探究化工园区VOCs污染综合治理技术

屠秉坤，陆海杰，陆宜航，姚乾秦

（浙江仁欣环科院有限责任公司，浙江 宁波 315000）

随着我国城市化进程的加快，国家也开始重视城市工业的发展。基于此，国家出台了相关政策，为化工产业的提质增效提供了一定的动力。化工企业自身也要从内部加强管理，实现转型升级，这不仅对化工企业的长远发展具有十分重要的意义，同时还能实现较高的环保效益。各个行业的发展需要越来越多的化工产品，在这种情况下，我国化工企业也在逐渐增多。为了提升化工园区污染物的治理效果，需要采取各种有效的治理措施，确保化工园区的环境质量。VOCs废气是化工园区污染物治理的主要对象，加之其对环境以及人们的身体健康会造成较大危害，因此已成为化工园区污染物治理的重点。

1 关于VOCs的概述

VOCs是一种具有挥发性质的气体，普遍存在于空气中，根据化学结构的不同分为烃类、醇类、酮类、酯类、醚类、芳香烃类、胺类等，这些不同种类的VOCs也具有一定的差异，但是大部分都会对人体健康产生影响。大部分VOCs气体对人的呼吸系统会产生刺激，严重的还会有腐蚀作用。长期处于VOCs环境中会引发人们的各种不适，比如瘙痒、过敏、咳嗽等，严重的还会引发器质性病变，对人的生命造成威胁。因此化工园区一定要做好VOCs的污染治理，确保周围环境空气以及园区内人们的身体健康。VOCs气体在一定条件下还容易发生光化学反应，产生一种光化学烟雾，这种烟雾会使空气中PM2.5的浓度增加，对环境质量产生不利影响。通过对VOCs的深入研究发现，这种气体中的一些卤代物如果在空气中积累到一定量，还会对大气中的臭氧层产生一定的破坏，对环境造成更不利的影响。因此，经济、高效地治理VOCs气体是非常重要和必要的，相关人员需要对此进行重点研究，以改善化工园区的空气质量，进而改善生态环境，保障人们的身体健康[1]。

2 化工园区VOCs污染综合治理的现状

化工园区要提升VOCs污染综合治理水平，首先要对目前化工园区VOCs污染综合治理的现状进行深入分析，找出其中存在的不足，从而在后期的综合治理工作中，有针对性地加以提升改进。VOCs会在很多行业的生产中出现，尤其在化工行业的生产中产生的比例较大，这也是化工园区要重视加强VOCs防治工作的主要原因。图1为不同行业VOCs排放占比图，可以形象地说明化工行业对VOCs排放的“贡献”。

图1 不同行业VOCs排放占比图

从图1可以看出，在所有VOCs的来源中，工业源占了较大比重；而在工业源中，化工行业产生的VOCs气体更多。因此，化工园区对VOCs进行综合治理有着较大的现实意义。

2.1 化工园区VOCs气体的排放特点

化工园区有不同的行业，比如涂料油墨、包装印刷、化学原料生产、制药等，不同行业排放的VOCs组分存在着不同，因此VOCs的特点也会具有一定的差异性。对涂料油墨行业来说，基于生产过程的排放组分主要有乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、乙苯、苯乙烯等，在这个行业所产生的VOCs具有浓度较高，但是风量不大的特点；包装印刷行业产生的VOCs组分与涂料油墨行业有着较大不同，它的组分构成主要有二甲苯、丁酮、乙酸丁酯等，包装印刷行业产生的VOCs特点也与涂料油墨行业产生的VOCs特点不同，具有浓度不高、风量不大，但是复合工艺排放量较大的特点；对制药行业来说，其产生的VOCs组分比较复杂，主要包括苯、二甲苯、二氯甲烷、乙醇、正丙醇、异丙醇、甲醛、乙酸乙酯、醋酸丁酯、三乙胺、二甲基甲酰胺等，产生的VOCs具有浓度高、成分复杂，而且还含有一些恶臭气体以及酸性气体，危害也较大。由此可以看出，在化工行业的范畴里，不同的具体行业所产生的VOCs气体具有不同的特点，因此在后期对这种气体的治理中，也要有针对性地采取措施，以提高治理效果[2]。

2.2 化工园区处理VOCs的主要技术

随着科学技术的不断发展，现在化工园区在处理VOCs时会利用不同类型的技术，比如吸收、吸附、冷凝回收等，不同的处理技术具有不同的特点，也具有各自的优势。化工园区在选择VOCs处理技术时，主要根据其浓度以及组分的不同来决定。我国的相关政策也对处理VOCs的技术做出了一定的规定，化工园区还要结合实践经验，选择最优化的处理技术，以达到最佳的处理效果，切实体现出其对环境的保护作用。

