工業(yè)源VOCs污染治理存在的問題及對(duì)策建議分析

上饒市婺源生態(tài)環(huán)境局 王輝

VOCs是一類揮發(fā)性很強(qiáng)的化合物，是產(chǎn)生大氣污染最主要的因素，同時(shí)也是光化學(xué)煙霧污染所產(chǎn)生的最主要前體物質(zhì)，其對(duì)人們身體各系統(tǒng)和臟器功能會(huì)很大的影響，嚴(yán)重威脅著人們的身體健康。工業(yè)生產(chǎn)源是VOCs產(chǎn)生的最主要來源，是對(duì)人們影響最大的主要污染源。當(dāng)前，盡管我國有關(guān)VOCs等有機(jī)廢氣的處理技術(shù)已經(jīng)有了一定的進(jìn)步和改善，但在實(shí)際處理流程中仍然面臨著很多技術(shù)問題，導(dǎo)致VOCs處理一直未收到明顯的成效。正基于此原因，本文就當(dāng)前工業(yè)源VOCs廢氣處理中的主要問題展開系統(tǒng)的分析與研究，并給出具體的解決措施。

一、工業(yè)源VOCs污染特點(diǎn)及危害

（一）工業(yè)源VOCs污染特點(diǎn)

VOCs是一種具有高度毒性和污染性的有機(jī)化合物，它對(duì)自然環(huán)境的污染和損害相當(dāng)巨大。一方面，VOCs的化學(xué)性質(zhì)十分顯著，由于其本身降解難度很大，如果在土壤中生成這些污染物，會(huì)對(duì)附近的土地和水文系統(tǒng)造成嚴(yán)重污染。另外，VOCs的遷移性質(zhì)也增加了它對(duì)自然環(huán)境的污染和危害。有科學(xué)研究表明，如果雨水和泥土中的VOCs通過光揮發(fā)的方式排入到室內(nèi)空氣當(dāng)中，則更易于引發(fā)光化工環(huán)境污染問題。值得注意的是，在現(xiàn)階段，由于還缺乏短期內(nèi)去除大氣環(huán)境中VOCs的有效技術(shù)手段，因此這將導(dǎo)致大氣環(huán)境中的生化物質(zhì)含量存在著不可逆的特性，并會(huì)極大影響自然環(huán)境，直接威脅人們的身體健康[1]。

（二）工業(yè)源VOCs污染的危害

現(xiàn)階段，工業(yè)源VOCs的危害主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：其一，將對(duì)環(huán)境造成很大的影響，這和VOCs放射性較強(qiáng)、遷移力較強(qiáng)存在著很大的關(guān)系，但同時(shí)也受物質(zhì)難以自然分解的影響，所以它對(duì)環(huán)境的影響存在著持久性的特點(diǎn)。其二，對(duì)人們健康來說，如果VOCs的排放量超過了人們所能接受的限度，必將對(duì)人們的日常生活、工作、生產(chǎn)環(huán)境條件造成嚴(yán)重干擾，危害人們的身體健康。例如，一旦VOCs揮發(fā)到大氣環(huán)境，大氣環(huán)境中VOCs含量過多時(shí)，就很容易造成人們的嚴(yán)重中毒，此時(shí)中毒者多出現(xiàn)頭疼、眩暈、惡心、腹瀉等現(xiàn)象，嚴(yán)重中毒者還可能因此昏迷，甚至危及生命，所以，對(duì)工業(yè)源VOCs污染的處理至關(guān)重要。

