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基于外省经验浅谈乌鲁木齐市VOCs治理相关措施

2018-02-04

资源节约与环保 2018年5期
关键词:臭氧废气污染物

刘 亮

(乌鲁木齐市污染控制中心 新疆乌鲁木齐 830000)

引言

随着《大气污染防治行动计划》的完美收官,各考核城市都完成了各自PM10的考核任务。近几年来,各地下大力气强抓大气污染治理,通过调整优化产业结构布局、淘汰落后产能、加快能源结构调整、增加清洁能源供应等措施、大幅削减了污染物的排放,并且工业企业的脱硫、脱硝技术愈发成熟,我市二氧化硫、二氧化氮的排放浓度以达到国家标准,PM10的浓度也逐年下降,臭氧的浓度却呈现逐年上升趋势。“十三五”期间国家对各省市的空气质量也转变了考核方式,侧重于PM2.5和优良天数达标比例的考核,作为形成臭氧污染的前体物,VOCs的治理显得愈发急迫。

1 “十三五”挥发性有机物污染防治方案,先进省份VOCs污染防治经验

1.1 我国大气现状

随着经济快速发展,我国工业化、城镇化进程加快,大气污染成为难以避免的严重问题。近年来,我国空气质量改善缓慢,大气污染物的排放总量长年居高。按污染物分类来看,四类主要污染物年均浓度基本呈现逐年下降趋势,达标城市比例有所提高,但北方城市及京津冀冬季大气污染依然严重。目前的大气污染程度仍然与理想的空气环境有一定距离,总体大气污染形势严峻,部分城市大气污染超标严重,区域复合型大气污染日益突出,重污染天气频发、臭氧污染严重。

1.2 VOCs来源及危害

VOCs的排放源及其污染物排放量的研究是控制大气中VOCs的根本,而VOCs气体的来源很广泛。典型的VOCs排放源可分为人为排放源(包括固定源与移动源及面源)和自然排放源两类,其中以人为排放源为主,多半为石油化工相关产业的生产过程、产品消费行为以及机动车尾气造成。VOCs主要来源于(1)石油化工厂排出的工艺尾气,如石油炼制工艺,石油化工氧化工艺,石油化工储罐生产工艺。(2)石油、煤炭、天然气等的开采和储运过程中可有大量VOCs气体产生。(3)机动车排放的尾气中含有的未完全燃烧的烃类物质。(4)室内装饰、汽车喷涂、制药等行业溶剂使用过程挥发的有机物质。(5)日常生活中使用的化妆品,有机农药、塑料制品、各种洗涤剂的加工和使用过程中产生的挥发性有机物质。

VOCs多半具有光化学反应性,在紫外线照射下,VOCs会与大气中的NOx发生化学反应,形成二次污染物(如:臭氧)或强化学活性的中间产物(如:自由基),从而增加臭氧及PM2.5的地表浓度,污染空气质量,且VOCs和氮氧化物等在紫外光照的作用下,发生一系列光化学反应,生成臭氧、二次气溶胶等污染物,引起对流层臭氧和气溶胶增加。对流层臭氧也是一种具有温室效应的气体,可引起气候变暖。

1.3 先进省份VOCs污染防治经验

根据我国VOCs污染防治走在前列的先进省市上海市、江苏省、广东省VOCs污染防治的历程及经验。上海市:上海市是我国最早开展VOCs治理的城市,2007年第一次污染源普查时,就将VOCs纳入普查因子,再次基础上建立全市VOCs排放清单。2014年筛选全市排放量较大的150家重点企业,要求制定一厂一方案,并落实末端治理工程。2011年选择上海石化、高桥石化、华谊、赛科等重点企业进行VOCs治理、开展LDAR试点。2015年要求排放量较大的2000家企业实施VOCs减排,并给予财政补贴支持,引逼结合促减排。上海市将VOCs防治要求写入《上海市清洁空气行动计划(2013-2017)》、《上海市大气污染防治条例》等地方法规,同时为支撑管理要求及现场执法,在国家行业VOCs排放标准都不完善的情况下,借鉴国外管理标准,依据本地实际先后制定并发布各类VOCs减排技术指引及规范10余项,有力推动了主要固定污染源的VOCs减排工作。江苏省:重点对55个工业园区就重点行业加强VOCs的治理及监管,从2010年起,针对VOCs污染排放的变化及治理进展情况,每年制定相应的管理政策,陆续开展各个重点行业的VOCs治理。加强对基层的技术指导培训,每年针对年度重点工作,就VOCs治理技术、政策、标准开展培训,举办省、市工作园区不同层级VOCs治理技术交流,开展专题技术推介,开展省级重点建设治理技术示范工程筛选。提升VOCs环境监管能力,根据化工园区自身特点和特征因子建成了大气自动监测站、电子鼻预警系统、大气流动监测车和大气污染预警网络系统等大气污染监控预警系统,并纳入园区管理系统,提升环境监管能力,通过经济激励等政策,引导企业安装在线监控设备,化工园区建立泄露修复平台,提升无组织废气管理能力。广东省:针对VOCs源类型多、分布广、情况负责的特点,从管理入手,发布《LDAR项目评估技术规范实施技术要求》等地方管理规范,同时这也是国内首个LDAR实施情况评估规范,同时狠抓标准建设,制定重点行业VOCs排放标准,印刷、家具、制鞋及汽车制造四项标准为国内首批VOCs地方标准。借粤港清洁生产伙伴计划,举区域合作治理,持续深化重点地区、行业、企业的治理内容和要求。建立LDAR管理平台,推进LDAR技术在全省炼化石油行业全面应用。

