢倉(cāng)庫(kù)內(nèi)存放的廢物通常情況下都摻雜著有機(jī)物和其他有毒物質(zhì)，在堆放的過(guò)程中，如果沒(méi)有行之有效的廢氣收集和治理設(shè)施和高質(zhì)量的技術(shù)預(yù)處理環(huán)節(jié)，惡臭氣體和有毒物質(zhì)就會(huì)釋放出來(lái)，造成廢氣的無(wú)組織排放從而影響周邊的環(huán)境。（5）污水處理?；て髽I(yè)為了使公司的廢水達(dá)到污水接管標(biāo)準(zhǔn)，化工企業(yè)的污水處理均有與之配套的污水預(yù)處理裝備和設(shè)施。在污水預(yù)處理處理的廢水收集池、調(diào)節(jié)池、曝氣池等工序會(huì)有有機(jī)氣體無(wú)組織排放，在厭氧池、污泥濃縮池、污泥壓濾等工序無(wú)組織廢氣的主要成分體現(xiàn)為H2S、四硫醇等的硫化物，這些氣體稱為惡臭氣體。另外，有些公司的廢水在進(jìn)入生化處理前會(huì)對(duì)廢水進(jìn)行蒸發(fā)除鹽處理，在廢水的蒸發(fā)過(guò)程和廢鹽的離心過(guò)程由于物料溫度較高、廢氣收集設(shè)施不完善導(dǎo)致部分廢氣無(wú)組織排放，對(duì)公司周圍的環(huán)境影響較大。（6）管理方面的缺陷所造成的人為污染。在化工企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，由于操作失誤、員工違反操作規(guī)程進(jìn)行作業(yè)所導(dǎo)致的人為污染，比如是生產(chǎn)泄露事故所致的廢氣的無(wú)組織排放，或是化學(xué)物質(zhì)傾瀉在地面，使土壤遭受污染，之后在蒸發(fā)和日曬的條件下，釋放出來(lái)的無(wú)組織廢氣。

3 精細(xì)化工無(wú)組織廢氣排放的防治措施

3.1 生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)組織廢氣排放的防治措施

對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中容易產(chǎn)生無(wú)組織廢氣排放的過(guò)濾、離心、壓濾、粉碎、烘干等工序設(shè)置單獨(dú)的密閉房間進(jìn)行操作，并在房間內(nèi)安裝廢氣集中收集系統(tǒng)將集中收集的廢氣接入廢氣處理裝置經(jīng)過(guò)冷凝、活性炭吸附、催化焚燒等方法進(jìn)行處理后經(jīng)過(guò)排氣筒達(dá)標(biāo)排放；另外，企業(yè)在項(xiàng)目設(shè)計(jì)和設(shè)備安裝階段，在相關(guān)設(shè)備的選型方面應(yīng)優(yōu)先采用先進(jìn)的、污染產(chǎn)生量小的設(shè)備，如:離心機(jī)宜采用密閉式離心機(jī)，淘汰敞口三足離心機(jī)；烘干設(shè)備淘汰傳統(tǒng)烘箱，盡量采用旋轉(zhuǎn)真空干燥設(shè)備等先進(jìn)設(shè)備，盡量從源頭上減少無(wú)組織廢氣的排放量。桶裝溶劑開(kāi)蓋過(guò)程產(chǎn)生的無(wú)組織廢氣應(yīng)采用移動(dòng)式吸風(fēng)罩將廢氣收集后接入廢氣總管通過(guò)廢氣處理裝置進(jìn)行處理排放；有機(jī)溶劑等液體物料的輸送應(yīng)采用固定的密閉管道用管道泵進(jìn)行輸送，盡量避免采用氣動(dòng)隔膜泵進(jìn)行輸送；反應(yīng)釜進(jìn)行固體投料時(shí)應(yīng)避免直接打開(kāi)人孔蓋從人孔蓋直接進(jìn)行投料操作，應(yīng)采用固定式的密閉加料裝置進(jìn)行加料，固體料的開(kāi)啟及加料過(guò)程均在密閉的加料箱進(jìn)行進(jìn)行操作，以此避免產(chǎn)生粉塵的無(wú)組織排放；真空泵在選型時(shí)應(yīng)該盡量選用機(jī)械真空泵，機(jī)械真空泵的尾氣應(yīng)該經(jīng)過(guò)冷凝等預(yù)處理后接入廢氣排放總管進(jìn)入廢氣處理裝置，若因條件限制只能選用水真空泵時(shí)，水真空泵內(nèi)的循環(huán)水應(yīng)配備水冷卻裝置，對(duì)真空泵的循環(huán)水及時(shí)進(jìn)行冷卻處理并按時(shí)更換新的真空泵循環(huán)水，避免由于真空泵內(nèi)的循環(huán)水溫度過(guò)高，水中的揮發(fā)性有機(jī)物揮發(fā)產(chǎn)生無(wú)組織排放，另外對(duì)水真空泵的箱體應(yīng)進(jìn)行密閉處理并定期檢查其密閉性，水真空泵產(chǎn)生的廢氣應(yīng)接入廢氣總管進(jìn)入廢氣處理裝置處理后通過(guò)排氣筒進(jìn)行排放，必要時(shí)水真空泵廢氣接入廢氣總管前須進(jìn)行冷凝等預(yù)處理；對(duì)生產(chǎn)裝置所有的放空管道進(jìn)行檢查確保所有放空管道接入排氣總管或單獨(dú)的廢氣處理裝置進(jìn)行處理；生產(chǎn)過(guò)程中廢水排放應(yīng)采用固定管道直接排至廢水收集池內(nèi)，不得通過(guò)地溝再排至廢水收集池，以避免廢水中的污染物通過(guò)地溝在整個(gè)生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生廢氣的無(wú)組織排放，另外對(duì)高溫廢水排放前應(yīng)先進(jìn)行冷卻處理后排至廢水收集池。

