基于FAHP的農(nóng)藥生產(chǎn)VOCs末端治理技術(shù)評(píng)價(jià)

鄭亞梅，林勝男，荊國(guó)華，申華臻，呂碧洪

（華僑大學(xué)化工學(xué)院，福建 廈門 361021）

我國(guó)農(nóng)耕文化歷史久遠(yuǎn)，發(fā)展至今已是農(nóng)業(yè)大國(guó)。農(nóng)藥在控制病蟲(chóng)草危害、保護(hù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全等方面有舉足輕重的地位。然而，農(nóng)藥生產(chǎn)技術(shù)復(fù)雜、產(chǎn)品多樣化，生產(chǎn)過(guò)程中排放的污染物種類多、毒性高且數(shù)量大。其中揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）排放具有強(qiáng)度大、成分復(fù)雜、濃度高和持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)，其引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題最為嚴(yán)重，是大氣污染防控的重點(diǎn)對(duì)象。我國(guó)對(duì)VOCs 的定義為參與大氣光化學(xué)反應(yīng)或者根據(jù)規(guī)定的方法測(cè)量或核算確定的有機(jī)化合物。由于VOCs 末端處理技術(shù)的種類多樣，對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)并篩選出值得推薦的技術(shù)是VOCs 減排的有效策略。因技術(shù)評(píng)價(jià)需要考慮多方面因素，如何構(gòu)建具有普適性和科學(xué)性的VOCs 治理技術(shù)的評(píng)價(jià)模型并選擇最優(yōu)治理技術(shù)是當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題。

為構(gòu)建VOCs 治理技術(shù)評(píng)價(jià)模型，王海林等以層次分析法（analytic hierarchy process，AHP）構(gòu)建VOCs 控制技術(shù)評(píng)估體系，得出碳纖維吸脫附技術(shù)為包裝印刷行業(yè)最優(yōu)控制技術(shù)。李佳羽等基于AHP構(gòu)建VOCs排放控制技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，評(píng)價(jià)結(jié)果為石化企業(yè)VOCs 控制技術(shù)的選擇提供理論支持。阿克木·吾馬爾等采用模糊綜合評(píng)價(jià)（fuzzy comprehensive evaluation，F(xiàn)CE）對(duì)VOCs 處理技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，最終得出冷凝法和膜分離法是油品儲(chǔ)運(yùn)行業(yè)值得推薦的控制技術(shù)。王新雷采用FCE對(duì)煙氣脫硝技術(shù)進(jìn)行綜合評(píng)估，結(jié)果得出低氮燃燒法具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。通過(guò)比較上述AHP 和FCE兩種方法發(fā)現(xiàn)，基于模糊數(shù)學(xué)的FCE 可以解決AHP 中定性指標(biāo)的模糊性問(wèn)題，同時(shí)隨著發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用的需要，AHP 逐漸與FCE 的模糊思想結(jié)合。如席富娟采用FAHP對(duì)石化行業(yè)的VOCs治理技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，得出蓄熱式催化燃燒技術(shù)具有良好的綜合效益。為衡量能源安全，Ma d?arevió 等基于FAHP從社會(huì)經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性、供應(yīng)安全和環(huán)境可接受性構(gòu)建能源安全評(píng)價(jià)模型。馬雙忱等采用FAHP模型對(duì)燃煤電廠中脫硫廢水處理技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以得出最佳可利用技術(shù)。FAHP思路簡(jiǎn)單清晰且實(shí)用，使評(píng)價(jià)結(jié)果更具有客觀性，并且模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)模型能夠在無(wú)法全部客觀定量建立理論模型的基礎(chǔ)上最大程度地得到相對(duì)客觀的優(yōu)選方案，具有一定的科學(xué)性和普適性，因此，可以有效解決目前農(nóng)藥生產(chǎn)缺乏普適性和科學(xué)性的VOCs 末端治理技術(shù)評(píng)價(jià)模型的問(wèn)題。