二、工業(yè)源VOCs污染治理中存在的問題

（一）治理設(shè)施運(yùn)行管理問題

活性炭吸附處理技術(shù)，針對(duì)低濃度的VOCs和較大風(fēng)量的氣態(tài)污染治理效益都是相當(dāng)好的，而且實(shí)施起來也非常簡(jiǎn)單，甚至還能夠輕松做到智能化，也可以采用化學(xué)脫附的方法處置可二次使用的表面活性劑，以達(dá)到工業(yè)廢棄物資源化制成的目的。但就現(xiàn)實(shí)而言，大部分工廠在應(yīng)用活性炭吸附方法處置工業(yè)垃圾時(shí)，出現(xiàn)活性炭在吸附飽和后不按時(shí)置換的問題，不少公司因?yàn)樨?cái)務(wù)層面的考慮，而沒有按時(shí)置換活性炭。另外，不同企業(yè)因?yàn)樯a(chǎn)過程的差異，所排放的VOCs特性也具有一定的差異性，一般公司也沒有具體的工藝條件對(duì)活性炭的飽和能力做出評(píng)估，也沒有有效開展環(huán)境保護(hù)工作，在應(yīng)用活性炭吸附技術(shù)處理后，有關(guān)設(shè)備由于保護(hù)不善沒有起到良好的作用[2]。

另外一些實(shí)際應(yīng)用的方法則是通過復(fù)合處理工藝實(shí)現(xiàn)VOCs治理，比如將吸附和催化焚燒結(jié)合在一起應(yīng)用時(shí)，要通過催化焚燒處理VOCs廢氣，焚燒溫度要控制在200-400℃左右。而從當(dāng)前的技術(shù)來看，催化能力最佳的是貴金屬催化劑，焚燒的初始溫度可以達(dá)到100-200℃，但是達(dá)不到VOCs的起燃溫，用催化劑焚燒顯然不能達(dá)到這個(gè)目標(biāo)。一些公司也選擇了噴淋塔與生物凈化結(jié)合方式處置VOCs廢物，但通過大量的技術(shù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這些公司中大多數(shù)的設(shè)備長期閑置，而VOCs處置也只有噴淋塔發(fā)揮了作用，且處置效率并不理想。

（二）廢氣收集難度大，存在無組織排放現(xiàn)象

大量研究表明，一般工廠中的廢物回收設(shè)施沒有對(duì)有可能產(chǎn)生VOCs的部分加以徹底遮蓋，很多公司只針對(duì)某一個(gè)較為關(guān)鍵的部分安裝VOCs集氣罩，而沒有注意到溶液的處理，也沒有注意到墨水的調(diào)配，在使用VOCs的原料后，由于不能進(jìn)行密封，導(dǎo)致VOCs大量揮發(fā)；個(gè)別工廠即使在主要的生產(chǎn)工藝中，也沒有安裝氣體收集裝置，或者僅僅在屋頂安裝了一個(gè)風(fēng)扇。另外，一些工廠由于廠房密封差，在生產(chǎn)作業(yè)中廠房的窗戶大多保持開啟狀態(tài)，使得未經(jīng)處理的VOCs大量釋放在環(huán)境中，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了很大危害。

（三）治理設(shè)施設(shè)計(jì)方案與實(shí)際不符

某家公司的廢氣治理設(shè)計(jì)方案為一種新型的光催化技術(shù)，其采用特殊的纖維作為催化劑，將光催化劑和新型氣體濾料相結(jié)合。但在實(shí)際生產(chǎn)中，采用的卻是蜂窩狀活性炭。玻璃纖維與蜂窩樣的活性炭在整體結(jié)構(gòu)、表面積、吸收能力、廢氣電阻和氣壓損失等幾個(gè)方面都有很大的不同，且參數(shù)特性也并不相同，如果擅自更換材質(zhì)很難實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)處理效果。大多數(shù)公司應(yīng)用的是吸附法處理技術(shù)，含有VOCs的廢氣徑直由下部流入吸收塔，并在塔內(nèi)與霧化的柴油乳化液完全接觸后被除去。但在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查時(shí)看到，VOCs氣體在進(jìn)入吸收塔前又安裝了水簾機(jī)，與原設(shè)計(jì)相悖[3]。

