探究化工废水处理中VOC排放的控制

摘 要：当今社会工业发展迅速，也使得化工废水的排放造成大气污染，保护大气不受污染成为人类发展的重中之重。本文就化工废水处理中VOC排放的控制做出简要阐述。

关键词：化工;废水处理;VOC排放

1 引言

化工废水收集和处理系统是一个特别重要的VOC排放源，因为在废水的收集和处理过程中，溶解或悬浮于废水中的VOC容易挥发或被蒸发出来，这些VOC的存在数量可能还很大[1]。据调查，为了满足对废水的成本控制VOC排放达到国家环保法规的要求，花费仅次于控制从废工业废气排放成本。

2 排放的来源

在化工生产装置整个生命周期的大部分阶段，从设计，施工和调试，到运行，工艺异常，计划时停车和紧急停车，到停产或永久关闭生产线，都有可能发生VOC排放[2]。

减少废水处理工序排放量以减少与化学废水处理有关的排放量的方法和措施可包括但不限于：

（1）尽可能从废水源头上减少VOC的排放。

（2）通过加盖等方法封闭废水及其逸出物。

（3）在废水处理过程增加对VOC的去除工艺。

（4）收集和处理来自废水的蒸气形式的VOC排放。

3.1 釜底抽薪

从源头上减少VOC的最有效的方法是尽量减少废物的产生，以防止污染。一般可采取具有以下解决措施：

（1）用对环境更友好或挥发性更低的物质替代VOC。

（2）减少来自生产过程的VOC的量。

（3）减少来自生产过程的废水的量。

（4）降低废水温度以降低VOC的挥发性。

成（组）分替代是源头遏制VOC等污染物排放的较为系统简单有效可行的方法，但这种方法仅适用于少数。在大多数生产过程中，挥发性有机化合物被用作溶剂、成分或洗涤液。选择挥发性有机化合物的目的是利用其特性，包括功能、来源和成本。所以，对更易挥发的VOC进行替换，替代品必须自己能够得到满足必备的性能分析指标才行。同样，改变的过程中，只有设备和相对小的改变运行程序，也有利于提高VOC排放[3]。

在最大程度上降低了上游VOC来源的同时，下一步需要进行设计一套能够容纳废水及其逸出物的收集、处理的系统。而封闭的废水收集和处理系统可以做到VOC排放最小化对，但应注意的是，闭合操作本身也可以产生二次安全问题，即形成在所述密封容器的上部空间潜在危险，要避免发生爆炸的环境。

3.2 处理方法

当富含VOC的废水被输送到废水处理厂后，

废水中的VOC可通过以下方式处理：

（1）通过适当方法直接将废水中VOC破坏掉。

（2）将VOC转移到某个接收相中，接收相通常是气相，也可以是非互溶的液相或固相，然后从接收相中将VOC回收或将其破坏掉。

生化废水进行处理问题也是作为一种通用性特别强方法，可以够通过破坏废水中VOC的成熟处理方式，其中的好氧生化处理法被广泛研究采用。好氧生化处理泛指在废水内导入大量的空气，促进好氧生物繁殖，使好氧微生物的有机物分解对象实现废水处理，该方法可以把有机污染物通过微生物的氧化转化为二氧化碳和水等。好氧生化处理又分为活性污泥法和生物膜法两种，活性污泥法又包括氧化沟活性污泥法、生物降解活性污泥法、间歇式活性污泥法等。需要根据待处理废水中VOC负荷，结合其他措施，采取适当的优化处理条件。

3.3 减少废水处理过程VOC排放的一般步骤

总体上，为减少从工艺装置中和废水处理过程中的VOC排放，企业可采取如下具体步骤：

（1）制订泄漏检测和修复计划，并严格执行。

（2）安裝密封式排液收集系统，以便在工艺停车期间容纳工艺流体。

（3）使用密闭式有机材料管槽将废水和溢出液输送到废水处理站。

（4）在罐区使用浮顶罐并安装尾气收集系统。

（5）对货运卡车、轨道车、驳船等装卸装置，必要

时需安装有机蒸气回收系统。

（6）对废水平衡池、沉淀池、溶解空气曝气装置、

生物氧化装置、物理和化学处理装置以及澄清器（池）等加盖密封。

（7）采用合适的VOC去除和破坏技术，将水中溶解的VOC浓度降低到向环境排放容许的程度。

（8）对与抑制VOC排放相关的工艺危险因素及时加以识别和消除，至少也应使其减轻或得到控制。

泄漏检测与修复计划的执行应当与生产装置的维保相一致，通过这项工作可以检测和消除VOC

从法兰、密封口、取样口和其他短暂泄漏源的排放。泄漏检测一般仅需便携式分析装备就能完成，费用相对较低。由于泄漏能得到更好的检测和修复，减少了原料、中间体和产品的损失，所投入的必要检测装备和人工费用实际能很快补偿回来。

3.4 关于管路末端控制方法

长期的实践表明，用于治理空气污染的管路末端控制方法不足以控制VOC排放，因为很多这些方法仅是把一种形式的污染转化为另一种形式的污染。例如，火炬、焚烧炉和锅炉可产生副产物CO、

CO2、NOx及颗粒物，并且它们对VOC的破坏或焚化效率大多不超过98%。同样，碳吸收器、涤气器和冷凝器的效率都有其局限性，有些还会产生因污染物冷凝所造成的有害物质残留。

尽管有这些缺点存在，但很多管路末端控制方法仍有其优势，这些优势表现在：管路末端控制可被用于现有的工艺装置而不必对装置本身进行大规模改造;具有可预见的控制或处理程度;容易被环保部门认可，因为它们属于经过实践检验的传统治理技术。

随着国家环保执法力度的加大以及人们环保意识的不断增强，迫使越来越多的化工企业逐渐远离对VOC末端控制的依赖，转而寻求通过工艺改进等方式从源头上减少VOC的排放，从而也减轻了废水处理过程控制VOC排放的压力。

3.5 利用创意解决途径

化工企业通过召集职工进行创意研讨会，集思广益，常常可获得一系列减少废水处理厂上游及废水处理过程中VOC排放的可选方案或构想[4]。其中有些措施比较容易实现;另一些措施的实现则需要更复杂的设备改动、更深入的安全或技术研究创意研讨小组应当依据实施需要的时间、成功的可能性、可能要花的费用，以及VOC排放的预期减少率等指标，对具有实施潜力的方案进行排序。

4 结语

国家对环保要求越来越严格，污水处理，需要各种方法和措施综合利用，或者对VOC排放的化学控制做出一些真实的或潜在的创意。尽管管路末端处理会继续对控制存在某些化工产品生产发展过程以及废水进行处理中的VOC排放发挥重要影响作用，但那些能积极主动采取从源头上减少VOC排放措施的企业，无疑将在我国当前和未来研究具有更大的竞争环境优势。

参考文献：

[1]徐娟.化工生产废水环保处理方法研究[J].资源节约与环保，2020（09）：111-112.

[2]孙楠，齐萌，李佳涛，李阳.关于金属冶炼化工废水排放控制技术探究[J].中国金属通报，2020（01）：172+174.

[3]刘存玉.化工废水处理中VOC排放的控制[J].四川化工，2019，22（03）：48-51.

[4]冶军，凌晓娟.金属冶炼化工废水排放控制技术研究[J].世界有色金属，2018（12）：35+37.

作者简介：

高鲁宁 男，汉族，1983年10月出生于淄博市临淄区，环境科学本科，工程师，有机化工行业VOCs废气治理。

（山东淄博诺奥化工股份有限公司  山东淄博）