焦化企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物產(chǎn)生及治理情況探討

米玉輝，孫慧霞

（1.山西晉環(huán)科源環(huán)境資源科技有限公司，山西 太原 030024 2.山西大河生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院有限公司，山西 太原 030012）

引言

焦化企業(yè)在生產(chǎn)中所產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物，具有很強(qiáng)的污染性，而且，具有較強(qiáng)的化學(xué)性質(zhì)，可以與空氣中的含氮物質(zhì)、碳?xì)浠衔镆约邦w粒物產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而產(chǎn)生具有危害性的物質(zhì)，導(dǎo)致大氣環(huán)境或者人們身心健康產(chǎn)生危害。隨著社會(huì)的發(fā)展，國家對于焦化企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物的處理監(jiān)督力度不斷加深，無論是政策的出臺(tái)，還是法律法規(guī)的設(shè)定，都在不同程度上對此設(shè)定了相關(guān)的規(guī)定，那么，對其基本的處理現(xiàn)狀，我們以下將做詳細(xì)分析。

1 科學(xué)合理控源

從揮發(fā)性有機(jī)物的產(chǎn)生上分析，其主要是來源于化產(chǎn)回收的工序，即在針對相關(guān)物質(zhì)處理上排出相關(guān)的廢氣。在對于揮發(fā)性有機(jī)物的治理上，控源措施是最為基本的方法之一，即焦化企業(yè)通過對相關(guān)的生產(chǎn)工藝進(jìn)行科學(xué)化的升級(jí)，全面的提升焦化企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平，加強(qiáng)對生產(chǎn)過程管控，從排放上降低揮發(fā)性有機(jī)物的產(chǎn)生數(shù)量，這樣的源頭式管控能夠減少后續(xù)的治理問題的出現(xiàn)。

例如：在針對苯類、焦油類物質(zhì)的處理與儲(chǔ)存過程中，有一部分焦化企業(yè)通過采用一些內(nèi)浮頂型儲(chǔ)罐，從運(yùn)用價(jià)值上分析，它不僅可以大大的降低液體的蒸汽空間，大幅的縮減揮發(fā)性有機(jī)物的蒸發(fā)效率，還可以減少火災(zāi)、爆炸等危險(xiǎn)的發(fā)生，進(jìn)而保證對揮發(fā)性排放物的儲(chǔ)存質(zhì)量。從其基本的運(yùn)用特點(diǎn)上分析，其主要是減少液面上端的空氣空間，最大限度的降低儲(chǔ)存罐的腐蝕程度，進(jìn)而提升儲(chǔ)存罐的使用壽命。以萊鋼焦化廠的技術(shù)運(yùn)用為例，其所采用的技術(shù)就是在鼓冷凝區(qū)的澄清槽機(jī)頭位置加按一個(gè)焦油渣回收裝置，該裝置具有很強(qiáng)的密閉性，借助于負(fù)壓尾氣捕集技術(shù)將機(jī)頭尾氣進(jìn)行回收性凈化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對相關(guān)污染物的有效處理，全面的降低大氣環(huán)境的污染[1]。

2 全面實(shí)現(xiàn)排放末端處理

針對于焦化企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物的治理上，排放末端治理也是最為常見的方法之一。就目前多采用的末端處理方法具有多樣性，既包含工藝較為簡單的吸收法、吸附法、冷凝法和燃燒法，這些方法推廣的成本較低，具有較強(qiáng)的普遍性，除此之外還包含一些較為專業(yè)化的光催化氧化法、低溫等離子法、生物膜化法等[2]，但是從技術(shù)的效率上分析，后者具有低效、長周期的特點(diǎn)，而且，其運(yùn)用的成本也是相對較高，并不能實(shí)現(xiàn)全面的使用，目前很多技術(shù)依然停留在理論實(shí)驗(yàn)的階段，這就導(dǎo)致?lián)]發(fā)性有機(jī)物的治理成為很多焦化企業(yè)的難點(diǎn)處理問題。以下我們將針對這些常見的普遍使用的方法進(jìn)行合理化分析，各種方法的占比，如圖1 所示。以及處理優(yōu)缺點(diǎn)如第276 頁表1 所示。

表1 處理方式優(yōu)缺點(diǎn)

圖1 各種方法占比

2.1 吸收法

吸收法的運(yùn)用，就是借助于一些溶劑與揮發(fā)性有機(jī)物相互反應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)揮發(fā)性有機(jī)物中相關(guān)物質(zhì)的分離，然后再將吸收的物質(zhì)進(jìn)行合理性的回收。從技術(shù)工藝上分析，吸收法對于溶劑的濃度和處理環(huán)境的壓力以及相關(guān)的吸收劑具有較高的要求，一般情況下，所選取的吸收劑具有大溶解度、強(qiáng)選擇性、蒸汽壓低、無毒、穩(wěn)定性，而且，成本相對較低，這樣才能符合大部分焦化企業(yè)的正常需求[3]。

