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多省市发文:“不推荐或禁止”使用“单一VOCs治理工艺”!面对治污压力,企业该如何选择?

点击数:3432019-07-26 11:37:23 来源: 青岛西子环保研究院有限公司

近年来,我国PM2.5污染控制取得积极进展,但PM2.5浓度仍处于高位,超标现象依然普遍。京津冀及周边地区源解析结果表明,当前阶段有机物(OM)是PM2.5的最主要组分,占比达20%40%,其中,二次有机物占OM比例为30%50%,主要来自VOCs转化生成。同时,我国O3污染问题日益显现,研究表明,VOCs是现阶段重点区域O3生成的主控因子。

相对于颗粒物、二氧化硫、氮氧化物污染控制,VOCs管理基础薄弱,已成为大气环境管理短板。自“大气十条”实施以来,我国VOCs治理开始启动,但由于涉及VOCs污染控制的相关政策、法规和管理制度体系不健全,整体推进速度较慢。自2018年以来,多地政府发文表示将加强对涉VOCs 企业的精细化管理,并提出不鼓励或禁止企业使用单一工艺治理VOCs。

日前,生态环境部印发《重点行业挥发性有机物综合治理方案》(环大气[2019]53号),其中明确提到“VOCs废气组分复杂,治理技术多样,适用性差异大,技术选择和系统匹配性要求高。在一些地区,低温等离子、光催化、光氧化等低效技术应用甚至达80%以上,治污效果差。一些企业由于设计不规范、系统不匹配等原因,即使选择了高效治理技术,也未取得预期治污效果”。

1

廊坊

早在2018年,廊坊市已针对“活性炭、等离子、光氧催化工艺”等单一方式VOCs治理设施开展执法检测。廊坊市环保局曾向社会通报:从各级环保督查巡查情况看,仍存在一些突出问题:一是低端应付不达标。部分企业使用活性炭进行治理,实际情况为长期不更换活性炭或未将废活性炭按照危险废物转移联单处理,致使废气通过不具备吸附能力的活性炭处理排放。二是治理去除效果不明显。在专项巡查工作中发现部分行业、企业采取等离子、光氧催化工艺进行处理,经手持快速检测仪测试,据废气处理前后污染物浓度测算,处理效率只有10%-30%。

2

石家庄

日前,石家庄市大气污染防治指挥部办公室印发《石家庄市2019-2020年涉 VOCs企业重污染天气差异化管理绩效评价指导意见》(简称指导意见)。《指导意见》针对制药、农药、石化、有机化工、煤化工等行业VOCs治理,明确提出:“光催化、低温等离子、臭氧(含臭氧协同)等工艺因其净化效率低、存在臭氧二次污染不得作为末端废气处理设施。除小风量、低浓度的可采用一次性活性炭吸附工艺外,一般不宜采用无再生的单级活性碳(包括碳纤维等)吸附工艺。”

3

海宁

《海宁市2019年夏秋季VOCs排放重点企业错时生产实施方案》中明确,位于城市建成区、周边区域及主导风向上风向区域的工业企业基础停限产时间为每周三天(每周五至周日),其余区域许村镇、长安镇(高新区)、周王庙镇、盐官镇的工业企业基础停限产时间为每周二天(每周五至周六)。采用高效治理技术(吸附回收、吸附燃烧、催化燃烧、蓄热燃烧、直接燃烧)的企业不纳入错时生产范围。

4

南通

《南通市2019年大气污染防治工作计划》要求对采取单一活性炭吸附、喷淋、光催化、吸收等治理措施的企业进行抽查,依法查处违法排污行为,公布治理效果不达标、造假等第三方治理单位,依法限制或禁止其在市内开展相关业务。