（四）VOCs處理不夠徹底，容易出現(xiàn)二次污染的問題

現(xiàn)在以一家包裝公司為例，該公司采用吸附和凝結(jié)結(jié)合處理技術(shù)對(duì)VOCs廢水進(jìn)行處理。當(dāng)活性炭纖維吸附床將飽和的物料吸收后，再進(jìn)行蒸氣脫附和再生，在這個(gè)過程中，乙酸丙烯和一部分水汽會(huì)進(jìn)入到冷凝器中，在進(jìn)入冷凝器的過程中會(huì)發(fā)生凝固，從而形成液體，并使乙酸丙烯和水分離開來。初次分解以后，所制得的丙烯酸含量約為3%，而只有乙酸丙烯在水中的含量為8%以上，才能通過精餾的方式將其提純出來。萃取后產(chǎn)生的污水中，醋酸丙烯的濃度需要低于1.5%，再采用專用的滲透汽化膜設(shè)備對(duì)醋酸丙烯進(jìn)行純化處理。但是，處置過程中產(chǎn)生的VOCs廢氣，在沒有加以處理的前提下就已經(jīng)排入城市管網(wǎng)中，并形成了二次污染。另外，一些公司也應(yīng)用分離體凈化工藝處置VOCs排放，通過該技術(shù)可以對(duì)排放的VOCs元素進(jìn)行處置，分解過程會(huì)收到相應(yīng)的效果，但在分解過程中會(huì)形成相應(yīng)的氮氧化物或其他中間產(chǎn)品，若企業(yè)沒有對(duì)這些產(chǎn)品進(jìn)行處置，直接進(jìn)行高空排放放，就很容易產(chǎn)生二次污染。

三、工業(yè)源VOCs污染治理存在的問題的解決措施

（一）增加資金投入

要想從根本上改善工業(yè)源VOCs大氣污染問題，地方政府和有關(guān)部門就必須增加成本投入，利用新科技和先進(jìn)設(shè)備來治理污染，并出臺(tái)政策和鼓勵(lì)措施，促進(jìn)有關(guān)企業(yè)不斷進(jìn)行裝備、技術(shù)的更新?lián)Q代，鼓勵(lì)工業(yè)企業(yè)采用節(jié)能技術(shù)手段。另外，有關(guān)企業(yè)還必須在繼續(xù)應(yīng)用清潔型資源利用技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步更新制造技術(shù)和裝備，并以此來提高資源利用水平，從而減少各種資源損耗，從節(jié)約資源和減少消耗兩方面入手，共同提高生態(tài)環(huán)境保護(hù)效果。另外，科研部門要積極開發(fā)各種新技術(shù)，尋找可以取代煤炭和燃?xì)獾炔豢稍偕Y源的可再生資源，例如核能和風(fēng)電等，利用清潔型能源，以減少污染。

（二）合理選擇治理方法

強(qiáng)化環(huán)境污染管理措施是VOCs污染管理的根本。調(diào)查數(shù)據(jù)表明，目前使用較多的是活性炭和冷凝等吸附技術(shù)，活性炭的吸附效果已達(dá)到99%，可高效地對(duì)室內(nèi)空氣中的有害物質(zhì)實(shí)現(xiàn)吸附。但其不足之處在于必須定期更換新的活性炭，所以活性炭的使用量較大。而冷凝吸附技術(shù)可以進(jìn)行廢物和污水的分離與降解，具有很高的污染處理效率，因此要增加冷凝吸附技術(shù)的應(yīng)用，以提高總體的處理效益[4]。

（三）提高治理水平

生產(chǎn)環(huán)境中極易出現(xiàn)含量較大的VOCs污染氣體，因此，應(yīng)針對(duì)相關(guān)情況加以收集與處置，合理應(yīng)用不同的處理技術(shù)，以提高處理效率，防止VOCs污染氣體排放達(dá)不到有關(guān)要求。因此，對(duì)含量適中的VOCs污染氣體應(yīng)采用活性炭吸附工藝，進(jìn)行收集處置后加以焚燒。必須重視的是在燃燒過程中也必須做好空氣凈化處理，以防止在燃燒過程出現(xiàn)其他的有害物質(zhì)。對(duì)VOCs污染氣體可通過冷凝吸附等生物工藝手段進(jìn)行空氣凈化處理，以保證對(duì)自然環(huán)境不造成危害的前提下再加以使用。所以，只有全面提高VOCs處理技術(shù)，才能確保自然環(huán)境。

（四）把控各個(gè)環(huán)節(jié)

