針對某化工園區(qū)重點行業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機物(VOCs)污染問題，通過對其中50家企業(yè)的原料、設(shè)備、數(shù)據(jù)調(diào)查以及現(xiàn)場考察，總結(jié)其VOCs的使用種類與數(shù)量、治理設(shè)備與排放情況。對一些典型VOCs排放企業(yè)分析，提出針對性減污措施。根據(jù)化工園區(qū)的VOCs特點與危害性，提出管理、控制、治理等方面的建議。

隨著工業(yè)的發(fā)展，近年來各大城市大氣污染問題日趨嚴峻，尤其是空氣中各類揮發(fā)性有機物(VOCs)，引起社會各界廣泛關(guān)注。VOCs具有揮發(fā)性，儲存、運送、混合、攪拌、清洗、涂裝、干燥及其他處理工序均可能造成VOCs的排放，種類繁多，涉及烷烴、烯烴、炔烴、醇、醛、酮、羧酸、酚、醚、酯等。

盡管大氣中VOCs的濃度相對于其他化學(xué)組分較低，但這些痕量有機物在大氣中的化學(xué)反應(yīng)會顯著改變大氣化學(xué)和物理性質(zhì)，繼而影響空氣質(zhì)量。大氣VOCs-NOx-O3反應(yīng)體系中，VOCs可與羥基自由基(˙OH)等引發(fā)氧化反應(yīng)，產(chǎn)生過氧烷基、HO2等自由基中間體，促使一氧化氮(NO)向二氧化氮(NO2)轉(zhuǎn)變，zui終光解形成臭氧。同時，生成氧化性較強的二次有機物，如過氧乙酰硝酸酯(PAN)、有機硝酸鹽等。由于其蒸氣壓較低，可通過成核作用、凝結(jié)、氣粒分配等過程形成而二次有機氣溶膠(SOA)，而SOA是PM2.5的重要來源之一。因此，城市地區(qū)高濃度臭氧和細顆粒物的形成大多與VOCs的光化學(xué)反應(yīng)過程有關(guān)。

VOCs的大量排放不僅造成環(huán)境污染，還嚴重影響人體健康。歷*發(fā)生的洛杉磯光化學(xué)煙霧事件、倫敦?zé)熿F事件都與大量排放的VOCs有關(guān)。VOCs中很多是有毒物質(zhì)，如甲苯、二甲苯、甲醛和丙酮等。有些有機物易燃易爆，稍不注意就會有嚴重的惡性事故發(fā)生，造成生命財產(chǎn)損失。有機物的揮發(fā)還造成物料損失資源浪費，無形中加大生產(chǎn)成本，阻礙經(jīng)濟發(fā)展。研究VOCs的污染治理，對環(huán)境保護有重要意義。

1、受調(diào)查企業(yè)VOCs主要來源

為了解化工園區(qū)VOCs的排放與治理情況，調(diào)查了江蘇某化學(xué)工業(yè)園區(qū)內(nèi)部分重點行業(yè)企業(yè)。調(diào)查的50家企業(yè)包括化工類、塑料制品業(yè)、農(nóng)藥制造業(yè)和倉儲業(yè)等4大行業(yè)，排放的廢氣種類包括VOCs、粉塵和惡臭。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，化工企業(yè)排放的廢氣主要為VOCs，種類繁多，成分復(fù)雜，從非極性的烷烴到極性的醛、酮、醇等。塑料制品業(yè)產(chǎn)生的廢氣主要來自物料加熱、熔融分解產(chǎn)生的VOCs，在切割、粉碎階段還會產(chǎn)生碎屑粉塵。農(nóng)藥制造業(yè)產(chǎn)生的廢氣主要為粉塵與VOCs。倉儲業(yè)則多因設(shè)施未密封造成VOCs的逸散。除此之外，某些企業(yè)內(nèi)的污水處理設(shè)施散發(fā)的VOCs也成為園區(qū)內(nèi)VOCs排放的來源之一。

2、受調(diào)查企業(yè)VOCs使用及排放現(xiàn)狀

根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計，園區(qū)內(nèi)被調(diào)查的50家企業(yè)中有23家企業(yè)的VOCs使用量可以獲得，企業(yè)VOCs排放的處理設(shè)施為火炬燃燒、洗滌吸附塔、活性炭吸附、熱氧化爐、負壓回收、膜分離、冷凝回收、酸洗、堿洗等共41套，處理效率均在75%以上。具體數(shù)據(jù)如表1所示。

