典型化工园区VOCs污染治理现状及对策建议

文_陈传斌 沈达 康凯 江苏省环境科学研究院

1 典型化工园区VOCs的治理现状

为了全面了解典型化工园区VOCs的治理现状，选取了园区内的30家化工企业进行了调查。调查发现，这些化工企业VOCs排放量非常大，而且种类非常复杂，其中有极性的酮、醛、醇和非极性的烷烃等。含VOCs废气的主要来源为：企业的生产加工和物料的装卸与储存过程。调查中，对此化工园区内化工企业的VOCs治理设施进行了一定的了解，发现当前园区内的治理设施主要有膜分离、洗涤吸收塔、热氧化炉、火炬燃烧、冷凝回收、活性炭吸附等，而处理效率均在75%以上。企业性质不同，排放VOCs污染的特点也有所不同，因此选择的处理方式也有一定的差别，其具体处理现状如表1所示。

表1 典型化工园区内化工企业产生的 VOCs 及处理方式

烷烃类 乙烷、碘甲烷、丁烷、氯甲烷、环己烷等①经低温溶液冷凝，通过洗涤塔洗涤后排放；②冷凝+碱洗；③安全阀+排空阀；④水吸收后经23m排气筒排放醚类 二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚等①旋风分离器+呼吸阀；②冷凝回收+汽提回收+水封罐吸收后经40m排气筒排放；③真空气液分离后，30m排气筒排放酮类 环己酮、丙酮 ①冷凝回收；②氮封+安全阀醛类 甲醛、丙醛 一级水吸收苯类 甲苯、二甲苯、三甲苯、均四甲苯①膜分离+活性炭吸附；②呼吸阀直接排放胺类 二甲胺、三甲胺①气相平衡管；②安全阀+氮封；③热氧化炉焚烧后经45m排气筒排放；④氮封+呼吸阀+尾气吸

此典型化工园区内的化工企业对VOCs的处理方式比较全面，处理设施非常多。但是目前，此典型化工园区VOCs污染治理仍存在着一定的问题，需要进一步改善。

2 典型化工园区VOCs污染治理过程中存在的问题

2.1 治理设施运行管理有待完善

很多化工企业在使用活性炭吸附法来治理VOCs污染。但很多化工企业使用的活性炭吸附装置无脱附功能，活性炭吸附饱和后，并没有及时给予更换，导致治理设施形同虚设，VOCs污染治理效率低下。主要原因可能是一些企业不愿意花费过多的成本而不去及时更换；另外可能是企业间所使用的工艺不同，产生不同特征的VOCs废气，有些化工企业因为受技术和人才限制，在评估的时候，无法对活性炭吸附饱和时间给予准确评估，从而造成更换不及时的情况。

另外，典型化工园区内部分化工企业所使用的“吸附+热氧化燃烧”组合处理工艺，一些企业的氧化室温度根本没有达到VOCs污染物的焚烧温度的要求，致使这些企业的VOCs废气处理设施根本没起作用。

2.2 治理设施设计方案与实际不符

很多企业所指定的VOCs废气治理设施实际情况有很多地方与设计方案不相符，改动痕迹明显。实际运行过程中擅自改动所使用的治理设施，就无法达到方案设计中所要求的治理效率，从而出现VOCs废气治理不彻底的现象。有一家化工企业，设计方案中采用光催化处理工艺，明确指出光催化剂要用特殊纤维作为载体，并采用光催化剂和过滤吸附相结合的方法来提高VOCs废气的处理效果。然而在实际操作中却采用的蜂窝状活性炭。蜂窝状活性炭和纤维相比，无论是在吸附能力、孔道结构上，还是在废气阻力、比表面积和压力损失等各方面都存在着很大的差异，参数性能也不一致，更改后的VOCs 废气治理材料所起到的效率非常低。

2.3 VOCs二次污染严重

很多先进的治理技术能高效地处理VOCs污染问题，避免二次污染问题的发生。但很多企业不愿意花费过多成本来引进先进治理技术和设备，仍然使用低成本的传统治理技术，不但不能彻底治理VOCs污染，还有可能带来二次污染。比如说，部分企业VOCs废气治理采用的是等离子体净化技术，由于此技术降解工业废气中VOCs成分时，可能会产生氮氧化物，而且降解过程中也会产生一定的中间产物，若是对于这些中间产物和氮氧化物直接高空排放的话，就会带来二次污染问题。同时若在等离子体净化工艺中加装了废气预处理装置，因此产生的废水也将是二次污染的来源。除此之外，化工企业所采用的吸附技术也有可能产生二次污染。

2.4 企业治理思路不够清晰

很多化工企业都希望通过更先进、更有效的VOCs 治理技术来减少VOCs给环境和人类带来的危害。但是，在实际中，由于对新技术不熟悉，无法很好地辨别各种治理技术的适用性和效果，所以导致园区内很多化工企业存在治理思路模糊。因此需要相关部门或者先进企业来做好指引工作，帮助这些企业尽快理清思路。

3 典型化工园区VOCs污染治理的对策

3.1 完善VOCs治理设施运行管理

要改善典型化工园区内VOCs治理设施运行管理问题，需安排专门的人员或者是有关机构来负责。由于每种VOCs治理设施都有自己的工作原理，工艺操作方面都有一定的专业性，这就需要专业的人员根据设施特点进行全面的判断并做出正确的评估，使设施在治理VOCs废气时效率达到最高。另外，通过有关机构对典型化工园区内企业设施运行情况实现有效监管，做好设施运行的台账记录，实事求是地做好设施运行情况的记录，并定期或不定期的对VOCs 输送的管道与装置进行检查，查看治理设施是否符合治理技术的要求，避免让设施成为摆设的情况发生，如发现问题就必须及时给予解决。

3.2 实际操作中严格按照治理设施的设计方案

典型工业园内企业实际操作和设计方案不符，导致大气VOCs成分仍然处于增长。在制定一系列管理手段的同时，还要明确规定化工企业的实际操作必须严格按照最初治理VOCs设施的设计方案来，如果需要变更，需要向有关部门进行申请，通过后才能进行变更。与此同时，相关部门也要做好日常的监督工作，定期或不定期地对这些企业进行抽查，查看所使用的治理技术和最初的设计方案是否存在差异，对于严格遵守设计方案的企业，政府或者检查部门可以给予一定的奖励，而对随意更改设计方案的企业，要给予相应的处罚。总之，通过全面的管控制度，来保障治理技术的有效发挥，最终确保典型化工园区VOCs排放的总量控制。

3.3 积极引进先进治理设备优化处理工艺

传统的VOCs治理技术和单一的装置工艺，不但不能彻底治理VOCs污染，而且还容易产生二次污染。对此，企业必须加大对先进治理设备的引进，通过先进设备科学的工作原理，以及对净化工艺进行全面优化，提高VOCs污染治理效率，减少二次污染。

3.4 强化企业技术指引理清治理思路

在治理典型化工园区的VOCs污染问题上，要做好培训工作。全面收集治理VOCs污染最佳可行治理技术指南，以及清洁生产技术指引等，然后面向企业定期召开VOCs治理技术培训会，根据典型化工园区内的实际情况，来帮助企业理清治理思路，在治理技术方面给予正确指引，使典型化工园区内企业有序有效、低成本、高效率地完成VOCs污染治理。