污染氣體治理一定要充分考慮到污染氣體處理設(shè)施與車間通風(fēng)設(shè)備之間的聯(lián)系，唯有如此才能充分掌控處理工藝，最后取得理想的處理結(jié)果。例如，有些產(chǎn)品存在污染氣體回收率過低、無組織污染或只注重末端處理設(shè)備，不關(guān)注通風(fēng)設(shè)備與其是否適配的問題，最終造成處理效果不佳。為此，要本著各個(gè)環(huán)節(jié)整體控制的原則，從源頭、中段和末梢管理著手。為了進(jìn)一步提高污染氣體的回收率，企業(yè)在生產(chǎn)中應(yīng)應(yīng)用科學(xué)高效的污染氣體回收技術(shù)，避免無組織污染，同時(shí)要對(duì)污染氣體進(jìn)行監(jiān)測(cè)，檢查合格后才可使用。企業(yè)生產(chǎn)過程中形成的污染氣體應(yīng)采用密閉一體化的工藝，按照分類要求采集完成后進(jìn)行處置。為能從根源上降低VOCs污染，應(yīng)積極尋求能取代常規(guī)資源的潔凈能源，如太陽能、水電、風(fēng)電等，以節(jié)約能源和減少污染。

（五）注重產(chǎn)業(yè)布局

積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局政策對(duì)VOCs污染治理有深遠(yuǎn)影響。在新時(shí)代，企業(yè)為了逐步減少VOCs污染，提高污染物處理質(zhì)量，還須調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)布局的合理優(yōu)化。首先，地方政府及主管部門應(yīng)當(dāng)出臺(tái)優(yōu)惠政策出臺(tái)，做到生產(chǎn)經(jīng)營和環(huán)保管理的統(tǒng)籌布局。其次，為了促進(jìn)現(xiàn)代企業(yè)清潔生產(chǎn)，政府部門應(yīng)當(dāng)積極幫助現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)與布局調(diào)整，特別是企業(yè)要積極推行清潔生產(chǎn)，把國家環(huán)保發(fā)展戰(zhàn)略落到企業(yè)。最后，對(duì)能耗較大，且環(huán)境污染相對(duì)嚴(yán)重的企業(yè)，地方政府部門應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化監(jiān)督與整治，并責(zé)成有關(guān)企業(yè)開展整頓工作，對(duì)達(dá)不到污染排放標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)，勒令其立即停業(yè)，降低工業(yè)污染排放量，提高環(huán)保效益。

（六）制定嚴(yán)格的工業(yè)源VOCs排放標(biāo)準(zhǔn)

沒有規(guī)矩不成方圓。所有行業(yè)都會(huì)建立有關(guān)的管理體系，工業(yè)源大氣污染治理也不例外。做好一切工作的基礎(chǔ)都要有一整套管理制度為依據(jù)，綜合防治工業(yè)大氣污染也是如此，企業(yè)應(yīng)該隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體系的完善，通過科學(xué)技術(shù)的探索，進(jìn)一步提高各行業(yè)的排放標(biāo)準(zhǔn)，通過規(guī)范企業(yè)行為，行業(yè)逐步減少企業(yè)的VOCs排放，通過研究不同行業(yè)的VOCs排放量，可以制定相關(guān)的規(guī)范，以逐步控制和企業(yè)減排總量，對(duì)工業(yè)源大氣污染控制綜合治理同時(shí)，也為綜合防治工業(yè)源的大氣污染提供了法律依據(jù)[5]。

（七）加強(qiáng)對(duì)環(huán)境污染的管理控制

政府監(jiān)管部門應(yīng)當(dāng)隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科技的發(fā)展，不斷完善監(jiān)測(cè)手段，進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)工業(yè)源VOCs的監(jiān)測(cè)管理，并在已有技術(shù)手段、方法的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步豐富新的技術(shù)手段和措施，從各個(gè)角度加強(qiáng)管理。比如，可以向社會(huì)購買環(huán)境監(jiān)測(cè)服務(wù)，還可引進(jìn)第三方的檢測(cè)組織，完善工業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)管理工作。同時(shí)，政府應(yīng)引導(dǎo)工業(yè)企業(yè)進(jìn)行VOCs的泄漏監(jiān)測(cè)和設(shè)備檢修工作，并按照《石化行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物全面整治方案》中有關(guān)VOCs危害總量的有關(guān)規(guī)定，進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)控、嚴(yán)格監(jiān)管，指導(dǎo)企業(yè)保持推進(jìn)VOCs排放整改工作，進(jìn)一步提升城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。圖1為VOCs在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