《工作计划》中提到:“开展VOCs整治专项执法行动。严厉打击企业违法排污行为,对负有连带责任的环境服务第三方治理单位依法追责。2019年6月底前,各县(市)、区生态环境部门部门对采取单一活性炭吸附、喷淋、光催化、吸收等治理措施的企业进行抽查,依法查处违法排污行为,公布治理效果不达标、造假等第三方治理单位,依法限制或禁止其在市内开展相关业务。2019年底前,凡列入省VOCs重点监管企业名单的企业,均应自查VOCs排放情况、编制“一企一策”方案,各县(市)、区生态环境部门组织专家开展企业综合整治效果的核实评估、委托第三方抽取一定比例VOCs重点监管企业进行核查,确保治理见成效。”

5

江苏

江苏省

日前,江苏省委办公厅发布《江苏省化工产业安全环保整治提升方案》。该方案附件2《化工园区和化工企业环境管理要求》在第七条中明确提及针对VOCs治理系统或实施的管理措施要求:

6

河南

近日,河南省印发《河南省生态环境厅关于印发河南省工业大气污染防治6个专项方案的通知》(豫环文[2019]84号)。其中《河南省2019年挥发性有机物治理方案》,明确提出了坚持源头控制、过程管理、末端治理和强化减排相结合的全方位综合治理原则。推进化工、医药行业综合治理。强化源头控制,严格过程管理,深化末端治理,在涉及 VOCs 排放环节安装集气罩或密闭式负压收集装置,采取回收或焚烧等方式进行治理。低浓度有机废气或恶臭气体采用低温等离子体技术、UV 光催化氧化技术、活性炭吸附技术等两种或两种以上组合工艺,禁止使用单一吸附、催化氧化等处理技术。

7

                                                                                               山东

山东在落实《京津冀及周边地区2018—2019年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》实施细则中提到:推进治污设施升级改造。企业应依据排放废气的风量、温度、浓度、组分以及工况等,选择适宜的技术路线,确保稳定达标排放。对于不能稳定达标排放的简易处理工艺,督促企业限期完成整改。鼓励企业采用多种技术组合工艺,提高VOCs治理效率。低温等离子体技术、光催化技术处理仅适用于处理低浓度有机废气或恶臭气体。采用活性炭吸附技术的应配备脱附工艺,或定期更换活性炭并建立台账。其他城市参照执行。

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1、"单一"治理工艺可以“搞定VOCs”?

VOCs单一处理方式对比如下

企业在进行技术选择时没有针对性,造成处理工业不合适,废气处理后难以达标排放。据不完全统计,大部分企业普遍采用的低温等离子体、光氧化以及一次性活性炭吸附技术占了大多数,以京津冀为例约占治理企业的80%以上,其中大部分企业(约占80%以上)都不能达标排放。

从技术本身来讲,并无好坏之分。关键是运用得当,“对症下药”。只有针对不同VOCs废气的特点,确定合适的处理工艺,才能取得好的处理效果。因此鼓励企业采用多种技术组合工艺,提高VOCs治理效率。

2、低温等离子、光催化等技术要统统“淘汰”?

合适的就是最好的。何况这些工艺相对处理成本较低,对于中小企业来说,如果正好对口,为什么不能选择?

一方面从设计建设角度考虑,在处理低浓度有机废气或恶臭气体时,根据企业生产工艺以及产生的废气特点,选择合适的处理工艺,处理效果可以达标。

另一方面从运维角度考虑,当然这也是相对更重要的,工艺选择合适是前提,但不可或缺的是要做好运营维护。否则再好的工艺设备,平时不注意维护保养,久而久之也会成为“废铜烂铁”“一堆摆设”。比如采用活性炭吸附技术,应配备脱附工艺,或定期更换活性炭并建立废活性炭处置台账(废活性炭属于危废)。

3、企业该如何选择?