2 VOCs治理技术及无组织遗散排放控制

VOCs的种类繁多、物理和化学性质差异大,常见的化合物就有100多种,排放的行业众多,主要行业就有几十个,且在大多数情况下,污染物是以混合物的形势排放,排放点源多而分散,无组织排放情况严重,难以集中进行收集,因此VOCs治理是一个很复杂的过程。目前常用的VOCs治理技术主要是吸附技术、热力焚烧技术(RTO/TO)、催化燃烧技术(RCO/CO)及生物净化技术四种,蓄热式燃烧技术(RTO/TO)近年来得到广泛的应用,应用范围广,净化效率高,能够稳定达标排放,但当废气浓度过低时,无法保证废气自然以产生维持热氧化温度,需要使用助燃气体,增加处理成本,且只适用于连续稳定产生含VOCs废气的治理,存在技术局限性,在大多数情况下,采用单一技术往往难以达到治理要求,且不经济。如治理低浓度废气时采用吸附浓缩+RTO/RCO技术,治理高浓度废气时采用冷凝回收+吸附回收技术。

根据研究,对于VOCs的生产行业,无组织排放约占总排放量的70-90%,管控好无组织VOCs的排放对削减VOCs的排放至关重要,要将无组织排放转化为有组织排放,进行控制,如在局部安装排气筒进行收集处理,密闭产生VOCs的设备、空间及建筑物,鼓励企业通过采用低VOCs含量的原辅材料、清洁生产工艺等措施减少VOCs的产生,加强源头的管控。

3 乌鲁木齐市空气质量现状

2017年我市优良天数242天,同比减少4天,空气质量总体达标率略有下降,由2016年的67.6%降至2017年的 66.8%。2017年全年SO2平均浓度为13微克/立方米,同比下降7.1%;NO2平均浓度为49微克/立方米,同比下降7.5%;PM10平均浓度为105微克/立方米,同比下降9.5%;PM2.5为70微克/立方米,同比下降7.9%;CO平均浓度为1.4毫克/立方米,同比下降6.7%;O3浓度为74微克/立方米,同比上升25.4%。O3对综合指数的贡献率也达到12%,超过SO2,且4-9月O3作为首要污染物的比例也达到33.3%。

4 乌鲁木齐市VOCs治理的相应措施

4.1 利用第二次污染源普查的机会,更新我市VOCs排放清单,建立更加完善、更加详实的排放清单,为我市VOCs治理政策的制定提供科学依据。

4.2 严格建设项目环境准入。我市各级环境保护主管部门结合主体功能区划、环境功能区划、城市总体规划等要求,优化调整涉VOCs排放产业布局。加强产业政策的引导与约束,加快淘汰落后产品、技术和工艺装备。新、改、扩建项目应在设计和建设中选用先进的清洁生产和密闭化工艺,提高设计标准,实现设备、装置、管线、采样等密闭化,从源头减少VOCs泄漏环节,工艺、储存、装卸、废水废液废渣处理等环节应采取高效的有机废气回收与治理措施,满足国家及地方的达标排放和环境质量要求。

4.3 完善VOCs监督管理体系。我市各级环境保护主管部门应对行政区内涉VOCs企业进行全面监管,以企业为单元,通过统一的VOCs信息管理平台做好统计、审核与监管工作,不定期对企业申报情况进行抽查和评估。加强VOCs监测能力建设,建立本行政区内企业的VOCs监测监控体系,定期向社会公布监测体系的运行情况及监测结果。

4.4 实施VOCs全过程污染控制。企业应结合污染现状和生产管理水平,以工艺废气排放、生产设备密封点泄漏、储罐和装卸过程挥发损失、废水废液废渣系统逸散等环节及非正常工况排污为近期VOCs控制工作重点,科学制定VOCs综合整治工作方案,明确工作进度和完成时限。

4.5 建立VOCs管理体系。企业应将VOCs的治理与监控纳入日常生产管理体系。建立基础数据与过程管理的动态档案、VOCs污染防治设施运行台账,制定“泄漏检测与修复”、监测和治理等方面的管理制度,制定突发性VOCs泄漏防范和处置措施,纳入企业应急预案。有组织废气排放应逐步安装在线连续监控系统,厂界安装特征污染物环境监测设施,并与当地环境保护主管部门联网。

4.6 着力减少煤炭、石油、天然气等化石能源的消耗,强化对无组织排放的监管与治理,加强对机动车尾气排放的监管。

4.7 加强VOCs防治技术的指导培训。增强环境管理、环境执法人员VOCs防治有关政策、治理技术方面的知识储备,提高环境监管能力。

4.8 强化重点区域“乌-昌-石”、“奎-独-乌”区域大气污染联防联控,积极应对重污染天气。

结语

作为形成臭氧和细颗粒物(PM2.5)污染的重要前体物,挥发性有机物(VOCs)排放形势日趋严峻,环保部等国家六部委联合印发《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》,提出以重点行业和重点污染物为主要控制对象,推进VOCs与氮氧化物协同减排。虽然我市的氮氧化物浓度已得到有效控制,但臭氧年均浓度大幅上升,为切实降低臭氧及细颗粒物浓度,VOCs的有效减排就显得尤为重要。

[1]田红,刘合凡 ,冯淼.等.我国典型城市挥发性有机物(VOCs)防治经验及管控探索[J]四川环境,2016,35(4):68-77.

[2]杨一鸣,周学双,崔积山.等.挥发性有机物定义对我国管控思路的影响[J]环境影响评价,2016,38(2):41-47.

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