本研究基于FAHP 構(gòu)建經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、技術(shù)3 個(gè)一級(jí)指標(biāo)和11個(gè)二級(jí)指標(biāo)的VOCs末端治理技術(shù)評(píng)價(jià)模型。通過(guò)分析荊州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)農(nóng)藥生產(chǎn)中典型的生產(chǎn)工藝及產(chǎn)VOCs環(huán)節(jié)，從經(jīng)濟(jì)層（B1）、環(huán)境層（B2）、技術(shù)層（B3）3 個(gè)因素對(duì)9 項(xiàng)常用的VOCs 末端治理技術(shù)進(jìn)行量化分析評(píng)價(jià)，研究結(jié)果對(duì)農(nóng)藥生產(chǎn)VOCs 末端治理技術(shù)的篩選和推廣具有借鑒意義，同時(shí)對(duì)VOCs 的減排具有重要的實(shí)際意義。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

VOCs 控制主要包括源頭控制、過(guò)程控制、末端治理三個(gè)方面，目前末端治理技術(shù)歸納為兩類，一是VOCs 回收處理技術(shù)；二是銷毀技術(shù)。其中，VOCs 回收處理技術(shù)包含吸附、冷凝、吸收、膜分離等技術(shù)；銷毀技術(shù)包含燃燒、光催化反應(yīng)、低溫等離子體反應(yīng)、生物降解等技術(shù)。燃燒技術(shù)又包含熱力燃燒技術(shù)和催化燃燒技術(shù)，熱力焚燒技術(shù)適用濃度為2000～3000mg/m，催化燃燒技術(shù)適用濃度為3000～10000mg/m。生物降解技術(shù)適用濃度為500～2000mg/m； 低溫等離子反應(yīng)適用濃度＜500mg/m；光催化反應(yīng)適用濃度＜1000mg/m；吸附技術(shù)適用濃度為3000～10000mg/m；吸收技術(shù)適用濃度為5000～10000mg/m；冷凝、膜分離技術(shù)適用濃度＞10000mg/m。含有機(jī)鹵素成分VOCs 的廢氣不宜采用燃燒技術(shù)；惡臭氣體的處理技術(shù)有生物降解、低溫等離子體反應(yīng)、吸附、吸收、光催化反應(yīng)或者組合技術(shù)，本研究針對(duì)熱力焚燒、催化燃燒、生物降解、低溫等離子反應(yīng)、光催化反應(yīng)、吸附、吸收、冷凝、膜分離等9項(xiàng)末端治理技術(shù)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

1.2 研究方法

FCE利用模糊集理論對(duì)定性指標(biāo)進(jìn)行模糊分析提高其客觀性，AHP 的矩陣重要性判斷以及一致性檢驗(yàn)可以提高模型的準(zhǔn)確性，F(xiàn)AHP是將FCE和AHP 相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法，充分發(fā)揮兩者優(yōu)勢(shì)，提高評(píng)價(jià)結(jié)果的客觀性及準(zhǔn)確度。FAHP根據(jù)評(píng)價(jià)專家給出的指標(biāo)間相對(duì)重要性判斷，運(yùn)用AHP 法確定評(píng)價(jià)模型的指標(biāo)權(quán)重，通過(guò)建立模糊評(píng)價(jià)子集和模糊評(píng)價(jià)評(píng)語(yǔ)集，求解各評(píng)價(jià)指標(biāo)相對(duì)應(yīng)的模糊隸屬度，再結(jié)合AHP求解各評(píng)價(jià)技術(shù)的指標(biāo)權(quán)重值，最終計(jì)算得出綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。FAHP 的局限性是FCE的模糊隸屬函數(shù)的構(gòu)造未形成規(guī)范；當(dāng)評(píng)價(jià)因素過(guò)多時(shí)（超過(guò)9 個(gè)），AHP 可能出現(xiàn)判斷矩陣難以滿足一致性的問(wèn)題。

