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2019年6月26日,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合治理方案》(環(huán)大氣[2019]53號(hào),以下簡(jiǎn)稱《方案》)。該《方案》提出了目前在VOCs治理工作中需要著重解決的一些問(wèn)題,給出了相應(yīng)的控制思路和要求,并針對(duì)六個(gè)重點(diǎn)行業(yè)和領(lǐng)域從源頭減排、無(wú)組織控制、末端治理適用技術(shù)等方面進(jìn)行了規(guī)定。
《方案》提出,“VOCs廢氣組分復(fù)雜,治理技術(shù)多樣,適用性差異大,技術(shù)選擇和系統(tǒng)匹配性要求高。我國(guó)VOCs治理市場(chǎng)起步較晚,準(zhǔn)入門(mén)檻低,加之監(jiān)管能力不足等,治污設(shè)施建設(shè)質(zhì)量良莠不齊,應(yīng)付治理、無(wú)效治理等現(xiàn)象突出。在一些地區(qū),低溫等離子、光催化、光氧化等低效技術(shù)應(yīng)用甚至達(dá)80%以上,治污效果差。一些企業(yè)由于設(shè)計(jì)不規(guī)范、系統(tǒng)不匹配等原因,即使選擇了高效治理技術(shù),也未取得預(yù)期治污效果”。
總體上看,目前大量的治污設(shè)施簡(jiǎn)易低效,不能達(dá)到日益趨嚴(yán)的排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。因此,《方案》提出“推進(jìn)建設(shè)適宜高效的治污設(shè)施”的要求,預(yù)示著我國(guó)的VOCs治污設(shè)施將從之前的重點(diǎn)解決“有無(wú)問(wèn)題”階段向“規(guī)范化高質(zhì)量”建設(shè)階段發(fā)展,今后幾年將是我國(guó)VOCs治理工作從發(fā)展階段過(guò)渡到成熟階段的關(guān)鍵時(shí)期。
由于VOCs污染排放的復(fù)雜性,其末端治理技術(shù)體系極其復(fù)雜,如何經(jīng)濟(jì)合理地選取實(shí)用的處理技術(shù)是治理成敗的關(guān)鍵。在實(shí)際的工程應(yīng)用中,應(yīng)依據(jù)排放廢氣的濃度、組分、風(fēng)量、溫度、濕度、壓力以及生產(chǎn)工況等,合理選擇治理技術(shù)。目前,大量的治污設(shè)施之所以簡(jiǎn)易低效,除了企業(yè)追求低成本外,企業(yè)對(duì)各種技術(shù)特性不了解,不能合理選擇治理技術(shù)也是一個(gè)重要的原因。在對(duì)前期的VOCs治理工作進(jìn)行總結(jié)的基礎(chǔ)上,《方案》提出了針對(duì)不同工況、不同重點(diǎn)行業(yè)的VOCs實(shí)用治理技術(shù),并對(duì)不同技術(shù)的適用范圍進(jìn)行了界定,對(duì)今后重點(diǎn)行業(yè)的VOCs末端治理工作具有重要的指導(dǎo)意義。
針對(duì)《方案》中提出的技術(shù)選擇內(nèi)容,結(jié)合VOCs的實(shí)際排放情況和治理需求,對(duì)不同排放條件下VOCs的技術(shù)選擇及技術(shù)適用性提出個(gè)人的意見(jiàn),以供商榷。
(一)高濃度廢氣,優(yōu)先進(jìn)行溶劑回收,難以回收的,宜采用高溫焚燒、催化燃燒等技術(shù)凈化處理
溶劑回收技術(shù)包括吸附、冷凝、液體吸收和膜分離等工藝。其中,冷凝回收適用于高沸點(diǎn)和高濃度的VOCs廢氣;液體吸收和膜分離工藝的適用范圍相對(duì)來(lái)講比較窄,只是在特定條件下使用;吸附回收工藝(以活性炭/活性碳纖維為吸附劑等)適用范圍最廣,在油氣回收、包裝印刷、石油化工、化學(xué)化工、原料藥制造、噴涂等行業(yè)廣泛應(yīng)用。
