溶剂使用源挥发性有机物排放特征与污染控制对策

发表时间:2019/12/18   来源:《基层建设》2019年第26期   作者:王健
[导读] 摘要:挥发性有机物,又被称为有机废气,英文名为VolatileOrganicCompounds,通常以缩写词VOCs表示。
        身份证号码:37061119900826XXXX 烟台宇净环保科技有限公司  山东省烟台市  264006
        摘要:挥发性有机物,又被称为有机废气,英文名为VolatileOrganicCompounds,通常以缩写词VOCs表示。按照世界卫生组织的定义,挥发性有机物是指在常温环境中,熔点低于常温,以蒸汽形态存在于空气中,其沸点在50℃-250℃之间,并在常温环境下蒸汽压超过133.32Pa的一类有机物的总和。挥发性有机物对人身健康伤害较大,其中具有致畸、致癌性的多环芳烃已经成为损害人体健康的重要杀手之一。因此,对于挥发性有机物的治理工作刻不容缓。本文从对挥发性有机物的现实危害分析入手,探究挥发性有机物治理工作的着力点,并提出针对性的有效治理措施。
        关键词:溶剂使用源;挥发性有机物;排放特征;污染控制
        引言
        挥发性有机物化合物(VolatileOrganicCom-pounds,简称VOCs)是指在标准状态下饱和蒸汽压较高、沸点较低、分子量小、常温状态下易挥发的有机化合物。VOCs特点为成分极为复杂,量大面广,排放源分散,监测困难,在管治方面不同于二氧化硫、氮氧化物。挥发性有机物作为PM2.5和O3的重要前驱体,已成为导致国内严重雾霾天气产生的重要因素之一,也时时刻刻威胁着人类的身体健康。
        1溶剂使用源挥发性有机物排放特征
        挥发性有机物与传统大气污染物存在较大不同,主要是污染产生形式。传统的大气污染物主要为颗粒物、二氧化硫等,是在燃烧过程中、加热设备中产生的。挥发性有机物具备挥发性,在运输、混合、搅拌以及干燥等程序中,都有可能产生挥发性有机物排放。所以,利用传统的排气筒进行排放与控制。一般情况下,按照挥发性有机物的排放形式,将其分为固定管道排放与逸散性排放两个方面。
        1.1固定管道
        污染物是通过排气筒实现有组织的排放工作。
        1.2逸散性
        在工艺进行操作期间,其存在的污染物不经过排气筒,实现无组织的逸散。在一般操作情况下,这种逸散性排放体现在三个方面。
        (1)设备泄露
        在对挥发性有机物生产与输送过程中,都会使用密封的输送管道,将其传输到生产设备中或者相关设施以及工艺流程中。在长期使用情况下,空气中的物质呈现酸性以及腐蚀性,导致挥发性有机物设备的缝隙产生泄露现象。影响挥发性有机物逸散的设备主要为压缩机、泵、搅拌器等。设备与相关组件之间的连接是连续并且比较缓慢的,泄露情况与流体的特点、实际的操作条件存在较大关系。使用气体阀、轻质液泵将产生较高的泄露率。所以,针对这种情况,要对其适当检修维修,保证能够降低挥发性有机物的排放。
        (2)储运逸散
        根据不同的操作方式,将储罐分为常压与压力储罐,其中,常压储罐将产生挥发性有机物逸散排放现象。常压储罐主要为固定式、内浮与外浮式。对于固定式,挥发性有机物逸散排放主要是呼吸、工作损失导致的,受温度、压力变化的影响,产生蒸汽逸散。在装载操作期间,蒸汽置换以及液体抽出,导致空气在空间内产生逸散。对于浮式,产生的挥发性有机物逸散排放是抽取损失导致的半层的附件配件、接缝损失等引起的。对于外浮式,是在板层边缘密封、无板层的接缝处产生损失。
        (3)废水收集处理的存储逸散
        废水中存在的有机物在水中具有溶解性以及挥发性特点,在气体与液体之间容易产生逸散。比如:在利用洗涤塔污染防治设备的时候,很多水溶性的挥发性有机物在水中,当洗涤水在污水处理厂中经过传统的曝气处理后,原来的挥发性有机物会蒸发到大气中,产生挥发性有机物排放。


        2挥发性有机物治理的难点
        2.1政策标准尚不完善