由表1可見，這23家企業(yè)對各類有機物的年使用量達114萬t，除進入產(chǎn)品外，還有部分在儲存、轉(zhuǎn)運、生產(chǎn)等過程排放。23家企業(yè)年廢氣產(chǎn)生量為61.4t，占VOCs投入量的0.0054%。根據(jù)計算，這23家企業(yè)在處理設(shè)施正常運轉(zhuǎn)的情況下，年VOCs有組織排放量約為10.7t。如再考慮有些裝置不能正常運行，及無法估算的VOCs無組織排放，則污染問題更大。因此，有必要對上述受調(diào)查企業(yè)的VOCs可能來源與處理情況作詳細分析。

2.1化工企業(yè)產(chǎn)生的VOCs及處理現(xiàn)狀

上述調(diào)查的50家企業(yè)中有43家屬于化工企業(yè)，占比86%。這43家化工企業(yè)產(chǎn)品涉及范圍廣，各種有機物的使用量巨大，產(chǎn)生的VOCs種類也更為繁雜，主要來源分為2部分:一是企業(yè)的生產(chǎn)加工;二是物料的裝卸與儲存。各企業(yè)針對自身排放污染的特點選用了不同的處理方式，企業(yè)產(chǎn)生的VOCs及采用的處理方式見表2。

43家化工企業(yè)共有85套不同處理設(shè)施，包括油氣回收、廢氣收集、水洗、除塵裝置等，處理設(shè)施的效率均在75%以上，其中只有2家效率在90%以上。據(jù)測算，在采用VOCs處理設(shè)施前，43家化工企業(yè)年產(chǎn)生VOCs58.3t，各處理裝置運行后，每年可減排VOCs43.8t。因此，即使在所有VOCs處理裝置都正常運轉(zhuǎn)情況下，仍有14.5tVOCs排入大氣。

物料的裝卸和儲存會產(chǎn)生大量有機廢氣。調(diào)查的有儲存設(shè)備的21家企業(yè)均采用罐裝形式，并配有固定頂或內(nèi)浮頂以及氮封裝置。部分企業(yè)在罐頂配有氣相平衡總管、液相管、安全閥、淋水系統(tǒng)等，在安全閥前側(cè)裝有閥門和管道，泄壓排氣和事故情況下安全閥排放氣將會通過管道送往處理系統(tǒng)。只有少數(shù)幾家企業(yè)還存在使用桶裝原料的情況，造成了一定量的有機物無組織排放。

為防止在卸料過程中造成有機物揮發(fā)，運輸物料的卡車或槽車也有所改進，如設(shè)有氣相平衡管，使用**的裝卸技術(shù)等。以某企業(yè)的醋酸乙烯裝卸為例，槽車裝卸時通過金屬軟管，用泵抽取槽罐車內(nèi)的物料進入醋酸乙烯儲罐，設(shè)有氣相平衡管平衡輸送壓力。裝卸結(jié)束后，液位開關(guān)自動報警，關(guān)閉泵和閥門，氮氣吹掃殘留物料，減少無組織排放，呼吸罐廢氣通過管道連接火炬系統(tǒng)燃燒處理。計算表明，該裝卸過程幾乎沒有物料損失，現(xiàn)場調(diào)查也沒有明顯氣味。

然而，有些企業(yè)對VOCs的排放重視不夠?，F(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，少數(shù)化工企業(yè)無組織排放嚴重。在對某企業(yè)整個生產(chǎn)流程共20個單元密閉檢測后，發(fā)現(xiàn)共有102處泄漏點，約占檢測點總數(shù)的1%，泄漏點的物料質(zhì)量濃度都在115mg/L～1750mg/L之間，造成VOCs無組織排放，降低了廢氣處理設(shè)施的效率。

2.2倉儲業(yè)產(chǎn)生的VOCs及處理現(xiàn)狀

在調(diào)查的50家企業(yè)中有4家企業(yè)屬倉儲業(yè)，涉及的物料有石油液化化工原料、甲醇、醋酸、醋酸乙烯酯等，VOCs排放主要來于物料的儲存與運輸。據(jù)測算，這4家企業(yè)每年共產(chǎn)生9.34t廢氣。