FCE是一種涉及模糊因素的綜合評(píng)價(jià)方法，其利用模糊集理論，充分利用人腦對(duì)模糊現(xiàn)象能做出正確判斷的優(yōu)點(diǎn)，模擬人的思維推理過(guò)程，使定性因素向定量因素逼近，從而得出科學(xué)的結(jié)果，其步驟如下。

（1）建立評(píng)價(jià)因素模糊集 U={，，···，U}={U}（1，2，???，），，，···，U為U的模糊子集。

（2）構(gòu)造評(píng)語(yǔ)集、建立模糊矩陣 評(píng)語(yǔ)集Y={，，···，y}={y}（=1，2，???，），，···，y對(duì)應(yīng)，···，U各子集的等級(jí)評(píng)判，可能是大或小、高或低等。設(shè)是個(gè)因素集構(gòu)成的集合，各因素集又有個(gè)描述對(duì)象特征的變量；設(shè)有個(gè)專家對(duì)于某指標(biāo)進(jìn)行評(píng)判，其中有個(gè)專家選中某個(gè)評(píng)語(yǔ)等級(jí)，則該指標(biāo)對(duì)于該評(píng)語(yǔ)集的隸屬度為/，建立模糊矩陣見(jiàn)式(1)，其中，第行第列元素，表示因素集U對(duì)評(píng)語(yǔ)集Y等級(jí)的模糊數(shù)學(xué)隸屬度。

（3）確定元素權(quán)重 模糊評(píng)價(jià)中元素的權(quán)重向量={，，···，a}，其表征各元素間的相對(duì)重要程度，本文使用AHP來(lái)確定權(quán)重系數(shù)。

（4）進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià) 構(gòu)建模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量=·見(jiàn)式(2)。

Yaahp（Yet another AHP）是AHP 權(quán)重計(jì)算軟件，為層次分析法計(jì)算提供便捷。Yaahp軟件目前多應(yīng)用于化工、電鍍、印染等行業(yè)技術(shù)評(píng)估。本研究運(yùn)用Yaahp 10.3 版本進(jìn)行計(jì)算，Yaahp 軟件操作過(guò)程如圖1 所示。第一步是繪制含有決策目標(biāo)、中間要素（指標(biāo)）和備選方案的層次結(jié)構(gòu)模型，第二步是判斷矩陣，其中包含一致性顯示與檢查、不一致判斷矩陣自動(dòng)修正以及殘缺判斷矩陣自動(dòng)補(bǔ)全，基于以上分析后，軟件輸出最終計(jì)算結(jié)果。

圖1 Yaahp軟件操作流程

1.3 FAHP技術(shù)評(píng)價(jià)模型

技術(shù)評(píng)價(jià)模型構(gòu)建首先需要篩選指標(biāo)，本研究指標(biāo)選取參考國(guó)家頒布的關(guān)于VOCs 的法律法規(guī)、政策及指導(dǎo)性文件，如《重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合治理方案》（環(huán)大氣[2019]53號(hào)）明確指出VOCs治污設(shè)施簡(jiǎn)易低效問(wèn)題和VOCs 減排目標(biāo)，《2020年揮發(fā)性有機(jī)物治理攻堅(jiān)方案》（環(huán)大氣[2020]33號(hào)）指出加強(qiáng)監(jiān)管化工園區(qū)VOCs 排放企業(yè)，“十四五”規(guī)劃明確提出深入開(kāi)展污染防治行動(dòng)以改善空氣質(zhì)量。指標(biāo)的選取需遵循可操作性和獨(dú)立性原則，其中，可操作性原則要求指標(biāo)定義應(yīng)簡(jiǎn)明易懂、指標(biāo)數(shù)據(jù)在現(xiàn)有的資料下可以獲取或者經(jīng)過(guò)核算方法計(jì)算可得；獨(dú)立性原則要求技術(shù)評(píng)價(jià)模型中不同層次的指標(biāo)含義不能相似，要相互獨(dú)立，具有獨(dú)特的代表性，能夠構(gòu)成完整、系統(tǒng)的評(píng)價(jià)體系。

