挥发性有机物治理项目环境影响评价要点

朱秋军 马 锋 朱威娜 王 欣

（天津市联合泰泽环境科技发展有限公司 天津 300042）

引言

挥发性有机物（VOCs）指的是在常温下饱和蒸气压大于70Pa，常压下沸点在260℃以下的有机化合物[1]，包括非甲烷总烃类（烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等）、含氧有机物（醛、酮、醇、醚等）、含氯有机物、含氮有机物、含硫有机物等，主要来自于化工、石化行业，喷漆行业，印刷行业，涂料生产行业。VOCs是形成臭氧（O3）和细颗粒物（PM2.5）污染的重要前体物，VOCs治理方法的研究愈发重要，越来越受到学者们的广泛关注和高度重视。

1 挥发性有机物治理技术

VOCs治理技术主要有两种：一种是非破坏性技术，通常利用改变温度、压力等条件使VOCs富集分离，常用方法有活性炭吸附法、溶液吸收法、冷凝法[2]及膜分离技术[3]等；一种是破坏性技术，通常采用光、热、催化剂和生物法将有机物转化为CO2和H2O，常用方法有催化燃烧法[4]、光催化光解法[5]、等离子分解法[6]等。实际工作中，各行业产生的挥发性有机废气浓度范围分布较广，且成分复杂，单一处理技术难以满足达标排放的要求[7]，因此，如何优化组合各种处理技术，增大废气治理设施的处理效率是当前研究的重点和方向。目前，工业中广泛使用的组合技术有活性炭吸附+脱附-蓄热式催化燃烧[8]、沸石转轮+RTO。

近来，六部门联合出台制定《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》，以期建立VOCs污染防治长效机制，从而促进环境空气质量持续改善和产业绿色发展。为了适应天津市对挥发性有机物治理的新要求，减少挥发性有机物的排放量，相关工业企业对现有有机废气处理工艺进行了改造。本文结合天津市某工业企业喷漆工序和硫化工序VOCs治理工程中的经验，分享此类项目环评工作的思路和典型有机废气处理工艺的治理效果。

2 挥发性有机物治理项目的环评编制要点

该企业建设两套废气处理设施，分别处理厂内喷涂废气和硫化废气。喷涂废气处理装置（RTO）的处理风量为92940m3/h，硫化废气处理装置的处理风量为76000m3/h。喷涂废气经RTO处理后经1根20m高排气筒（P1*）排放；硫化废气引入“浓缩转轮+UV光解+活性炭吸附”处理设施，处理后的废气经1根20m高排气筒（P2*）排放。硫化工序产生的有机废气经管道收集进入前置过滤器等设备进行预处理，后进入沸石转筒装置吸附处理区进行净化处理。根据建设单位提供的设计资料，该企业沸石转轮的浓缩处理效率为92%，活性炭吸附处理效率为85%，UV光解处理效率为75%，“浓缩转轮+UV光解+活性炭吸附”处理设施的综合处理效率为88.55%。RTO单元废气处理效率为97%。

2.1 大气污染物源强计算

（1）有机废气污染物源强计算

对于现有企业有机废气治理工程，在污染物源强计算时，通常采用实测数据与理论计算相结合的方法。一般原则为：当污染源实际监测数据与采用物料平衡理论计算法所得数据相近时，优先采用实测数据；当污染源实际数据比物料平衡理论计算小很多时，本着环评最不利条件的评价原则，优先采用理论计算结果作为治理前污染物产生源强。结合企业采用的废气治理设施的处理效率，计算得到治理后污染物排放源强。

厂内胶管车间及汽车减震器车间喷漆生产线油漆消耗量为115628kg/a、稀料消耗量为128252kg/a。喷漆、烘干过程产生VOCs废气经收集后进入1套RTO系统处理，处理后经1根20m高排气筒P1*排放，排气筒风机风量为92940m3/h。该废气处理设施总处理效率为97%，喷漆烘干工序年工作时间为4800h。

根据油漆用量及成分，据此计算，该厂房废气产生量为VOCs 44.3kg/h，甲苯产生量5.24kg/h，二甲苯产生量18.86kg/h，经RTO系统处理后，排放量为VOCs 1.33kg/h、甲苯0.16kg/h、二甲苯 0.57kg/h，排放浓度为 VOCs 14.3mg/m3、甲苯 1.72 mg/m3、二甲苯6.13mg/m3。

经参考《橡胶制品生产过程中废气污染物的排放系数》（文章编号：1000-890X（2016）02-0123-05），该企业硫化工序和胶管挤出工序VOCs产生量为2.25t/a、0.47kg/h；非甲烷总烃产生量为1.59t/a、0.33kg/h；甲苯产生量为1.5t/a、0.31kg/h。经“浓缩转轮（RC）+UV光解+活性炭吸附”处理设施处理后，VOCs排放量为0.26t/a、0.054kg/h，非甲烷总烃排放量为 0.18t/a、0.038kg/h，甲苯排放量为0.17t/a、0.036kg/h。排放浓度为VOCs 0.71mg/m3、非甲烷总烃0.50mg/m3、甲苯0.47mg/m3。处理后的废气经一根20m高排气筒（P2*）排放。