對(duì)高濃度有機(jī)廢氣進(jìn)行溶劑回收往往具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。在有些行業(yè),即使廢氣中有機(jī)物濃度相對(duì)較低,但價(jià)值較高,也需要進(jìn)行回收利用。溶劑回收能做到資源的循環(huán)利用,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)講將越來(lái)越受到重視。
(二)低濃度、大風(fēng)量的VOCs廢氣,宜采用沸石轉(zhuǎn)輪吸附、活性炭吸附、減風(fēng)增濃等濃縮技術(shù),提高VOCs濃度后再凈化處理
在大部分的行業(yè)中VOCs是以低濃度、大風(fēng)量的形式排放的。為了降低治理費(fèi)用,通常需要對(duì)低濃度廢氣進(jìn)行濃縮,然后再進(jìn)行冷凝回收、催化燃燒或高溫焚燒處理。由于市場(chǎng)需求巨大,吸附濃縮技術(shù)的應(yīng)用近年來(lái)發(fā)展迅速,特別是以沸石(分子篩)為吸附材料的旋轉(zhuǎn)式吸附濃縮技術(shù)是目前很多行業(yè)低濃度VOCs治理的主流技術(shù),被視為諸如汽車(chē)制造等噴涂行業(yè)的最佳可行治理技術(shù)。
以沸石為吸附材料的旋轉(zhuǎn)式吸附濃縮技術(shù)適用于連續(xù)穩(wěn)定排放的低濃度廢氣的治理。針對(duì)間歇式、非穩(wěn)態(tài)的廢氣排放過(guò)程,采用固定床吸附濃縮工藝最為經(jīng)濟(jì),在諸如噴涂、化工、印刷等行業(yè)也得到了廣泛的應(yīng)用。
在噴涂和包裝印刷等行業(yè),可以通過(guò)優(yōu)化通排風(fēng)工藝設(shè)計(jì),使低濃度廢氣通過(guò)工藝循環(huán)以提高廢氣中污染物的濃度,同時(shí)減少?gòu)U氣量,達(dá)到減風(fēng)增濃的目的。通過(guò)減風(fēng)增濃設(shè)計(jì),可以省卻沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮工藝,直接進(jìn)入RTO/RCO進(jìn)行燃燒凈化或通過(guò)冷凝進(jìn)行溶劑回收,降低治理設(shè)施的投資。該工藝在有條件的企業(yè)中應(yīng)大力推廣應(yīng)用。
(三)生物法主要適用于低濃度VOCs廢氣治理和惡臭異味治理
生物法具有設(shè)備簡(jiǎn)單,投資及運(yùn)行費(fèi)用較低,無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)在有機(jī)廢氣凈化領(lǐng)域的研究工作進(jìn)展很快,適用范圍不斷拓寬。隨著各種生物菌劑和新的生物填料的開(kāi)發(fā)不斷地取得突破,除了在除臭領(lǐng)域的應(yīng)用外,逐步拓展到酮類、醛類、酯類等多種類型的有機(jī)物的凈化。
但由于生物法對(duì)有機(jī)污染物的降解速率較低,只是在處理低濃度有機(jī)廢氣時(shí)才具經(jīng)濟(jì)性。此外,由于生物菌種對(duì)有機(jī)物的降解具有專一性,只適合易生物降解的有機(jī)物的凈化,普適性較差。
生物法本身是一種綠色環(huán)保的凈化技術(shù),在國(guó)外的VOCs治理領(lǐng)域深受青睞。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,生物凈化技術(shù)將會(huì)得到更快的發(fā)展和更多的應(yīng)用。
(四)低溫等離子體、光催化、光氧化技術(shù)主要適用于惡臭異味等治理
該類技術(shù)在《方案》中被列為低效治理技術(shù)之列,是由于在環(huán)保督查中發(fā)現(xiàn)該類裝備在VOCs凈化中被大量應(yīng)用,但實(shí)際凈化效果非常差。造成該類技術(shù)被大量使用的原因,是由于前幾年管理部門(mén)紛紛出臺(tái)了VOCs的限期治理要求,但又缺乏相應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo),而該類凈化設(shè)備由于費(fèi)用低,設(shè)備簡(jiǎn)單,一時(shí)成為企業(yè)(特別是中小企業(yè))的首選治理設(shè)施。