目前化工园区针对高浓度的VOCs采用的控制技术有高压吸附回收技术、冷凝回收技术，然后再借助其他辅助技术来综合治理，确保达到规定的排放标准；对于中浓度的VOCs主要选择吸附技术、热力焚烧、催化燃烧等技术，在热力焚烧或者是催化燃烧环节可以进行热量的回收再利用，从而提升利用率；处理低浓度的VOCs时，根据有无回收价值选择不同的处理技术，如果VOCs有一定的回收价值，那么可以采用吸附技术来达到一定的回收目的；对于一些没有回收价值的VOCs，可以采用生物技术或者是等离子体技术等达到对其净化的目的。另外，对于一些含有有机卤素的VOCs，要利用一些非焚烧技术进行处理；对于制药行业产生的一些恶臭气体可综合使用多种处理技术，比如吸附法、吸收法、生物技术等。由此我们得出，组分不同以及浓度不同的VOCs在选择处理技术时要有针对性，并通过一些技术的综合使用，确保废气处理效果达到一定的标准。

3 化工园区VOCs污染综合治理技术存在的问题

化工园区在治理VOCs污染过程中存在一些问题，影响了治理效果，进而产生了一系列的不良影响。相关人员要积极面对这些问题，进而在后期治理技术的选择及使用工作中加以完善。

3.1 VOCs污染治理设施运行管理水平不高

VOCs污染治理不仅需要技术的支持，还需要一些设施为技术实施提供保障，但是一些化工园区在治理VOCs污染时，对相关设施的运行管理存在欠缺。如一些企业在利用活性炭吸附法治理VOCs时，所用的吸附设施不具备脱附功能，活性炭吸附饱和后没有相应的提醒，导致活性炭更换不及时，影响处理效果。出现这种问题的原因，可能是一些企业不愿在这方面投入较多资金，所以吸附材料更换不及时。另外，有些企业由于技术水平或者是相关人员的素质不高，对活性炭饱和的时间无法做出正确的评估，导致上述问题的出现。一些企业在处理VOCs时，选择吸附和热氧化燃烧综合治理的方式，但是其氧化室的温度没有达到相关要求，处理设施的作用没有完全发挥出来，因而热氧化燃烧的处理效果就会受到很大的影响。

3.2 VOCs污染治理设施设计满足不了实际需求

为了提升对VOCs治理的效果，需要借助与处理技术相关的设施。化工企业不仅要加强对处理设施运行的管理，同时还要优化其设计，使其在处理VOCs污染中发挥出更大的作用。但是一些企业所使用的废气治理设施满足不了实际处理废气的需求。深入分析原因，主要是废气治理设施的设计达不到相关要求，与废气治理设施设计方案相比存在着很多出入，这样对废气处理设施进行随意更改，必然会影响其功能的发挥，进而导致废气处理质量的降低。比如有些化工企业处理VOCs时，采用的是光化学处理技术，这种处理技术要求用一种特殊纤维作为光催化剂的载体，然后再结合利用光催化剂以及过滤吸附技术达到治理VOCs的目的。但是一些企业往往采用蜂窝状活性炭代替纤维，这就在很大程度上影响了处理效果。这是因为蜂窝状的活性炭与纤维相比存在如吸附能力、废气阻力、孔道结构等各方面性能的差异，对设计进行更改后，材料所发挥的作用微乎其微，降低了整个治理设施的运行质量[3]。

3.3 治理VOCs 污染时会产生二次污染

化工企业采用各种先进技术治理VOCs是为了避免对环境的污染，提升化工园区的环境质量。但是在实际VOCs污染治理中经常会出现二次污染，使污染治理的效果大打折扣。现在很多化工企业也认识到二次污染的严重性，开始积极引进相关的技术，避免出现二次污染，确保污染治理的效能。但是目前还有一些化工企业不愿意在这方面投入资金，引进相关技术及设备，以降低生产成本。这些企业依然沿用传统的治理技术，既不能有效治理VOCs引起的污染，同时所造成的二次污染还会对环境造成更大破坏。比如一些化工企业会利用等离子体技术对VOCs污染进行治理，但是利用这种技术经常会产生一些氮氧化物以及其他中间物质，而这些物质本身具有一定的污染性，需要对其进行处理才能排放。一些企业由于没有相关的技术设备，不能对这些新产生的废气、废物进行处理，因而产生了二次污染。另外，有些化工企业在利用等离子体净化技术时采用了废气预处理装置，在运行过程中也会产生一些废水，这些废水如果不能得到正确处理，也会导致二次污染的产生。由此看出，化工企业在治理VOCs污染时，不仅要关注VOCs本身的处理，还要重视在处理的过程中是否有新的污染物生成。如果有新的污染物生成，那就需要有针对性地加以处理，彻底清除污染物后再进行排放。企业要对自身的行为负责，对化工园区的环境负责。