從目前所使用的吸收劑情況分析，水和焦化洗油是使用最多的，但是，從這兩種溶劑的性質(zhì)上分析，水僅僅是對氨氣這類無極氣體具有良好的吸收效果，但是，對于有機(jī)氣體而言，效果卻是一般。焦化洗油雖然說對于揮發(fā)性有機(jī)物的處理具有良好效果，但是在使用時(shí)基本上都是需要進(jìn)行加熱工藝的處理，這樣也很難避免二次污染問題的發(fā)生。

2.2 吸附法

吸附法是焦化工業(yè)廢氣治理最為常用的方法，也是相對最為成熟的工藝方法。從其基本的特點(diǎn)上分析，具有高效性、低耗能、易操作等優(yōu)點(diǎn)，正因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn)才成為被廣大焦化企業(yè)青睞的對象。吸附法的運(yùn)用也是借助于一些吸附劑進(jìn)行，那么，最為常見的吸附劑主要包含顆?；钚蕴俊⒐柙逋?、氧化鋁、沸石和硅膠等，從吸附物的特點(diǎn)上分析，這些物質(zhì)都有一定的孔狀結(jié)構(gòu)。從這些吸附劑的使用效果上分析，其中活性炭的吸附能力最強(qiáng)，一般是應(yīng)用于苯系物、鹵代烴的吸收，這些物質(zhì)的取得也相對簡單和低價(jià)。而且，活性炭通過氧化處理過后，還可以全面的提升活性炭的吸氮性，這樣經(jīng)過處理后的活性炭對氮化物的吸附量在0.27 mmol/g～0.88 mmol/g。吸附法對于焦化企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物的處理上更具有實(shí)用性價(jià)值意義，不僅可以節(jié)約焦化企業(yè)本身對于揮發(fā)性有機(jī)物的排放處理成本，更能全面的提升其本身的處理效果[4]。吸附法的操作流程，如圖2 所示。

圖2 吸附法操作流程

2.3 燃燒法

燃燒法的運(yùn)用，其主要是將一些揮發(fā)性有機(jī)物在高溫及空氣充足的環(huán)境下進(jìn)行燃燒性處理，將其基本的物質(zhì)分解為二氧化碳和水，這樣即使是排放到空氣中，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的危害性。從基本的使用上分析，燃燒法更適用于一些有機(jī)廢氣的處理上，主要分為直接性燃燒、熱理性燃燒和催化性燃燒。從廢氣的處理類型上分析，一般情況下，對于那些排放濃度高于5 000 mg/m3的高濃度廢氣，都是采用直接性燃燒法，這樣那些被處理的揮發(fā)性有機(jī)物就成為一種可消耗性燃料，不僅可以實(shí)現(xiàn)回收利用，更能從很大程度上降低治理成本。從實(shí)際的處理效率上分析，這種方法的處理效率能夠達(dá)到九成以上，可謂高效。

熱力燃燒性處理，一般是針對于那些質(zhì)量濃度在1 000 mg/m3～5 000 mg/m3的廢氣，其中揮發(fā)性有機(jī)物的含量濃度相對較低，其燃燒效果較差，這個(gè)過程中必須要借助于一些外在的助燃物質(zhì)才能有效進(jìn)行，這樣才能最大限度的保證其對于揮發(fā)性有機(jī)物的處理效果，但是，熱力燃燒性方法的運(yùn)用過程中，往往會(huì)產(chǎn)生一些含有N、S 等氣體或者二噁英等物質(zhì)，如果處理后將氣體直接排放，這樣就不免會(huì)對環(huán)境造成一定程度的二次污染[5]。

除此之外，還有很多像光催化氧化法、等離子法相關(guān)的處理方法，介于技術(shù)、成本等多方面的因素考慮，這些方法普遍使用的可行性較低，而且，很多的技術(shù)依然處于理論性實(shí)驗(yàn)階段，并不能成熟的投入使用，在此不做詳細(xì)表述。

3 結(jié)語

焦化企業(yè)對于生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的揮發(fā)性有機(jī)物的治理問題是社會(huì)發(fā)展中必須要面對的核心問題，從目前我國所使用的各種處理方法分析，不難得出其現(xiàn)在的處理方法都存在很多的問題，既包含處理設(shè)備的、處理工藝等方面的問題，還存在管理、資金等方面的問題，焦化企業(yè)要想得到更為全面的發(fā)展，必須要針對其社會(huì)發(fā)展的需求對其技術(shù)工藝進(jìn)行全面化的創(chuàng)新，將傳統(tǒng)技術(shù)與新興工藝相結(jié)合，根據(jù)揮發(fā)性有機(jī)物本身的特點(diǎn)突破技術(shù)等方面的壁壘，實(shí)現(xiàn)處理效果的提升，這樣才能實(shí)現(xiàn)焦化企業(yè)發(fā)展的長遠(yuǎn)性目標(biāo)。