企业新建治污设施或对现有治污设施实施改造,应依据排放废气的浓度、组分、风量,温度、湿度、压力,以及生产工况等,合理选择治理技术。

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鼓励企业采用多种技术的组合工艺,提高VOCs治理效率。

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低浓度、大风量废气,宜采用沸石转轮吸附、活性炭吸附、减风增浓等浓缩技术,提高VOCs浓度后净化处理;

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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。

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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。

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低温等离子、光催化、光氧化技术主要适用于恶臭异味等治理;

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生物法主要适用于低浓度VOCs废气治理和恶臭异味治理。

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非水溶性的VOCs废气禁止采用水或水溶液喷淋吸收处理。

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采用一次性活性炭吸附技术的,应定期更换活性炭,废旧活性炭应再生或处理处置。

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注:有条件的工业园区和产业集群等,推广集中喷涂、溶剂集中回收、活性炭集中再生等,加强资源共享,提高VOCs治理效率。

VOCs组合治理工艺介绍

实际的废气治理过程中,以活性炭吸附工艺为例,单一的治理工艺会造成活性炭饱和速度过快,处理效果不稳定。因此大多数情况下都是与其他处理工艺组合使用。

1、旋流板塔+UV光解+活性炭吸附工艺

此工艺多用于处理低浓度有机废气,在烘干固化炉产生的有机废气中应用较多。

其主要工艺流程为:废气在引风机的作用下,通过管道输送,以切线从底部进入旋流板洗涤净化塔,在离心力的作用下,呈螺线形气旋上升,达到旋流板时,由于受数量足够多的倾角为25°的旋流叶片的切割作用,产生更大的离心力,与从上向下喷成雾状的循环液滴接触,气液得到充分的混合,气体中剩余的油雾颗粒物被循环液吸收,随水流进入循环水池。

经旋流板洗涤净化塔后的气体进入UV光解净化器。该设备以二氧化钛作为催化剂,与紫外线、空气接触反应产生臭氧,利用臭氧对有机物进行氧化分解;同时大分子有机物在紫外线作用下转化为小分子化合物或者发生反应,生成水和二氧化碳,污染物得到去除。

UV光解净化效率相对较低,为了保证废气能稳定达标排放,在其后增加活性炭吸附器作为最终的把关处理,保证油雾颗粒物和总VOCs等长期稳定达标,最终净化气体。因经前处理后,废气中VOCs的浓度已很低,且颗粒活性炭在吸附有机物的同时吸附等离子体,被吸附的有机物在活性炭纤维的孔隙内被等离子体分解,一定程度上延长了活性炭吸附饱和的时间和使用寿命。

为保证处理效果,喷淋水循环使用一段时间后须更换,废水中含有污染物质,需配套污水处理设备进行处理。该工艺优点是操作简单,易于管理,投资造价较低。缺点是活性炭更换次数较频繁,运行费用较高。

2、水喷淋+干式过滤器+活性炭吸附+催化燃烧

此工艺多用于喷漆、烘漆VOCs废气,主要污染物为苯、甲苯与二甲苯、总VOCs。

含有机物的废气经风机的作用,首先经过水喷淋将大部分漆雾去除后进入干式过滤器,干式过滤器一方面可以去除气体中的水分,另一方面可以进一步拦截部分颗粒物,保护后续活性炭处理设施。预处理后的气体进入活性炭吸附箱,通过吸附作用,有机物质被截留在其内部,处理达标的气体经烟囱高空排放。

运行一段时间后,活性炭达到饱和状态,吸附作用失效,此时有机物已被浓缩在活性炭内。按照PLC自动控制程序,

催化氧化设备自动升温将热空气通过风机送入活性炭床使碳层升温将有机物从活性炭中“蒸”出,脱附出来的废气属于高浓度、小风量、高温度的有机废气。该部分气体进入催化燃烧室,在催化剂作用下燃烧后彻底净化,完成脱附过程。再通过热交换器将净化后的气体降温,最后经风机引高空排放。

为了保证处理流程的连续性,该工艺中活性炭箱一般采用一用一备,当其中一个炭箱处于脱附状态时,另外一个处于吸附状态,通过控制程序自动切换,交替使用。值得注意的是,脱附过程中要严格按照操作规范进行,注意控制燃烧温度,避免因操作不当导致火灾或爆炸事故。

由于某些物质,如氯离子,对脱附所用催化剂具有毒害作用,会造成催化剂“中毒”而失去催化作用,因此活性炭吸附+催化燃烧工艺不适用于处理含氯离子等对催化剂有毒害作用成分的气体。