江苏省化工园区企业挥发性有机物控制现状及相关对策探析

张小斌 史东娜

(江苏南大环保科技有限公司，江苏 南京 210046)

1 前言

随着我国经济的持续发展，工业规模也呈持续上升状态，近年来很多地区环境空气质量问题越发突出，尤其是挥发性有机物(VOCs)造成的环境影响，最受广大群众的关注[1]。大部分VOCs具有较强毒性，是形成光化学烟雾及PM2.5的重要前体物之一，其对区域性大气臭氧、PM2.5污染、人体健康等方面都有重要影响[2]。江苏省工业行业中化学原料与化学制品制造业、石油炼制、化学品原药制造是重点VOCs排放源，占到了全省VOCs排放总量的54%[3]，因此在现有园区化工企业废气污染源严格管控的前提下，进一步研究VOCs更有效的收集治理措施，将有益于全面改善改善江苏省环境空气质量。

基于相关文献和工业企业现场调研，文中对江苏省化工园区VOCs治理现状及存在的问题进行了初步的研究探讨，并提出了对VOCs污染防治对策的相关建议，为区域VOCS治理工作提供初步借鉴和参考。

2 化工园区企业VOCs治理现状

2.1 最新化工园区企业VOCs治理要求

近年来，江苏省不断加强对VOCs污染的控制与管理。2015年5月，《江苏省化学工业挥发性有机物无组织排放控制技术指南》发布，要求企业应提升工艺装备水平、大力推行清洁生产及节能减排技术改造，严格控制挥发性工艺单元操作过程损耗、有机液体储存和装卸过程挥发损失、生产设备密封点泄漏、废水集输处理和固废(液)贮存系统逸散、开停工及检维修等非正常工况排污，做好VOCs无组织排放全过程的管理控制。2019年2月3日，江苏省人民政府办公厅发布了《省政府办公厅关于江苏省化工园区(集中区)环境治理工程的实施意见》(苏政办发〔2019〕15号)，在VOCs控制方面要求全面收集治理含VOCs物料的储存、输送、投料、卸料，蒸馏装置不凝尾气、反应尾气等工艺排气，工艺容器的吹扫气、置换气、废水处理系统的逸散废气、抽真空排气，综合收集率不得低于90%。2019年4月27日，省委办公厅和省政府办公厅发布了关于印发《江苏省化工产业安全环保整治提升方案》的通知(苏办〔2019〕96号)，要求化工企业废气治理设施应纳入生产系统进行管理，科学合理配备运行状况监控及记录设施。另外，江苏省挥发性有机物排放重点监管企业综合治理要求中也明确到2020年底前，所有省级重点监管企业完成VOCs绩效评估、一厂一策整治方案编制和全方位废气处理设施整改完成。故当前江苏省化工园区企业的VOCs污染控制管控要求已经很全面，也对企业具有实际的指导作用。

2.2 严格控制标准出台

2017年1月1日，江苏省发布了《化学工业挥发性有机物排放标准》(DB32/3151-2016)，规定了化学工业企业或生产设施的挥发性有机物排放控制、监测及监督实施要求，明确了34种挥发性有机物及臭气浓度排放限值。另外，江苏省为提高表面涂装(汽车制造业、家具制造业)的生产工艺和污染治理技术，加强挥发性有机物(VOCs)的排放控制，也先后发布了《表面涂装(汽车制造业)挥发性有机物排放标准》(DB32/2862-2016)、《表面涂装(家具制造业)挥发性有机物排放标准》(DB32/3152-2016)。2019年5月24日，生态环境部发布了《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB37822-2019)，规定了VOCs物料转移和输送无组织排放控制和VOCs物料储存无组织排放控制要求、设备与管线组件VOCs泄漏控制要求、敞开液面VOCs无组织排放控制要求、工艺过程VOCs无组织排放控制要求，以及VOCs无组织排放废气收集处理系统要求、企业厂区内及周边无组织挥发性有机物的监控要求。

2.3 主要控制手段

目前化工园区企业的VOCs控制措施主要有前端控制和末端治理。为加强化工园区企业的VOCs无组织排放控制，江苏省从2013年下半年就在全省范围内开展化工园区企业的挥发性有机物的整改工作，并在医药化工、石化等相关行业全面开展泄漏检测与修复(LDAR)工作。进一步加强化工园区企业VOCs的管控工作，将有益促进江苏省VOCs的全面减排[4]。

