化工企業揮發性有機物排放現狀及治理措施
——以齊魯化學工業區為例

孫代華，王美香

臨淄區生態環境技術服務中心，山東淄博，255400

0 引言

作為中國化工園區30強的齊魯化學工業區，坐落在臨淄區境內，緊靠主城區且在城區上風向，以石油化工、精細化工、化工新材料、塑料制品等為主導，揮發性有機物（以下簡稱VOCs）排放總量大，是顆粒物、臭氧的重要前體物，是區域性大氣污染物的重要元兇之一，嚴重影響著環境空氣質量，對人體健康危害很大。多年來雖經多次化工企業綜合治理，VOCs排放總量明顯下降，空氣質量顯著改善，但臨淄區顆粒物的年均濃度還未達到國家空氣質量二級標準，臭氧作為首要污染物的不達標天數居高不下。2018年2-3月，清華大學環境學院對臨淄城區空氣中PM2.5進行了源解析，結果是：有機碳24.1%，硝酸鹽 21.1%，硫酸鹽19.2%，氨鹽12.7%，水分10.7%，元素碳2.0%。由于VOCs的減排已進入瓶頸期，削減難度越來越大，效果越來越不明顯，今后只能從精細管理中尋求減排措施。

經過多年的發展，VOCs治理技術越來越成熟，新型高效的治理方法不斷涌現，VOCs如何治理、怎樣治理，許多專家學者提出了很好的建議，如馬繼[1]分析了VOCs排放源的種類與防控措施存在的不足，提出了控制VOCs排放的有效措施；蔣衛兵[2]認為不同VOCs治理方法，其處理效率存在較大的差異，企業需結合自身特點，選擇正確的VOCs治理方式，同時應加強對治理設施的定期維護；修光利、吳應、王芳芳[3]，唐安中、徐琪珂[4]等提出從源頭控制、過程控制、末端治理等全過程進行了現狀梳理，分析了存在的問題，提出相應的對策，采取最佳治理技術方法；張尚鎖[5]等建議從VOCs治理現狀、存在問題進行調查研究，提出了相應的對策建議；曹龍坤[6]根據儲存物料的真實蒸氣壓和設計容積選擇最合理的儲罐類型。雖然這些建議措施是很好的，但具體到每一個企業，如何根據企業自身特點和有機廢氣的特性，選擇經濟、實用、高效的治理技術，始終是大部分企業面臨的困難。為此，結合齊魯化工區企業的特點，根據目前的排放現狀，提出進一步進行VOCs治理的措施建議。

1 化工企業VOCs排放現狀及存在問題

1.1 企業高層環保意識欠缺，環保管理團隊專業知識有待加強

一是企業高層環保意識欠缺，在思想上對環保重視不夠，在行動上不愿多投入資金進行新技術、新工藝、新設備的改造，不愿完善各項治理措施，VOCs治理技術在低水平上徘徊，只滿足達標排放。二是缺少環保專業技術人員和管理團隊，難以及時了解掌握先進治理技術，建設運行的治理設施不符合標準規范要求，選用的治理技術、設備與VOCs的特性及生產狀況不匹配，導致處理效率低甚至無效，在污染治理中多走彎路。

1.2 VOCs有組織治理中存在的問題

1.2.1 治理設備選型與廢氣的特性不匹配

臨淄區從2013年開始進行了多次大規模的化工企業綜合治理，由于當時缺乏專業技術人才，對治理設備的原理、性能及使用條件了解不透徹，加之有少數企業只為完成治理任務而治理，不太考慮治理效果和效率，只要少花錢就行，存在敷衍應付現象，污染治理設備質量良莠不齊，設備選型與廢氣的特性、組分、濃度等不匹配，造成治理效果不顯著甚至無效，如選用低溫冷凝法處理低濃度、低沸點污染物；選用水吸收法處理非水溶性污染物；選用光催化、光氧化、體低溫等離子體等技術處理難電離、難降解污染物；選用活性炭吸附廢氣，飽和了也不及時更換或再生。期間雖經多次整治，污染治理設備不斷升級、改造、更換，至今仍有少數企業還在使用著低效的治理設備。

1.2.2 治理設備處理能力與廢氣量不匹配

因治理設備設計不規范，設計規模過小，導致處理能力不足，廢氣在治理設備中的流速過快，有效處理時間過短，達不到滿意的治理效果，如低溫等離子體技術是通過電暈放電產生高能電子，來破壞VOCs的分子結構，以及放電過程中產生的強氧化物，氧化部分有機廢氣，從而達到治理有機廢氣的目的，但實際選用的設備太小，VOCs廢氣在放電管中的有效時間太短，還沒來得及氧化就排出去了，滿足不了凈化要求，甚至還產生了很多臭氧。