生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)于無(wú)組織廢氣排放的預(yù)防措施要從收集、處理、排放這三個(gè)環(huán)節(jié)入手。收集作為化工車間對(duì)廢氣治理防御的第一環(huán)節(jié)在整個(gè)環(huán)節(jié)中占據(jù)中引領(lǐng)性的地位，全程工作能否順利運(yùn)行主要在于能否對(duì)廢氣進(jìn)行高效的收集。針對(duì)有組織氣體，主要借助于現(xiàn)代回收化、無(wú)害化等技術(shù)進(jìn)行收集。如果可以充分達(dá)到有組織氣體的排放指標(biāo)，就會(huì)采取相宜的技術(shù)手段對(duì)無(wú)組織廢氣通過(guò)密封技術(shù)控制在負(fù)壓環(huán)境內(nèi)的方法，以及對(duì)于集風(fēng)設(shè)備進(jìn)行設(shè)置的模式，對(duì)無(wú)序排放的毒害氣體進(jìn)行收集，改變固有的排放模式，從無(wú)組織廢氣變?yōu)橛薪M織廢氣之后進(jìn)入廢氣的處理，處理程序開(kāi)啟的時(shí)候，要對(duì)廢氣的性質(zhì)和成分進(jìn)行歸類，借助于適宜的治理措施，通過(guò)優(yōu)質(zhì)的排氣筒進(jìn)行排放。

3.2 物料存儲(chǔ)及環(huán)保設(shè)施無(wú)組織廢氣排放的防治措施

存儲(chǔ)較大量的液體原料時(shí)會(huì)經(jīng)常用到儲(chǔ)罐，在槽罐車向原料儲(chǔ)罐卸料的過(guò)程中儲(chǔ)罐會(huì)產(chǎn)生呼吸廢氣，為避免污染環(huán)境應(yīng)將此呼吸廢氣集中收集接入公司廢氣處理系統(tǒng)進(jìn)行處理或單獨(dú)安裝處理設(shè)施進(jìn)行處理。對(duì)于化工企業(yè)儲(chǔ)罐區(qū)無(wú)組織廢氣排放的治理，要通過(guò)控制罐體溫差的模式，在罐體形狀技術(shù)設(shè)計(jì)中，引入浮頂罐裝置設(shè)計(jì)原理，從而達(dá)到降低呼吸消耗的目標(biāo)。比如是在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)增加呼吸擋板，優(yōu)化回收模式等方法來(lái)完成[5]，常用的回收方法有很多，比較著名的有冷凝回收法、集氣罐法、噴淋回收法、壓縮回收法等。