為防止物料揮發(fā)，4家企業(yè)都在物料儲罐設(shè)置呼吸閥并加以氮封，有部分儲罐的呼吸器設(shè)置了活性炭吸附和水封處理，呼吸閥產(chǎn)生的呼吸氣通過引風(fēng)機送往活性炭吸附催化燃燒裝置處理。在物料的輸送方面設(shè)置膨脹管，使得裝車裝船管道中的殘余物料可通過膨脹管回到儲罐中。同時設(shè)置氣相平衡管一體式的鶴管，密閉裝卸。裝運過程基本都在密閉條件下進行，且配備有掃線系統(tǒng)，將裝卸管道中的殘余物料吹掃至儲罐中。在廢氣處理方面有2家企業(yè)建有壓縮冷凝/膜/吸附三效重疊廢氣處理工藝，1家采用活性炭吸附/催化燃燒裝置，還有1家采用水洗/活性炭吸附工藝。

在一系列的有效措施處理后，4家企業(yè)年VOCs減排量為6.91t，仍有2.43t的廢氣排入大氣造成污染。而且，現(xiàn)場調(diào)查后發(fā)現(xiàn)有些設(shè)備仍有需要改進之處，例如部分呼吸氣直排、部分裝卸車采用上裝鶴管等。

2.3其他行業(yè)VOCs排放情況

調(diào)查企業(yè)中有2家企業(yè)屬于農(nóng)藥制造業(yè)。企業(yè)1主要從事液劑、粉劑農(nóng)藥和化肥的生產(chǎn)，每年生產(chǎn)3000t各種農(nóng)藥。企業(yè)2主要從事乳油、粉劑和水劑的生產(chǎn)，每年生產(chǎn)1950t低毒農(nóng)藥。該企業(yè)所使用的物料基本為高沸點農(nóng)藥，不易揮發(fā)，有機污染物產(chǎn)生量少，然而現(xiàn)場調(diào)查后發(fā)現(xiàn)在混合靜置階段仍有少量無組織廢氣產(chǎn)生。數(shù)據(jù)顯示這2家企業(yè)每年廢氣產(chǎn)生量為2t。經(jīng)過企業(yè)的處理裝置處理后，年減排量1.5t。

調(diào)查企業(yè)中有1家企業(yè)屬于塑料制造業(yè)。企業(yè)年消耗高密度聚乙烯3000t、色母粒30t，每年生產(chǎn)910萬只不同規(guī)格的塑料桶，VOCs污染主要產(chǎn)生于物料加熱熔融的分解?，F(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，企業(yè)未收集吹塑機和注塑機物料加熱過程產(chǎn)生的VOCs，造成VOCs無組織排放。

3、

結(jié)語

為減少VOCs的產(chǎn)生，建議應(yīng)從以下幾點入手:

(1)重點行業(yè)企業(yè)應(yīng)充分認識VOCs排放危害，把降低VOCs排放作為己任。根據(jù)企業(yè)自身特點，落實消除VOCs排放措施，并確保VOCs處理設(shè)施正常運轉(zhuǎn)。

(2)從原料的儲存、轉(zhuǎn)移到企業(yè)的生產(chǎn)加工各環(huán)節(jié)，采取措施統(tǒng)一收集、集中處理，減少無組織廢氣的排放。落實省市有關(guān)石化化工企業(yè)VOCs污染的整治方案與防治措施，泄漏嚴重的企業(yè)要實施LDAR(泄漏檢測與修復(fù))技術(shù)。

(3)針對不同企業(yè)排放的VOCs成分采用合適的處理技術(shù)，回收利用可用成分[16]，以求達到處理效果。在有條件時，盡量采用尾氣燃燒爐，將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。園區(qū)可以考慮將相鄰的化工企業(yè)的排放氣體通過管道輸送集中，形成規(guī)模后由燃燒爐燃燒。

(4)企業(yè)應(yīng)安排有關(guān)機構(gòu)和專門人員負責(zé)VOCs污染控制的相關(guān)工作。完善各處理設(shè)施運行臺賬記錄，客觀記錄運行情況。定期對VOCs輸送的管道與裝置進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題立即解決。對一些易燃易爆或毒性大易揮發(fā)的物質(zhì)的儲存、生產(chǎn)場所應(yīng)安裝在線監(jiān)測報警系統(tǒng)，避免惡性事故的發(fā)生。