3 化工园区企业VOCs污染防治中存在的问题

3.1 废气污染物源强识别不全

往往化工企业产品和原辅材料种类较多，生产工艺复杂、机理繁琐，大多数废气处理设计单位未能完全掌握化工企业的这些信息，导致不能完全识别生产过程中产生的特质污染物，导致经各种预处理后VOCs排放量仍然很大。

企业生产过程除了生产设施会产生废气，其他相关环节废气也非常关键，例如带有易挥发性物料的转料、出料，反应釜取样口，废水集输处理和固废(液)贮存系统、桶装抽滤和产品灌装等环节，大不多数企业在设计往往也会遗漏该些环节的废气收集处理，也是化工企业废气源头得不到彻底解决的原因之一。

化工企业产生的废气污染物节点较多，各个工段的废气污染物的产生规律、污染种类、产生量均不一致，废气设计时须结合企业实际生产工艺参数、设备参数，掌握各个环节产生规律、污染种类、产气量及污染物量，才避免出现设计处理能力与实际产生不匹配的情况产生。

3.2 废气污染物收集措施不完善

化工企业在生产过程中的泄漏主要包括易挥发物料的逸散性泄漏和各种物料的源设备泄漏两种形式。虽然大多数企业在控制废气污染物源头上，采取了一系列措施，但仍然存在废气污染物收集不够完善的地方，主要分为以下几类：(1)制剂类项目，复配投料口、出料口粉尘未收集或者粉尘收集措施不到位，收集措施不到位往往是因为吸风罩设置不合理，吸风罩设置高度过高、集气面积过小或者收集风量偏小等原因。(2)合成类项目，该类项目生产过程中反应釜废气大多数企业均会按照要求收集处理，但仍存在部分工艺环节未收集或者收集不到位，这些环节也正是目前VOCs治理的重要节点。①桶装液体料(溶剂)通过真空抽料方式进料，抽料过程采用软管连接，存在原料跑冒滴漏(抽滤启停过程)，废气无组织排放严重。②物料中转罐、溶剂回收罐、母液槽等含有易挥发性有机物的储槽、储罐废气未进行有效收集。③非连续性生产工艺各工段物料出料、转移，以及部分产品出料包装或者灌装等环节，未设置有效收集措施，车间废气无组织排放。④非反应工段废气收集不完善，虽然现在大多数企业采用下卸料离心机，但是仍有不少企业采用上开盖卸料，往往这种操作方式作业范围大，废气污染物很难收集完全。(3)环保设施废气，企业环保设施废气产生节点主要车间废水收集池、污水处理站、危废仓库等，①大多数污水站污水处理单元均已加盖废气收集处理，但仍存在收集风量、换气次数不够等原因。②目前有不少企业生产废水通过车间内地沟收集至车间废水收集池，但沟渠输送未加盖密闭，VOCs通过车间无组织排放严重。③化工企业危废种类较多，危废中不乏有蒸馏残渣、残液等，尤其趁热放料危废，因及时转移至危废仓库内产生的有机废气更加严重。(4)储罐区、中间储罐废气，很多企业储罐采用氮封后呼吸尾气不收集处理，往往在氮封不正常时呼吸尾气就无组织排放至大气环境中。

3.3 废气处理设施针对性不强

废气处理方法众多，如吸附法、吸收法、热破坏法、生物膜法等，如何选取合适的废气处理工艺很关键，但往往很多企业废气处理工艺路线比选不充分，过分依靠设备供货商，无相关小试、中试实验数据进行动力学比对，废气方案缺乏工程计算，例如企业危废仓库、污水处理站产生的废气仅采用一级水喷淋处理，能够吸收部分硫化氢、二氧化硫等水溶性物质，但并不能完全除臭及吸收固废仓库挥发的有机废气，因此该废气处理工艺不可行。

3.4 废气处理设施运营管理不到位

废气处理设施设施运营管理不到位，主要体现缺乏专职专业的技术人员和缺乏严格管理制度。很多企业的废气预处理设施管理由车间主任负责，导致废气处理设施未按照设计要求运行，未建立健全的废气处理设施运行与维护管理规章制度与操作规程，同时运行记录不齐全(包括：开机时间、停机时间、活性炭更换时间和更换数量、吸收液更换时间和更换数量、设施运行故障原因及修复记录等)。