根據(jù)上述指標(biāo)選取原則以及文獻(xiàn)的研究成果，本研究選取B1、B2、B3 作為技術(shù)評(píng)價(jià)模型的一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)，二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)有11 項(xiàng)，指標(biāo)的名稱及含義詳見(jiàn)表1。本文構(gòu)建的技術(shù)評(píng)價(jià)模型包含第一目標(biāo)層（A層）、第二準(zhǔn)則層（B層）、第三指標(biāo)層（C 層）、第四備選方案層（E 層），如圖2 所示。在評(píng)價(jià)體系中，指標(biāo)體系包括4 層結(jié)構(gòu)，目標(biāo)層即VOCs末端治理技術(shù)評(píng)價(jià)模型；B1下屬指標(biāo)有投資成本、設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用、占地面積、技術(shù)收益等具體指標(biāo)；B2 下屬指標(biāo)有穩(wěn)定達(dá)標(biāo)率、二次污染、去除效率、環(huán)境影響等具體指標(biāo)；B3 下屬指標(biāo)有技術(shù)復(fù)雜性、技術(shù)成熟度、技術(shù)適用性等具體指標(biāo)。

圖2 VOCs末端治理技術(shù)評(píng)價(jià)模型

表1 二級(jí)指標(biāo)含義表

1.3.1 構(gòu)造判斷矩陣及一致性檢驗(yàn)

根據(jù)上述已建立的技術(shù)評(píng)價(jià)模型，研究從B層至C層，將同一層的因素進(jìn)行兩兩比較即重要性對(duì)比，構(gòu)造判斷矩陣，判斷方法采取重要性標(biāo)度（d）1～9及其倒數(shù)標(biāo)度方法，標(biāo)度含義見(jiàn)表2。

表2 1～9標(biāo)度含義

本次研究結(jié)合文獻(xiàn)調(diào)研和26 份專家重要性評(píng)分表，對(duì)技術(shù)評(píng)價(jià)模型中的指標(biāo)進(jìn)行重要性判斷。根據(jù)各層指標(biāo)重要性判斷矩陣形式見(jiàn)式(3)～式(5)。

式中，v＞0，v=1，v=1/v（、1,2,3,…,），為矩陣的階數(shù)；CI 為一致性指標(biāo)（consistency index，CI）；為矩陣最大特征值；為矩陣的階數(shù)。RI 為隨機(jī)指標(biāo)（random index，RI）；CR 為一致性比率。

根據(jù)指標(biāo)重要性程度構(gòu)造判斷矩陣，研究進(jìn)行A-B層的判斷矩陣及一致性檢驗(yàn)（詳見(jiàn)表3）和BC 層判斷矩陣及一致性檢驗(yàn)（詳見(jiàn)表4）。結(jié)果顯示A-B層之間CR0.0516＜0.1，說(shuō)明A層與B層之間具有滿意的一致性，權(quán)重值具有可應(yīng)用性；同理，B-C 層之間CR＜0.1，說(shuō)明判斷矩陣可接受，權(quán)重值可應(yīng)用。

表3 A-B層之間判斷矩陣及一致性

表4 B-C層之間判斷矩陣及一致性

1.3.2 技術(shù)評(píng)價(jià)模型的權(quán)重分配

在Yaahp軟件中構(gòu)造判斷矩陣，并對(duì)一致性進(jìn)行檢驗(yàn)，最終確定各層次因素的權(quán)重值（詳見(jiàn)表5）。B1、B2、B3 指標(biāo)的權(quán)重分別為0.493、0.311、0.196，B1 在技術(shù)評(píng)價(jià)模型中權(quán)重占比最大。在二級(jí)指標(biāo)中，投資成本、去除效率、設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用權(quán)重值排名前三，分別為0.223、0.164、0.119，為VOCs末端控制技術(shù)的重要指標(biāo)篩選。