1.2.3 治理設備維護保養不及時

治理設備維護保養制度不健全，運行不規范，維護保養不到位，甚至治理設備壞了也沒人管，設備空轉或低效運轉，處理效率下降，存在應付治理、無效治理的現象。

1.2.4 設置廢氣排放旁路或稀釋排放

為做到達標排放，故意設置隱蔽旁路直排或尋找各種借口直排；處理前或處理中對廢氣進行稀釋；治理設備損壞漏氣而不及時維修，造成無組織逸散，存在偷排嫌疑。

1.2.5 非正常工況管控不到位

在開停工過程、設備檢修期間、生產事故等非正常工況下，對VOCs的管控措施不到位，污染治理設備不健全，清洗置換、吹掃、放空等環節產生的高濃度廢氣直排；少數企業對火炬焚燒系統管理存在漏洞，造成VOCs燃燒不充分，容易產生“化工異味”，成為異味擾民和影響空氣質量的重要來源。

1.3 VOCs無組織治理中存在的問題

1.3.1 裝卸車及儲罐等廢氣收集處理不到位

對有機液體物料的裝卸車輸送、儲存，生產環節的攪拌、真空蒸餾、干燥、過濾、污水集輸處理等收集處理不到位，效率不高，逸散現象明顯；儲罐和浮盤邊緣密封材質、方法、選型不符合標準要求，密閉不嚴，呼吸廢氣處理措施不當，造成儲罐中液體揮發，產生大量無組織廢氣逸散。

1.3.2 泄漏檢測與修復工作中存在數據作假

應開展而未開展泄漏檢測與修復；應按照標準要求的頻次、時間、點位開展檢測而未開展；對密封點的檢測覆蓋不全，檢測質量不高，檢測過程及記錄不符合技術規范，應檢出的漏點少，甚至有的生產裝置動、靜密封點泄漏明顯、異味較重也未查出，存在大量遺漏；第三方檢測公司提供的泄漏報告不實，泄漏點和泄漏率明顯偏低，與實際情況不符，存在數據造假現象。

1.3.3 無組織廢氣收集設施不完善

集氣罩設計不符合標準，廢氣產生點與集氣罩距離過遠，抽風量不足，集氣罩處風速達不到標準要求，收集效果不佳；收集設施管道配置不合理，收集輸送管道有破損泄漏，生產設備密閉不嚴等，廢氣不能應收盡收。

1.3.4 廢氣未進行分質分類收集處理

未對VOCs廢氣進行分質、分類、分濃度收集，不同性質的廢氣混合在一起處理，不同濃度的廢氣也混合在一起處理，造成對高濃度廢氣的稀釋，嚴重降低了高濃度廢氣的處理效率。

1.4 第三方檢測公司檢測工作中存在的問題

少數第三方檢測公司提供的檢測數據明顯偏低，甚至相差幾倍至十幾倍，數據代表性差，影響了對污染源現狀的判斷和治理，主要有以下原因：檢測公司不熟悉檢測標準方法，樣品采集不符合技術規范要求，采樣時待測成分在采樣容器中吸附、降解，檢測分析時未按要求解析；檢測取樣時工況不穩定或未達到設計工況75%以上；檢測過程配合企業造假；處理前后廢氣流量不一致，中間存在旁路或設備漏氣；采樣口設置不規范，采集到的樣品沒有代表性。

2 減少VOCs排放的改進措施

2.1 強化環保標準技術規范及治污知識的宣貫幫扶

國家、省出臺了一系列VOCs治理政策、標準，逐步完善了環境管理標準體系和治理技術，今后要加強政策、技術、標準、規范的宣貫，尤其是對數量多、管理相對落后的中小企業的指導培訓。也可借助第三方環保公司或生態環境主管部門的專業技術力量，開展幫扶活動，增強企業環保意識，提升環境管理水平，必要時可從生態環境部門抽調精干力量，對重點企業實行駐廠監督。

2.2 加大化工企業VOCs有組織排放治理力度2.2.1 從源頭控制污染物的產生

結合化工生產工藝及廢氣來源，采用清潔、環境友好的工藝技術和原輔材料，加快低VOCs原輔材料的替代，做好全過程全面的污染控制，優化工藝方案，消除設備缺陷，加強運行操作管理，做好污染風險識別，及時排查隱患，從生產過程減少VOCs的產生。

