冷水江市挥发性有机废气治理现状调研
2021-08-28毛琼
毛 琼
(湖南鑫创咨询管理有限责任公司 湖南·娄底 417000)
0 前言
挥发性有机物(VOCs)成分复杂,来源广泛,目前VOCs根据不同的管理、控制或研究需要,定义不尽相同,我国标准主要基于能否参与光化学反应来定性:能参与大气光化学反应的有机化合物,或者根据规定的方法测量或核算确定的有机化合物。常见的主要行业来源包括石化、化工、工业涂装、包装印刷以及油品储运销5大领域以及16个子行业。在原辅材料环节、生产环节上,均会涉及到VOCs排放,治理难度大,管理要求高。VOCs有些基本没有毒性,部分如甲醛、芳香烃特别是多环芳烃、二噁英等具有致癌、致畸、致突变等生物毒性。同时,VOCs通过大气中光化学反应会产生一些强氧化性物质,比如O3和过氧乙烯硝酸等,也会危害人体健康。
我国近年来对VOCs的综合治理建设发展较快,在VOCs治理的顶层设计上,在《大气污染防治行动计划》实施以来,我国相继出台了《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》《重点行业挥发性有机物综合治理方案》等文件,也制定了VOCs常用末端治理装置的工程技术规范,以及无组织排放控制、石油化工、制药工业等10多项排放标准,但相对于颗粒物、二氧化硫、氮氧化物污染控制,VOCs管理基础依然薄弱,目前我省计划将VOCs纳入总量控制,对提升企业无组织排放、治污设施、监测监控等工作迫在眉睫。
1 VOCs的末端治理技术及应用
低浓度、大风量废气,宜采用活性炭吸附、沸石转轮吸附、减风增浓等浓缩技术,提高VOCs浓度后净化处理;高浓度废气,优先进行溶剂回收,难以回收的,宜采用高温焚烧、催化燃烧等技术;油气(溶剂)回收宜采用冷凝+吸附、吸附+吸收、膜分离+吸附等技术;光催化、光氧化技术主要适用于恶臭异味等治理;低温等离子体、生物法主要适用于低浓度VOCs废气治理和恶臭异味治理。
2 无组织排放管控技术
含VOCs物料应储存于密闭容器、包装袋,高效密封储罐,封闭式储库、料仓等。含VOCs物料、高VOCs含量废水的转移和输送,应采用密闭管道或密闭容器、罐车等,挥发性有机液体装载优先采用底部装载方式。含VOCs物料生产和使用过程,应采取有效收集措施或在密闭空间中操作,强化敞开液面逸散管控。生产技术工艺控制可采取密闭式循环水冷却系统、静电喷涂、高压无气喷涂等技术,鼓励企业采用自动化、智能化替代人工操作。
3 冷水江市VOCs治理情况
3.1 冷水江市VOCs行业分布情况
根据2020年排污许可信息平台统计及环评等资料,统计了该市化工、工业涂装、油品储运销、塑胶制品及其他涉VOCs行业,共15个子行业45家企业、VOCs物料。
该县涉VOCs的油品储运销、化工、塑胶制品、其他行业,企业数量、涉VOCs物料占比依次为66%、73.9%,11.4%、8.7%,6.8%、8.9%,11.4%、7.7%。如表1所示,企业数量VOCs物料油品储运销行业为涉VOCs重点行业。
表1:2020年VOCs企业分布情况
3.2 VOCs治理现状及排放情况分析
统计的57家企业中,有组织排放口9个,无组织排放点以重点行业涉VOCs生产工艺环节以及加油站、印刷厂工序简单的企业可认定为一个点位,总共55个。有组织排放采取的治理措施如表1。
表1:涉VOCs企业有组织排放末端治理技术使用情况
涉VOCs有组织排放点位9个,所采用的治理措施中销毁技术和回收技术基本持平,符合高效处理要求的技术占比22%。无组织排放点位55个,29家加油站采取了油气回收系统,其他无组织排放点无治理设施,无治理管控措施占比为49%,VOCs储存管控、敞开液面逸散等无组织排放方面存在明显不足。
3.2.1 油品储运销行业治理及排放分析
加油站年销售量汽油在41200吨左右,柴油15000吨左右。近年来加油站油气回收系统经逐步完善,由卸油油气回收系统、汽油密闭储存、加油油气回收系统、油气排放处理装置等组成,28家加油站油气回收系统已完成二阶段。
根据工艺流程和产污阶段(见表3),加油站工艺中废气污染源排污节点主要集中在卸油油气回收(油罐大呼吸)、储油罐油气回收(油罐小呼吸)、加油作业油气回收、作业过程中的其他油气排放,资料表明,只要管线、法兰等连接处的密闭性能达到《加油站大气污染物排放》(GB20952-2007)的相关限制要求,3类油气回收的效率均能达到95%。(增加油品年通过量计算来源),该县油品年通过量5127.14m3/a,储油罐非甲烷总烃排放量5.4t/a。
表2:生产过程无组织排放点管控措施落实情况
表3:冷水江市油气回收系统执行时间及范围一览表
3.2.2 塑料行业VOCs治理及排放
塑料加工行业原辅材料为低挥发性VOCs材料,1家原料为PVC粉(树脂粉)100t,无治理设施,1家聚乙烯、聚丙烯(固态物料)分别为1600t、水性油墨2t,无治理设施,产生系数为0.35kg/t。1家树脂原料(固态物料)4898.5t,液体物料(着色剂)48.5t,采用活性炭吸附处理,处理效率按90%计算。根据环评等相关数据,非甲烷总烃排放量2.3t。
3.2.3 化工行业VOCs治理及排放分析
合成材料涉VOCs物料为液态水溶性酚醛树脂胶,使用量为1350t/a,涂料制造涉VOCs液态物料4783 t/a,有机化学制造涉VOCs液态物料419.5 t/a,游离酚和游离醛的量均按0.5%计,处理效率按90%计算,非甲烷总烃排放量3.3t。
4 结论
(1)涉VOCs物料及排放量以油品储运销行业为主,加油站油气回收系统建设是2017年,未持续加油站整体VOCs排放浓度水平偏高,应全面建立油气回收系统日常运行管理制度,建立定期的油气回收系统相关零部件检查、维护台账记录,操作应满足标准要求,地下油罐应采用电子液位仪等。
(2)治理设施光催化、吸附等低效技术使用占比大、治理效果难以达到95%及以上,需加强活性炭质量、催化剂及温度等关键参数选择;
(3)无组织排放管控措施缺乏。挥发性有机液体除加油站外,敞开液面逸散、敞开式生产等生产过程管控措施落实不足。需加强装卸、输送、储存、废气密闭收集情况的管理,通过检测无组织排放浓度,达不到标准要求的,建立治理台账,加快整改。