表5 技術(shù)評(píng)價(jià)模型指標(biāo)權(quán)重分配

1.3.3 技術(shù)模糊綜合得分

本研究需要對(duì)E層中各個(gè)待評(píng)價(jià)技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一化處理和AHP法則計(jì)算，得到9項(xiàng)待評(píng)價(jià)技術(shù)11項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)值。再根據(jù)表5中11項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重，運(yùn)用式(2)計(jì)算各項(xiàng)技術(shù)的模糊綜合得分，技術(shù)模糊綜合評(píng)分最大者即為最優(yōu)方案。

2 結(jié)果與討論

2.1 農(nóng)藥生產(chǎn)工藝分析

荊州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)農(nóng)藥生產(chǎn)以生產(chǎn)農(nóng)藥中間體和精細(xì)化工品為主。根據(jù)《環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告書(shū)》和實(shí)地調(diào)研，確定了VOCs 排放主要成分包括醇類、烯類、酯類、醚類、酮類等。本研究以荊州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)農(nóng)藥生產(chǎn)中典型的生產(chǎn)工藝為例，產(chǎn)污環(huán)節(jié)以及各環(huán)節(jié)中廢氣污染因子的分析如圖3所示。

如圖3所示，本工藝生產(chǎn)氯苯基環(huán)氧丁烷產(chǎn)量為1000t/a，工藝中的所有過(guò)程均為廢氣的排放環(huán)節(jié)，包括縮合反應(yīng)、離心、水洗、還原、過(guò)濾、環(huán)合等過(guò)程，其中廢氣成分按產(chǎn)生量由大到小排列為：甲醇、二甲基硫醚、乙醇、硫酸二甲酯、戊烯、戊酮、頻吶酮。已知還原反應(yīng)需要在甲醇的環(huán)境中進(jìn)行，因此在投入鎂粉且溫度為80～100℃反應(yīng)4h 后，造成了部分甲醇的揮發(fā)逸散，而大部分甲醇被回收蒸餾再套用。此外，在成鹽、環(huán)合、水洗、蒸餾過(guò)程中均產(chǎn)生二甲基硫醚廢氣，因該組分沸點(diǎn)低（=25℃、=101.325kPa、沸點(diǎn)為38℃），因此更容易揮發(fā)。同時(shí)，成鹽反應(yīng)過(guò)程加入了二甲基硫醚和硫酸二甲酯等原料，導(dǎo)致在該過(guò)程廢氣排放中存在二甲基硫醚和硫酸二甲酯等污染因子。考慮到本工藝產(chǎn)生的有機(jī)廢氣濃度低，因此采用堿噴淋預(yù)處理后用處理風(fēng)量為80000m/h 的焚燒爐進(jìn)行熱力焚燒，處理效率達(dá)98%，處理后的尾氣經(jīng)過(guò)驟冷、堿洗后排放。

圖3 荊州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)農(nóng)藥生產(chǎn)工藝及產(chǎn)污環(huán)節(jié)

2.2 VOCs末端處理技術(shù)評(píng)價(jià)

本研究采用FCE 對(duì)各待評(píng)價(jià)技術(shù)的二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一化處理，其中，可定量的指標(biāo)包括投資成本、設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用、穩(wěn)定達(dá)標(biāo)率、去除效率，利用實(shí)際數(shù)值進(jìn)行評(píng)價(jià)。無(wú)法量化的指標(biāo)，利用文字?jǐn)⑹鲞M(jìn)行相對(duì)的等級(jí)評(píng)價(jià)，一般分為五個(gè)等級(jí)，每一定性指標(biāo)都采用恰當(dāng)?shù)牡燃?jí)評(píng)語(yǔ)。綜合文獻(xiàn)調(diào)研、專家意見(jiàn)，共收集并整理了9 項(xiàng)典型VOCs 末端處理技術(shù)的11 項(xiàng)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)（見(jiàn)表6）。熱力燃燒、催化燃燒技術(shù)能夠充分利用燃燒余熱而節(jié)省能耗，余熱利用率高達(dá)95%，提高了廢氣燃燒的效果，并且省去了余熱回收環(huán)節(jié)，從而減少了設(shè)備占地面積的投入費(fèi)用。

