江西省化工園區(qū)揮發(fā)性有機物管控現(xiàn)狀及建議

徐寶平 何 丹，2 朱劍玲

(1.江西省生態(tài)環(huán)境科學研究與規(guī)劃院；2.江西農(nóng)業(yè)大學；3.江西省宜春生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心)

引言

隨著我國化工園區(qū)數(shù)目的迅速增加，化工園區(qū)內(nèi)企業(yè)排放VOCs 引起的環(huán)境問題越來越受人們的關(guān)注[1]，化工行業(yè)VOCs 排放量巨大且種類繁多，2010 年化工行業(yè)VOCs 排放量為2630 kt，占全國工業(yè)源VOCs 排放的13.2%[2]，化工園區(qū)作為化工行業(yè)的主要生產(chǎn)基地和企業(yè)集群地，其VOCs排放不容忽視[3]。根據(jù)江西省工業(yè)和信息化廳等五部門2021年4月公布的第一批全省化工園區(qū)名單，我省目前有26家化工園區(qū)(集聚區(qū))。但同時，化工企業(yè)因其VOCs治理基礎(chǔ)較差，廢氣排污成分復雜、留有異味，因此投訴較多，已成為我省VOCs治理工作方面的一個難點，因此加強對化工園區(qū)VOCs排放管控已成為生態(tài)環(huán)境管理部門一項迫在眉睫的工作。

1 VOCs的定義及危害

1.1 VOCs的定義

根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)的定義，VOCs(volatile organic compounds)是指在常溫下，沸點50 ℃至260 ℃的各種有機化合物。為加強對揮發(fā)性有機物的管控，統(tǒng)一公眾及生態(tài)環(huán)境管理者對揮發(fā)性有機物定義的認識，我國在2019年發(fā)布的《揮發(fā)性有機物無組織排放控制標準》(GB37822-2019)中，將揮發(fā)性有機物統(tǒng)一定義為：“參與大氣光化學反應的有機物，或者根據(jù)有關(guān)規(guī)定確定的有機化合物”，在表征VOCs總體排放情況時，根據(jù)行業(yè)特征和環(huán)境管理要求，可采用總揮發(fā)性有機物(以TVOC表示)、非甲烷總烴(以NMHC表示)作為污染物控制項目。

1.2 VOCs的危害

一般來說，揮發(fā)性有機物進入環(huán)境空氣后，在紫外線照射下，可與大氣中其他污染物進行光化學反應，容易發(fā)生光化學煙霧事件。近年來，我國各地臭氧污染呈上升趨勢，就是揮發(fā)性有機物與大氣中氮氧化物進行反應，破壞了大氣中原有平衡，造成臭氧累積，而臭氧濃度的上升，可對人體健康造成一定的危害，同時對農(nóng)作物的生產(chǎn)產(chǎn)生嚴重的影響[4]。同時，空氣中過多的VOCs 會刺激人體的鼻腔黏膜，并通過呼吸道進入人體肺部并對其造成危害，對人體產(chǎn)生致畸、致癌等影響[5-7]。

2 化工園區(qū)VOCs管理現(xiàn)狀

生態(tài)環(huán)境部《重點行業(yè)揮發(fā)性有機物綜合治理方案》下發(fā)以來，我省化工園區(qū)開啟了VOCs整治工作元年，經(jīng)過近兩年的整治，多數(shù)化工園區(qū)及企業(yè)在內(nèi)部VOCs管理制度建立、措施管控、監(jiān)控平臺建設(shè)等方面取得了一定的進步。以江西省某化工園區(qū)為代表，結(jié)合該園區(qū)VOCs基礎(chǔ)調(diào)查現(xiàn)狀，介紹該園區(qū)VOCs管控現(xiàn)狀并提出一定的指導建議。

2.1 園區(qū)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

目前該園區(qū)生產(chǎn)過程涉及VOCs排放的企業(yè)有47家，行業(yè)分布主要為化學藥品原料藥制造、化學試劑和助劑制造、涂料制造，分別為11家、4家、2家，此外有部分生物藥品制造企業(yè)及其他專用化學產(chǎn)品制造企業(yè)。該園區(qū)涉VOCs企業(yè)行業(yè)分布情況見圖1。