（2）RTO燃烧炉废气污染物源强计算

参照《第一次全国污染源普查工业污染源产排污系数手册》，“天然气—常压—室燃炉”条件下，工业废气量排污系数为139854.28Nm3/万m3原料，二氧化硫排放系数为0.02Skg/万m3原料（天然气含硫量为200ppm），NOx排污系数为18.71kg/万m3原料。烟尘参照《实用环境统计》手册中工业炉窑主要污染物排放系数，每燃烧100×104m3天然气排放烟尘286.2kg。据此计算该企业燃气废气中各污染物年排放总量烟尘17.17kg/a，SO224.0kg/a，NOX112.26kg/a。

燃烧废气由20m高排气筒P1有组织排放，排放风量为92940m3/h。燃烧废气主要污染物排放量及排放浓度分别为：烟尘0.0036kg/h、0.039mg/m3，SO20.005kg/h、0.054mg/m3，NOx 0.023kg/h，排放浓度为 0.25mg/m3。

2.2 污染物排放标准及达标排放情况

该企业P1*排气筒排放的挥发性有机物执行《工业企业挥发性有机物排放控制标准》（DB12/524-2014）表2标准，烟尘、SO2和NOx执行《工业炉窑大气污染物排放标准》（DB12/556-2015）；该企业P2*排气筒排放的挥发性有机物执行《工业企业挥发性有机物排放控制标准》（DB12/524-2014）表2标准，非甲烷总烃执行《橡胶制品工业污染物排放标准》（GB27632-2011）表5新建企业大气污染物排放标准；两根排气筒排放的臭气浓度均执行《恶臭污染物排放标准》（DB12/-059-95）。由上述计算结果可知，该企业排气筒P1*、P2*排放的各项污染物均能实现达标排放。

2.3 排气筒高度

《工业企业挥发性有机物排放控制标准》（DB12/524-2014）中提出，排气筒高度应高出周围200m半径范围的建筑5m以上，不能达到该要求时，排放速率严格50%执行。该企业厂内最高建筑物为15m，排气筒高度为20m，排气筒设置满足高度要求。

2.4 在线监测设备的安装要求

根据《工业企业挥发性有机物排放控制标准》（DB12/524-2014），排气筒VOCs排放速率（包括等效排气筒等效排放速率）大于2.5kg/h或排气量大于60000m3/h时须配套建设VOCs在线监测设备。该企业排气量大于60000m3/h，应同时安装VOCs在线监测设备，VOCs在线监测设备的管理、使用按照环境保护和计量监督的有关法规执行。

2.5 总量减排

废气净化设备变更后，将减少污染物的排放量，降低运行成本。该厂完成废气治理设施改造后，全厂挥发性有机物排放量大大降低，经计算，该厂VOCs废气以新带老削减量为234.43t/a。

2.6 注意事项

为防止该处理设施出现事故导致废气不经处理直接排放，原有废气处理设施保留不拆除。同时保留原有废气收集设施及管道，在屋顶处设置三通阀，正常情况下保证废气进入改造后的废气处理装置，事故状态下切换三通阀，将废气引入现有废气处理设施。

结语

有机废气因其种类繁多、成分复杂的特性，采用单一处理技术通常难以实现达标排放。实际工程应用中，为增大有机废气处理效率，通常采用几种处理技术的组合方法，治理措施的选取应结合工程实际情况。企业在实际生产时，亦尽最大可能转换思路，通过不断调整工艺技术，实现从末端治理向源头控制的方向转变。

[1]Li,W.B.;Wang,J.X.;Gong,H.Catal.Today,2009,148：811.

[2]曲茉莉.大气中VOCs的污染现状及治理技术研究进展[J].环境科学与管理,2012,37(6)：102-104.

[3]苑宏英,郭静.VOCs恶臭污染物质的污染状况和一般处理方法[J].四川环境,2004,23(6)：45-49.

[4]唐运雪.有机废气处理技术及前景展望 [J].湖南有色金属.2005，21(5)：31-35.

[5]王红娟,李忠.半导体多相光催化氧化技术 [J].现代化工,2002,22(2)：56-60.

[6]卢辛成,蒋剑春.挥发性有机物的治理以及活性炭的应用研究进展[J].生物质化学工程,2009,43(1)：45-51.

[7]田森林,宁平.有机废气治理技术及其新进展[J].环境科学动态,2000,(1)：23-26.

[8]吕进归.回转式吸附浓缩设备的国产化开发与应用 [J].环境工程,1998,16(5)：34～36.