3.4 化工企业在VOCs污染治理中缺乏清晰的思路

由于不同化工企业生产的产品不同，其工艺流程也存在着很大的不同，因此化工企业在进行VOCs污染治理时，要根据自身的特点制定一个明确的方案，理清治理VOCs污染的思路。只有在科学清晰的思路指导下，才能对VOCs污染进行高效治理。随着人们环保意识的增强，对化工企业废物处理提出了更高的要求。一些化工企业也希望引进更先进的技术以及设备进行废物处理，但是在实际引用技术以及设备时，未能对它们进行深入的分析与研究，导致这些技术和设备并不能很好地应用到本企业中。这种情况说明此种技术设备不适用于该企业，同时也说明企业在进行VOCs治理时缺乏清晰的治理思路，不能有效利用这些先进的技术设备。针对这种问题，企业需要向有关部门请教，或者是请一些专业人士进行指导，帮助企业理清治理VOCs污染的思路，在此基础上再引进最优化的技术设备以提升治理质量[4]。

4 提升化工园区VOCs污染综合治理技术水平的措施

我们了解了化工园区VOCs污染综合治理技术存在的问题，那么化工企业该采取哪些有效措施提升VOCs污染的治理效果呢？这是问题的关键。笔者基于自身的工作经验以及对相关资料的研究，认为可以从以下几个方面着手。

4.1 提升化工企业VOCs污染治理设施运行管理的质量

VOCs污染治理具有一定的复杂性，因此治理的过程中要加强管理，确保每一个治理环节都达到相关要求。在整个管理流程中，治理设施的运行管理是一个重要的内容，这一部分管理工作的质量在很大程度上决定着污染治理的效果。VOCs污染治理设施具有一定的专业性，因此需要专业人员进行管理。不同的化工企业需要的治理技术不同，所使用的设施也不同，因此这些设施在运行时的工作原理以及操作都存在着很大的差异性。化工企业需要对自身的治理设施进行深入分析，并做出准确的评估才能明确如何对这些治理设施进行高质量管理，使其发挥出最大的效能。另外，相关部门可以对化工园区内不同企业的治理设施运行情况进行监督，并对不同企业设施运行的数据进行详细记录，确保这些数据的可靠性。通过做好台账记录，可以及时发现治理设施运行中存在的问题，并采取有效措施对治理设施的相关部位进行检查，确保其正常发挥作用。化工企业管理人员要定期对治理设施的输送管道进行检查，确定其是否符合相关的技术标准，避免由于管理不善降低了VOCs污染治理的效果[5]。

4.2 严格按照设计方案操作治理设施

不同的化工企业所产生的VOCs不尽相同，因此在技术设备的选用方面存在着差异。每一种治理设施都有自身的设计方案，化工企业利用治理设施开展VOCs污染治理时，要严格按照设计方案执行。化工企业只有严格依照处理设施的原始设计执行，才能最大化地发挥出治理设施的作用，避免随意更改设施的设计，降低VOCs污染治理的质量。化工企业要对这个问题提高重视，尽量不对处理设施的原始设计进行更改；有些企业根据自身的实际情况，切实需要对原先设计进行更改的，需要向相关部门提出申请，经过批准后才能进行设计的更改。在治理设施更改设计并投入使用后，相关部门要做好监督工作，检查治理设施所发挥的作用是否与原先的设计有差异，确保其能提高VOCs污染的治理质量。

4.3 利用先进的设备提升VOCs污染治理质量

科学技术的不断发展也会促进很多污染治理技术设备的产生，因此化工企业要重视对先进治理设备的引进。化工企业还要针对VOCs污染治理中的二次污染引进先进的处理工艺，对一些新产生的污染物进行高质量的治理，避免二次污染对环境产生更大的破坏[6]。

4.4 化工企业要理清VOCs污染治理的思路

不同化工企业需要使用不同的治理技术和设备，所以企业在制定VOCs污染治理方案时，要深入分析企业的实际需求，理清治理思路，并按照思路具体实施；VOCs污染治理需要专门人员，因此化工企业要重视对人才的培养，根据不同工作内容提供有针对性的培训，使他们更好地开展工作；另外，化工企业还要关注本行业在VOCs污染治理中的最新技术指南或者是生产技术指引，这有利于化工企业利用最新的处理工艺，优化VOCs污染治理思路，提升各种治理设施的性能，最终高质量地完成治理工作。

5 结语

很多行业的生产都需要一定的化工产品，因此化工行业对我国经济的发展有很大的促进作用，但是化工企业在生产的程中还要重视环境保护，对VOCs挥发性废气进行有效处理，避免对环境造成污染。化工企业相关人员要以积极的态度，面对化工园区VOCs污染综合治理技术存在的问题，积极采取措施，最大化提升化工园区VOCs污染治理质量，促进化工行业的可持续发展。