2.2 園區(qū)企業(yè)原輔材料使用情況

根據(jù)統(tǒng)計分析，該化工園區(qū)中各企業(yè)涉VOCs原輔材料約72種，其中使用量排前十位的如表1所示。對照《重點行業(yè)揮發(fā)性有機物治理方案》中列明的重點控制的VOCs物質(zhì)，該化工園區(qū)各企業(yè)所使用原輔材料中二甲苯、甲醛、甲苯、苯乙烯等屬于O3及PM2.5前體物，苯乙烯、丙烯酸樹脂等屬于惡臭物質(zhì)，苯、甲醛、環(huán)氧乙烷、二氯乙烷等屬于高毒害物質(zhì)。

圖1 園區(qū)涉VOCs企業(yè)行業(yè)部分情況

表1 園區(qū)各企業(yè)涉VOCs原輔材料使用情況

2.3 園區(qū)VOCs治理現(xiàn)狀

根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，該園區(qū)各化工企業(yè)VOCs有組織廢氣基本經(jīng)過冷凝+堿液(水)噴淋吸收后再經(jīng)活性炭吸附，從處理措施效果看，堿液(水)噴淋吸收加活性炭組合工藝對有機氣體的吸收效率較低，處理效率不高。根據(jù)我省2017年進行的五大行業(yè)VOCs專項調(diào)查結(jié)果顯示，吸附法對有機廢氣的平均去除效率在33%左右，且一般企業(yè)在噴淋后未經(jīng)過除霧(水汽)直接進入活性炭吸附工序，易導致活性炭堵塞。各企業(yè)在VOCs收集治理方面存在以下共性問題：無組織廢氣收集效果不明顯，車間工作人員操作工序管理不善，部分企業(yè)水環(huán)泵循環(huán)水箱、溶劑回收池、收料桶、放料桶等未密閉加蓋，集氣罩風量不夠，無法對操作工序產(chǎn)生的VOCs進行有效收集。采用VOCs便攜檢測儀檢測現(xiàn)場VOCs濃度達到200 ppm級別，廠區(qū)惡臭嚴重。

3 園區(qū)VOCs整治措施建議

3.1 提高化工企業(yè)整治規(guī)范性

為降低園區(qū)VOCs排放對環(huán)境空氣及周邊居民點的不利影響，園區(qū)應從管控VOCs污染物排放和惡臭污染物逸散兩個環(huán)節(jié)入手。在管控VOCs排放方面，園區(qū)管委會及縣生態(tài)環(huán)境部門應加強對化工企業(yè)，尤其是廠區(qū)無組織排放嚴重、末端治理措施低效企業(yè)的管控，要求企業(yè)逐步完善各車間各VOCs產(chǎn)生設(shè)備、廢水收集池等的無組織收集工作，聘請專業(yè)的第三方環(huán)保設(shè)計公司，從廢氣的收集風量、分類處置方面提出切實可行的設(shè)計方案。在此基礎(chǔ)上，針對末端處理措施，可先要求企業(yè)進行自行監(jiān)測，若廢氣達標排放，則評估廢氣處理措施的處理效率，對非甲烷總烴產(chǎn)生速率≥3 kg/h的，要求處理效率必須達到80%以上，若廢氣排放濃度不達標，可要求企業(yè)進行進一步整治措施。

針對化工園區(qū)目前普遍存在的“達標不達味”問題，建議在做好企業(yè)VOCs管控的基礎(chǔ)上，對各企業(yè)易產(chǎn)生惡臭氣味的原輔材料及污水處理站進行管控，如園區(qū)企業(yè)在生產(chǎn)過程中使用二乙胺、三乙胺、吡啶、醋酐、異戊醛等，上述物質(zhì)均具有強烈的惡臭氣味。使用上述原輔材料的企業(yè)在日常的操作工序中應加強員工管理，提高工藝自動化水平，減輕惡臭物料的無組織逸散，提高收集處理效率，在末端治理措施中經(jīng)檢測如存在惡臭物質(zhì)，應進行處理措施工藝改進，加強除臭處理。