        “十二五”期间,虽然中央和江苏省相继出台了一系列的VOCs防治政策和技术标准,为VOCs提供了一定的支撑,但很多政策仅仅是在宏观上具有一定指导作用,缺乏政策落地的可操作性。排放标准作为挥发性有机物管理的重要基础,是VOCs治理和监管的依据,截至2015年底,我国相关行业标准和综合排放标准中仅对几十种VOCs排放浓度及速率做出限定,但是VOCs污染物种类复杂,包含几百种物质,因此亟需对目前尚没有制定标准的相关指标进行研究和完善。同时,现有的《大气污染物排放标准》和《恶臭污染物排放标准》已经不能满足现阶段大气污染防治的要求,亟需修订完善。目前有排放标准的污染物指标中,监测较多的因子是非甲烷总烃、苯系物等常规指标,由于环境空气和污染源空气VOCs的监测方法复杂,导致很多指标不能取样监测,在一定程度上增加了VOCs污染防治的难度,亟需国家层面完善VOCs监测分析技术。
        2.2防治技术评估匮乏
        目前大部分企业不管废气性质,都选择的是活性炭吸附技术,活性炭技术成为了万能技术,正是由于缺乏对各类技术应用效果的评估研究,对重点企业来说,出现了排污企业治理时不知应该选择何种治理技术和工艺路线,对VOCs治理实际效果存在疑问,担心资金大量投入后治理效果难以达标,面临巨大的风险,相关企业一直观望不前,都想等待成熟工艺。对小企业来讲,产值不高,不愿投入高额环保资金,有些小企业思想认识不到位,不承认自己的污染问题。对管理部门来说,由于不清楚挥发性有机物具体成分,治理设施进口和出口浓度不能适时掌握,就出现了对治理设施不知道如何进行有效监管的问题。同时,由于缺乏防治技术的评估指导,排污企业在进行技术选择时往往采纳“低价中标”,而低价中标的治理技术可能并不适合该企业的VOCs治理,造成了资源浪费,并不能实现对挥发性有机物的有效处理。
        3溶剂使用源VOCs污染控制对策
        相较于过程控制和末端控制,源头控制更依赖工业企业的整体工艺升级和优化,为实现新型低VOCs含量涂料和油墨替代,通常需要升级相应的生产设备或生产线,同时所配套使用的稀释剂、固化剂和润湿液等辅助溶剂也需进行替代。因此,源头替代是系统性工作,在推进过程中可能会暂时影响企业的生产效率、生产成本和产品性能,但完成后可大幅削减VOCs的排放,在减小行业对大气环境影响的同时,也可降低从业者的VOCs暴露水平及健康风险。溶剂使用行业中,小型汽车制造业的源头控制措施已相对成熟,水性涂料尚未完全满足大型货车和客车对涂层性能的要求,仍需进一步试验;家具制造业的水性涂料和粉末涂料替代技术可配备静电喷涂、往复式喷涂或辊涂等技术,以干式喷漆代替现阶段常用的水幕帘过滤,同时实现节能、减风增浓、降低有组织废气湿度的三重作用;包装印刷业可根据印刷物的不同,选择针对性源头控制技术,如出版物印刷可用植物油基油墨、低醇润湿液配套无水胶印、自动清洗橡皮布等技术。
        对于船舶、钢结构等行业,由于产品尺寸大、涂装车间巨大,无法有效实现密闭化生产和集气系统全覆盖,应重点发展源头控制技术。但此类行业对产品涂层性能要求较高,目前仍以传统溶剂型涂料为主,因此,需针对性加强新型涂料的深度研究,加快替代试验的开展,尽早实现低VOCs含量涂料的替代。
        结语
        开展挥发性有机物污染减排和治理,能够降低PM2.5和臭氧指标浓度,逐步改善大气环境质量。但由于目前政策法规和标准体系不够完善、底数不清,导致挥发性有机物治理工作基础非常薄弱。需要在政策标准制定和监测能力方面不断加强和完善,结合区域特点,抓大放小,突出重点行业、重点区域的VOCs治理工作,以取得工作实效。
        参考文献:
        [1]刘祥,陈文清.挥发性有机污染物处理技术综述研究[J].科技经济市场,2015,(3):186-187.
        [2]罗家琪.挥发性有机物新治理技术研究进展[J].科技创新与应用,2016,(21):181-181.
        [3]户英杰,王志强,程星星,等.燃烧处理挥发性有机污染物的研究进展[J].化工进展,2018,(1):319-329.
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