3.5 废气处理设施升级改造不及时

随着《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》、《江苏省化学工业挥发性有机物无组织排放控制技术指南》和《省政府办公厅关于江苏省化工园区(集中区)环境治理工程的实施意见》(苏政办发〔2019〕15号)等文件发布，化工企业挥发性有机废气污染控制措施要求也约高，这就要求企业不断提升工艺设计、全面使用清洁原料与能源、使用最新生产工艺和设备、改善生产管理、以及综合利用等措施，从清洁生产角度出发，降低污染源强，提高资源利用率。但往往由于企业对政策文件和技术规范了解不及时、解读不彻底导致废气处理设施升级改造不及时。

4 VOCs污染防治对策建议

4.1 完善VOCs标准体系的建设

进一步促进化工企业挥发性有机物排放清单的完善，摸清楚化工企业生产工艺各环节挥发性有机物产生系数，在掌握更加细化、具体的化工企业VOCs排放情况基础上，加快化工企业VOCs相关标准体系的构建：(1)建立化工企业在内的VOCs排放源清单和排放量基础数据库[5]，核算化工企业各类产品生产环节的VOCs产生系数；(2)完善现有VOCs的采用和监测分析方法，并加快制定和颁布统一的VOCs采样和监测分析方法标准；(3)根据企业现有VOCs产生量、污控措施和VOCs排放量，初步估算出污控措施对VOCs的实际处理效率，并针对性的构建VOCs污控措施清单；(4)积极开展泄漏检测与修复(LDAR)，通过LDAR摸清企业动静设备数量及泄漏状况[6]，建立企业设备泄漏管理台帐，核算VOCs排放量。

4.2 提高污染防治措施监管水平

企业在VOCs管控中，企业应该从设计阶段的工艺筛选、设备选择、污控措施确定等方面出发，全面评估项目建成后的VOCs产排情况，从源头控制VOCs的产生量，从设计阶段就将VOCs产排情况最小化。

针对现有企业，需要《江苏省化学工业挥发性有机物无组织排放控制技术指南》和《省政府办公厅关于江苏省化工园区(集中区)环境治理工程的实施意见》(苏政办发〔2019〕15号)等文件要求，从生产工艺改进、设备更新和密闭收集等方式，实现源头控制管理。提高企业环保设施运营人员技术水平，明确环保设施管理责任制，落实各项企业环保管理制度，确保现有污控措施的稳定高效运行，有条件的情况下可开展VOCs控制措施的第三方运营。

同时企业可定期委托有能力第三方治理机构，对全厂VOCs产生治理情况情况进行评估排查，以提高企业的VOCs控制水平。对非正常排放工况，企业应在环评中明确非正常排放工况情形，并在企业废气设计方案和突发环境预案中明确具体的产生情况，以及采取的必要防控措施。企业也需要在日常的生产管理中对出现的非正常排放情况进行登记，并存档备案[7]。

4.3 加强VOCs污控措施的技术创新

VOCs种类繁杂，浓度不一，治理难度较。企业应在项目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。优先采用采取高效VOCs回收与治理技术，提高工艺、储存、装卸、废水废液废渣处理等环节废气减排效率[8]。

化工企业排放挥发性有机物VOCs成分比较复杂，各类污染物的理化特性不一，组成成分比例差异性大，排放要求严格程度也不一样，因此针对不同的废气源应该有针对性的污控措施，即使同一类废气，其设计参数也不尽相同，故需根据自身特点选择适合企业的处理工艺。

同时，应该加强企业与设计单位的实际结合，提高科研高校基础研究与企业实际应用直接的结合，并应针对不同行业化工企业本身的挥发性有机物特征，设计针对性的设计方案，在这过程中企业应根据不同时期的排放要求，提高污染防治措施控制水平，不断创新优化，做到技术和经济的最佳。

5 结语

深化工业污染治理、实施VOCs专项整治是打赢蓝天保卫战三年行动计划的主要措施之一。目前江苏省正在推进全过程VOCs污染防治工作，提升VOCs污染防治水平，切实削减VOCs排放量，改善环境空气质，但也存在排放标准、监测方法、环境质量标准等体系不全面、监管控制技术偏弱、污控设计针对性不强、企业运行技术人员水平不够等问题，故需要从VOCs全过程控制出发，各个环节齐发力，全面减少挥发性有机物的产生和排放。

企业在探索更加高效的污控措施的同时，更应从产品结构调整、原料可替代性、工艺先进性、设备可靠性、全过程管理等方面综合开展VOCs的防治工作，逐步实现从末端综合治理向源头控制，从被动末端治理向主动源强削减的转变，，从而最大限度的降低VOCs废气的产生和排放。