實(shí)踐表明,該類技術(shù)雖然對(duì)VOCs的凈化效率低,但在惡臭異味治理方面具有較好的效果。因此,在《方案》中將該類技術(shù)界定在適用于惡臭異味治理領(lǐng)域,特別適用于VOCs達(dá)標(biāo)排放后惡臭異味的凈化。
任何技術(shù)的完善都需要一個(gè)發(fā)展過(guò)程。目前國(guó)內(nèi)很多企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)在進(jìn)行低溫等離子體等技術(shù)的深化研究工作,包括與其他技術(shù)的協(xié)同凈化技術(shù)的研究開(kāi)發(fā),如低溫等離子體+催化技術(shù)、低溫等離子體+生物技術(shù)等。該類技術(shù)的應(yīng)用還具有一定的提升空間。
(五)有條件的工業(yè)園區(qū)和產(chǎn)業(yè)集群等,需加強(qiáng)資源共享,提高VOCs治理效率
工業(yè)園區(qū)和產(chǎn)業(yè)集群是目前我國(guó)VOCs排放的主要來(lái)源地。采用集中噴涂、溶劑集中回收、活性炭集中再生等集中治理模式,可以有效地降低單一企業(yè)的治理費(fèi)用,提高企業(yè)VOCs治理的積極性。近年來(lái),上述綜合治理模式均在不同地區(qū)得到了實(shí)際應(yīng)用,并得到了業(yè)界的肯定。
集中噴涂適用于汽修、家具制造等行業(yè)。如果單個(gè)汽修企業(yè)實(shí)施廢氣治理,廢氣量少、治理難度大、治理費(fèi)用高。目前各地都在推廣“鈑噴模式”,即在一定區(qū)域內(nèi)建設(shè)集中噴涂中心,各企業(yè)的噴涂工序統(tǒng)一在中心內(nèi)進(jìn)行,對(duì)噴涂廢氣統(tǒng)一進(jìn)行治理。
溶劑集中回收適用于溶劑使用量大、同行業(yè)比較集中的區(qū)域,如蘇州吳江區(qū)盛澤鎮(zhèn)的面料整理行業(yè),同行業(yè)企業(yè)高度集中,通過(guò)對(duì)水吸收和活性炭吸附回收后的DMF和甲苯統(tǒng)一進(jìn)行精餾提純,解決了單個(gè)企業(yè)回收的廢溶劑無(wú)法進(jìn)行有效處理的難題,同時(shí)又產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益。
活性炭吸附是VOCs凈化領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的工藝,特別是針對(duì)小型污染源,活性炭吸附是一種有效的低成本凈化方式,但必須解決使用后活性炭的再生問(wèn)題。目前,活性炭吸附了有機(jī)物以后如何處置成為制約其應(yīng)用的一個(gè)瓶頸問(wèn)題。對(duì)于大量分散的規(guī)模較小的排放源,如4S店、小印刷、家具、金屬加工噴涂、精細(xì)化工等,在業(yè)主單位建立活性炭“原位”再生裝置,治理費(fèi)用高,業(yè)主單位往往難以承擔(dān);另外,由于國(guó)家把吸附了有機(jī)物的活性炭作為危險(xiǎn)固體廢棄物進(jìn)行管理,用過(guò)的活性炭必須交到危廢中心進(jìn)行焚燒處理,業(yè)主單位需要交納昂貴的危廢處理費(fèi)用。要解決這個(gè)問(wèn)題,就需要建立統(tǒng)一的活性炭集中再生服務(wù)中心,采用分散收集、集中再生的方式使活性炭得到循環(huán)利用。如此可以大大降低業(yè)主單位的治理成本,又可以解決活性炭資源的循環(huán)利用問(wèn)題,對(duì)我國(guó)VOCs的治理工作將會(huì)起到重要的推動(dòng)作用。
綜上, VOCs廢氣治理技術(shù)體系極其復(fù)雜,實(shí)施治理工程時(shí),業(yè)主一定要針對(duì)污染源的特征選擇適宜高效的技術(shù)和技術(shù)組合,如果缺乏相關(guān)專業(yè)知識(shí),可以委托專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)咨詢確定技術(shù)方案以后再具體實(shí)施,斷不可隨意采購(gòu)一臺(tái)“包治百病”的設(shè)備了事。
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