圖1 VOCs在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

（八）加強(qiáng)VOCs污染治理方法應(yīng)用

強(qiáng)化環(huán)境污染綜合治理方法的應(yīng)用，是VOCs環(huán)境污染綜合治理的關(guān)鍵?，F(xiàn)階段，活性炭吸附技術(shù)、冷凝吸附技術(shù)等在VOCs廢氣處置領(lǐng)域中的運(yùn)用較多。對(duì)活性炭吸附技術(shù)來說，其大多使用了活性炭材料，在活性炭吸附氣體有害物質(zhì)到達(dá)飽和時(shí)，再對(duì)其加以脫附處置，將廢氣吹脫并加以焚燒，這種有害物質(zhì)就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒材料。而冷凝吸附技術(shù)是目前比較普遍的一類VOCs廢氣處理技術(shù)，它可以利用特殊的冷凝裝置，迅速分解VOCs中的有害物質(zhì)，并在規(guī)定的范圍內(nèi)進(jìn)行廢物和污水的分散與減量，從而取得很好的污染處理效果。有關(guān)研究指出，在控制VOCs排放的過程中，必須加強(qiáng)對(duì)VOCs源頭的有效監(jiān)控，新時(shí)期VOCs的監(jiān)測(cè)方法日益多樣化，一些新的技術(shù)對(duì)VOCs的控制具有顯著的優(yōu)勢(shì)，例如固相微萃取、VOCs超聲波萃取、VOCs GC等。VOCs固相微萃取工藝必須經(jīng)過提取、解溶、進(jìn)樣等步驟，工藝簡(jiǎn)單，具有明顯的生態(tài)效益。但是對(duì)于VOCs的超聲波萃取，一般都是在VOCs排放前的處理過程中，采用的是一種特別的混合溶液。此外，對(duì)于VOCs的處理，GC的溫度也有很高的要求，例如，在測(cè)量土壤中VOCs的時(shí)候，必須考慮下列情況（參見表1）。新時(shí)期，針對(duì)以上兩種方法，應(yīng)該進(jìn)一步探討其應(yīng)用于工業(yè)污染源VOCs治理中，拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)治理效果與治理質(zhì)量的提高。

表1 VOCs氣相色譜質(zhì)譜法處置溫度條件

（九）完善污染檢測(cè)方法

VOCs的污染監(jiān)測(cè)也是后期環(huán)境整治工作的重點(diǎn)。環(huán)保部門應(yīng)當(dāng)建立污染監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)并確定檢測(cè)內(nèi)容，安排人員應(yīng)用環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)全國各地的主要污染物成分實(shí)施監(jiān)測(cè)，對(duì)VOCs的污染物狀況進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)。同時(shí)，針對(duì)監(jiān)測(cè)到的VOCs污染，要具備適當(dāng)?shù)奶幚矸椒?，確保污染對(duì)人體沒有產(chǎn)生危害，或污染沒有進(jìn)一步蔓延。一旦污染出現(xiàn)了蔓延，要及時(shí)判斷蔓延情況，盡快采取有關(guān)措施并有針對(duì)性地加以處置。

四、總結(jié)語

綜上所述，治理工業(yè)源VOCs治理的效果，既與國家的空氣質(zhì)量有關(guān)，又與人民的生命和健康息息相關(guān)，工業(yè)污染源VOCs的治理需要引起業(yè)界和環(huán)保主管部門的高度重視。因此，需要針對(duì)現(xiàn)實(shí)狀況剖析工業(yè)源VOCs環(huán)境污染的原因及其當(dāng)前治理面臨的問題，從而提出針對(duì)性的解決辦法，合理地把先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和新能源融合到產(chǎn)業(yè)發(fā)展之中。同時(shí)有關(guān)環(huán)境保護(hù)監(jiān)督管理機(jī)構(gòu)還應(yīng)該不斷完善環(huán)保監(jiān)管的制度，規(guī)范工業(yè)的生產(chǎn)與廢氣排放，保證他們能達(dá)到嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。