表6 VOCs末端治理技術(shù)模糊綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)值

將9 項(xiàng)技術(shù)的11 項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到各技術(shù)在相應(yīng)指標(biāo)下的模糊評(píng)價(jià)矩陣結(jié)果并依據(jù)式(2) 分別計(jì)算出處理技術(shù)的綜合評(píng)分（見(jiàn)表7）。

表7 VOCs末端處理技術(shù)二級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)值及綜合得分

基于典型VOCs 末端治理技術(shù)的評(píng)價(jià)結(jié)果（見(jiàn)圖4），從B1 分析，技術(shù)綜合得分的排序?yàn)椋荷锝到猓疚剑竟獯呋磻?yīng)＞膜分離＞低溫等離子體反應(yīng)＞熱力焚燒＞催化燃燒＞吸收＞冷凝。由表5可得，在技術(shù)評(píng)價(jià)模型中B1 指標(biāo)中投資成本和設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用權(quán)重值較高，對(duì)B1的評(píng)價(jià)結(jié)果影響大。由表6可知，生物降解技術(shù)具有較低的投資成本和設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)生物過(guò)濾塔是生物降解技術(shù)中最為成熟的技術(shù)，該技術(shù)運(yùn)行費(fèi)用低、能耗低、塔料便宜，一般采用有機(jī)肥料、甘蔗渣、泥炭等，因此該技術(shù)具有明顯的經(jīng)濟(jì)性；吸收技術(shù)和冷凝技術(shù)B1 評(píng)分處于劣勢(shì)是因?yàn)閮身?xiàng)技術(shù)需要較大的投資成本和設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用，較大的占地面積以及低的技術(shù)效益。

圖4 VOCs末端治理技術(shù)指標(biāo)評(píng)分量化分布

從B2 分析，技術(shù)綜合得分的排序?yàn)椋簾崃Ψ贌执呋紵灸し蛛x＞冷凝＞低溫等離子體反應(yīng)＞光催化反應(yīng)＞生物降解＞吸附＞吸收。如圖4所示，熱力焚燒和催化燃燒技術(shù)在各指標(biāo)性能方面均表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)；膜分離技術(shù)的B2 優(yōu)勢(shì)僅次于燃燒技術(shù)，該技術(shù)降解VOCs 過(guò)程不產(chǎn)生二次污染；吸附、吸收技術(shù)B2 評(píng)分排名靠后原因是去除VOCs 的效率較低，且在處理廢氣過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二次污染，具有較差的環(huán)境效益。

從B3 分析，催化燃燒＞吸附＞吸收＞熱力焚燒＞冷凝＞膜分離＞低溫等離子體反應(yīng)＞光催化反應(yīng)＞生物降解。由表5 可知，在技術(shù)評(píng)價(jià)模型B3指標(biāo)中按重要級(jí)排序，技術(shù)成熟度排第一，技術(shù)適用性排第二，再次是技術(shù)復(fù)雜性。如圖4所示，催化燃燒和吸附技術(shù)在B3 的各項(xiàng)指標(biāo)性能方面均表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榇呋紵臀郊夹g(shù)相對(duì)成熟，催化燃燒已成為當(dāng)前VOCs 末端治理的主流和發(fā)展方向，僅次于它的吸附技術(shù)應(yīng)用的時(shí)間較久、易于自動(dòng)化控制；生物降解技術(shù)的適用性和成熟度較低，因此B3評(píng)分處于劣勢(shì)。