3.2 加強園區(qū)環(huán)保管理能力建設(shè)

鑒于目前園區(qū)環(huán)保管理能力不足、VOCs管理制度不全的情況，建議該化工園區(qū)應建立健全的園區(qū)VOCs環(huán)保管理制度，如建立各企業(yè)環(huán)境管理臺賬并進行動態(tài)化更新，記錄基本信息、生產(chǎn)設(shè)施運行管理信息、污染防治設(shè)施運行管理信息、監(jiān)測記錄信息和其他環(huán)境管理信息；提高園區(qū)環(huán)保管理人員專業(yè)知識，加強常態(tài)化執(zhí)法檢查，最終確保廠界異味及無組織排放有效收集治理，減輕周邊環(huán)境敏感點廢氣投訴；建立園區(qū)涉VOCs排放企業(yè)等級評價系統(tǒng)，建立園區(qū)廢氣排放保證金預交模式，對各企業(yè)實行差異化管理，如對VOCs排放情況突出、污染治理設(shè)施低效的企業(yè)以加強執(zhí)法頻次，扣減保證金，對年度VOCs減排成效卓著的企業(yè)，進行保證金全額返回，并可從園區(qū)財政資金給予一定獎勵。

3.3 建設(shè)異味溯源管控平臺

結(jié)合目前化工園區(qū)普遍存在的異味擾民問題，究其主要原因是園區(qū)部分化工企業(yè)設(shè)備自動化水平低，管理不善等進而導致無組織廢氣收集效率低下，無組織逸散現(xiàn)象明顯，以及污水站產(chǎn)生的惡臭氣體排放，對環(huán)境造成一定影響。因此需通過建設(shè)園區(qū)異味溯源管控平臺，加強執(zhí)法依據(jù)，通過監(jiān)管手段倒逼企業(yè)將無組織排放轉(zhuǎn)換成有組織排放，利用平臺最終實現(xiàn)對園區(qū)化工企業(yè)的“科技監(jiān)管、實時監(jiān)控、精準溯源”。

3.4 建立園區(qū)LDAR管理平臺

化工企業(yè)通過進行泄露檢測與修復(LDAR)，可以從細節(jié)上控制企業(yè)VOCs排放及物料的損失，減少VOCs排放的同時可以消除或減輕惡臭污染。園區(qū)及生態(tài)環(huán)境部門除應督促動靜密封點超過2000個的化工企業(yè)推進LDAR工作外，還應建立園區(qū)層面的LDAR管理平臺，對企業(yè)LDAR建檔情況、LDAR檢測與維修情況、LDAR運行與管理情況進行實施評估。

4 結(jié)語

化工園區(qū)VOCs綜合治理是一項系統(tǒng)性工程，應從企業(yè)層面、園區(qū)管委會層面、生態(tài)環(huán)境管理部門層面制定不同的任務措施，形成一個有效的治理閉環(huán)，持續(xù)地推進企業(yè)、園區(qū)管委會管理制度的建立完善，并制定合適、有效的評價體系，對企業(yè)治理效果進行評價。

鑒于該園區(qū)目前存在的VOCs排放家底不明，治理效率不高的問題，后續(xù)園區(qū)應從建立健全環(huán)保管理能力建設(shè)、加強企業(yè)環(huán)境管理臺賬、提高環(huán)保管理人員專業(yè)知識入手，將企業(yè)VOCs排放管控和減輕惡臭逸散作為整治目標，從“點”上推進企業(yè)開展源頭、過程及末端全過程VOCs整治，從“面”上建立完善異味溯源管控平臺、園區(qū)LDAR管理平臺，做到“精準治污、依法治污、科學治污”，從而切實削減VOCs排放，持續(xù)改善區(qū)域環(huán)境質(zhì)量。