另外固廢倉(cāng)庫(kù)及廢水處理裝置產(chǎn)生的廢氣也應(yīng)收集后進(jìn)行處理后排放。常用的處理方法有冷凝、活性炭吸附、噴淋吸收、催化焚燒等。

3.3 減排技術(shù)的治理措施

化工企業(yè)應(yīng)該充分重視對(duì)于無(wú)組織排放源所進(jìn)行的排查工作，采用科學(xué)的排查措施進(jìn)行定期檢查，從檢查結(jié)果出發(fā)，在每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都要建立檔案并且備案記錄，檔案管理方面要成立專門(mén)的責(zé)任組。在檢查環(huán)節(jié)中如果出現(xiàn)超出排放標(biāo)準(zhǔn)的化工企業(yè)，要在泄露檢測(cè)技術(shù)與修復(fù)技術(shù)（LDAR）同步運(yùn)行的情況下進(jìn)行整改，不同的泄露位置要引入不同的治理措施完成整改，并且把整改過(guò)程中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、備案，并且追究責(zé)任組的責(zé)任。在此基礎(chǔ)上，不斷設(shè)立企業(yè)節(jié)能減排的信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，改進(jìn)檢測(cè)技術(shù)，完善責(zé)任減排責(zé)任制度。與此同時(shí)，各個(gè)化工企業(yè)要在優(yōu)化改造技術(shù)上下功夫，做好無(wú)組織排放檢測(cè)工作的外置措施。

3.4 實(shí)施清潔生產(chǎn)的治理措施

迄今為止，國(guó)內(nèi)化工企業(yè)無(wú)組織廢氣排放管理工作過(guò)程中，控制化工企業(yè)氣體污染物無(wú)組織排放最行之有效措施就是清潔生產(chǎn)，不論是討論經(jīng)濟(jì)效益，還是從技術(shù)可行性的角度出發(fā)，清潔生產(chǎn)在現(xiàn)實(shí)中都有實(shí)踐基礎(chǔ)，可以在現(xiàn)實(shí)中實(shí)施。國(guó)內(nèi)的化工企業(yè)在實(shí)施清潔生產(chǎn)的過(guò)程中，不僅可以促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)展，而且可以還可以維持生態(tài)平衡，對(duì)于環(huán)境起到保護(hù)的作用，國(guó)內(nèi)的化工企業(yè)要在循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)的成功經(jīng)驗(yàn)環(huán)節(jié)下功夫。在無(wú)組織廢氣的排查中，要對(duì)生產(chǎn)裝置進(jìn)行調(diào)查和分析，從裝置中的資源能源消耗以及產(chǎn)污情形出發(fā)，采用科學(xué)、新式的清潔生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行治理，最后才會(huì)呈現(xiàn)出較為有效的結(jié)果。綠色環(huán)保戰(zhàn)略部署的推進(jìn)，對(duì)于清潔生產(chǎn)起到了促進(jìn)作用。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，化工產(chǎn)業(yè)推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的急速發(fā)展，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)在精細(xì)工生產(chǎn)過(guò)程中也制造出很多無(wú)組織廢氣，如果這些廢氣肆意排放，不能采用有序有效的控制措施，就會(huì)造成周圍環(huán)境的極大污染。因此企業(yè)在重視經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)同時(shí)也應(yīng)該對(duì)廢氣污染問(wèn)題給予重視，關(guān)注精細(xì)化工生產(chǎn)無(wú)組織廢氣的排放問(wèn)題，根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況制定適合本企業(yè)的廢氣治理方案，最大化的避免化工業(yè)對(duì)環(huán)境造成的污染，維護(hù)生態(tài)平衡。