綜合考慮B1、B2 和B3 三個(gè)方面，如圖4 所示，VOCs 末端控制技術(shù)模糊綜合評(píng)分值由大到小排序?yàn)椋捍呋紵?.143）＞熱力焚燒（0.135）＞膜分離（0.130） ＞吸 附（0.117） ＞生物降解（0.104）＞光催化反應(yīng)（0.100）＞低溫等離子體反應(yīng)（0.093）＞吸收（0.086）＞冷凝（0.067）。綜合分析B1、B2 和B3 方面，熱力焚燒和催化燃燒B1和B2優(yōu)勢(shì)明顯，蓄熱式焚燒技術(shù)具有高熱容量的陶瓷蓄熱體，高溫蓄熱體直接加熱待處理廢氣，換熱效率達(dá)95%以上，可以降低設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用，且去除效率高，不會(huì)產(chǎn)生二次污染；膜分離技術(shù)B1和B2優(yōu)勢(shì)明顯，但僅適用于儲(chǔ)運(yùn)油氣回收，且設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用較高；吸附技術(shù)在B1方面具有優(yōu)勢(shì)；生物降解技術(shù)B2和B3方面處于劣勢(shì)，雖能耗低但占地面積大，綜合考量差；低溫等離子體反應(yīng)技術(shù)和光催化反應(yīng)技術(shù)為新興的末端處理技術(shù)，這兩項(xiàng)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性較好，但技術(shù)的成熟度和適用性有待提升；吸收技術(shù)雖然技術(shù)復(fù)雜度低，但VOCs 組分復(fù)雜，選擇合適的吸收劑是該技術(shù)的關(guān)鍵，且易產(chǎn)生二次污染；冷凝技術(shù)綜合評(píng)分最低，原因是該技術(shù)對(duì)廢氣的性質(zhì)要求較高，當(dāng)VOCs 濃度≥5×10mol/m才能發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，因此常與其他控制技術(shù)組合使用或作為氣體預(yù)處理。綜合上述評(píng)價(jià)結(jié)果分析，優(yōu)先推薦催化燃燒、熱力焚燒、膜分離技術(shù)、吸附技術(shù)對(duì)VOCs進(jìn)行末端處理。

3 結(jié)論

本研究對(duì)荊州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)農(nóng)藥生產(chǎn)中典型的生產(chǎn)工藝及產(chǎn)VOCs 環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研、專家咨詢和實(shí)地調(diào)研，基于B1、B2和B3三大因素以及定性和定量指標(biāo)相結(jié)合，采用FAHP構(gòu)建VOCs 末端治理技術(shù)評(píng)價(jià)模型。本研究利用Yaahp軟件計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重，對(duì)9 項(xiàng)典型VOCs 末端治理技術(shù)進(jìn)行量化分析評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果顯示：一級(jí)指標(biāo)中，影響最大的是B1，其次是B2；綜合B1、B2和B3 三大因素考量，催化燃燒、熱力焚燒技術(shù)和膜分離技術(shù)在B1和B2方面優(yōu)勢(shì)明顯；吸附技術(shù)在B1和B3方面優(yōu)勢(shì)明顯。在農(nóng)藥生產(chǎn)VOCs末端治理技術(shù)篩選中，優(yōu)選綜合效益靠前的技術(shù)為催化燃燒（0.143）、 熱 力 焚 燒（0.135）、 膜 分 離 技 術(shù)（0.130）、吸附技術(shù)（0.117）。本研究的評(píng)價(jià)結(jié)果為化工企業(yè)VOCs 末端治理技術(shù)篩選提供了科學(xué)的理論依據(jù)，構(gòu)建的技術(shù)評(píng)價(jià)模型適用于污染控制技術(shù)評(píng)價(jià)，因此具有可拓展性和可操作性，后續(xù)的研究可以根據(jù)需要適當(dāng)?shù)卦鰷p指標(biāo)。

—— 權(quán)重向量

a—— 權(quán)重子向量

—— 評(píng)價(jià)結(jié)果向量

b—— 評(píng)價(jià)結(jié)果子向量

d—— AHP的重要性標(biāo)度

—— 矩陣的階數(shù)

—— 模糊矩陣

—— 專家選中某個(gè)評(píng)語(yǔ)等級(jí)的個(gè)數(shù)

—— 專家總個(gè)數(shù)

U—— 評(píng)價(jià)因素模糊集

v—— 判斷矩陣

y—— 子集的等級(jí)評(píng)判

—— 矩陣最大特征值

—— 矩陣行數(shù)；指標(biāo)數(shù)

—— 矩陣列數(shù)