2.2.2 選用適用高效的工藝設備進行末端治理

依據VOCs的特性、組分、濃度及生產工況，按照一廠一策，合理選擇操作維護及管理簡便易行、自動化程度高的設備和技術組合方案，同時要避免治理過程產生二次污染。治理設備的處理方法及能力，要與廢氣中主要污染物的特征相匹配，對VOCs濃度高且能回收的，結合有機廢氣的濃度和實際組分，采用富集分離的方法，并進行資源化利用，如吸收、吸附、膜分離、低溫冷凝等方法；不能回收的中高濃度廢氣，采用沸石轉輪+蓄熱焚燒、蓄熱焚燒、催化燃燒等高效治理技術，對于焚燒法，溫度控制是保證處理效率的關鍵，蓄熱焚燒溫度應不低于760℃，催化燃燒溫度應不低于300℃；對較低濃度廢氣，可采用吸附濃縮+燃燒技術、吸收法、酸堿中和法、活性炭吸附等；對治理難度大、單一治理工藝設備不能穩定達標的，要根據污染物的特性采用多種技術組合。

2.2.3 重視并管控好廢氣的非正常排放

制定裝置開停車、設備檢修、事故排放、突發泄漏等非正常排放的防范處置措施，納入應急預案，處置過程進行環境監控，事后進行環境影響評估，非正常排放產生的VOCs廢氣應及時收集處理，確保達標排放。企業檢修期間，生態環境部門可利用走航監測等方式加強監管，必要時派人駐廠監管。

通過以上減排措施，降低企業VOCs的排放濃度和排放總量，達到國家、省、市的排放標準限值，對于VOCs排放大戶，不應只完成污染物濃度達標排放，還要在達標排放的基礎上進一步協商減排，減少VOCs的排放總量。

2.3 加大化工企業VOCs無組織排放治理力度

2.3.1 加強裝卸車及儲罐等廢氣的收集處理

有機液體罐車裝車、卸車推廣使用密封式快速接頭，實行全封閉底部裝載、頂部浸沒式裝載，裝載作業產生的高濃度排氣要選用適用的治理技術，如深度冷凝加活性炭吸附再生、膜分離、焚燒等；有機液體儲存與輸送中產生VOCs的量，主要受物料理化性質、儲罐類型、附件選型、物料周轉量、物料溫度、環境條件等因素影響，針對其排放特點，可通過優化設計，從源頭控制和末端收集回收治理入手，共同控制VOCs的排放。儲罐浮盤密封方式，要根據儲存物料的真實蒸氣壓和設計容積合理選擇，VOCs排放量較大的儲罐可采用正壓平衡型，保證密閉不泄漏；回收或處理儲罐呼吸廢氣的吸附劑，要根據具體使用情況及時再生處理或更換，始終保持在有效狀態。

2.3.2 規范泄漏檢測和第三方檢測公司的管理

企業自己或者聘請有資質、誠信度高的檢測公司，按照規范要求開展泄漏檢測與修復工作，發現需要消除的泄漏點，要按照規范要求及時修復處理，減少VOCs無組織排放；加強對第三方檢測公司的監督管理，發現出具虛假報告的，要試行強制退出機制，保證數據的真實準確。

2.3.3 完善無組織廢氣的收集與處理

通過集氣裝置對無組織廢氣進行收集時，盡可能將廢氣控制在密閉且微負壓的管道內，做到應收盡收，變無組織為有組織后進入廢氣處理設施進行處理，采用的具體處理方法要根據廢氣的特性和成分決定，可采用吸收法、吸附法、中和法、焚燒法、低溫等離子體等處理辦法，或幾種技術的組合。

2.3.4 有機廢氣分質、分類、分濃度處理

對有機廢氣進行分質、分類、分濃度收集，由于低濃度廢氣處理效率難以提升，低濃度廢氣決不能與高濃度廢氣混合后共同處理，這會嚴重降低高濃度廢氣的處理效率，影響總體治理效果。治理技術選擇一定要仔細論證，反復比較，保證可行有效，最好采用幾種治理技術組合處理，治理設備決不能成為擺設。

2.4 開展泄漏檢測與修復工作

要建立起完善的泄漏檢測與修復管理制度、質量管理制度，自己或委托有資質的第三方檢測公司，根據技術規范要求的檢測方法、檢測頻次、泄漏濃度限值、修復要求，對裝置的動靜密封點進行編號和標識，仔細查找泄漏點，對泄漏超標的點位及時修復，對易泄漏點位制定改進措施；通過泄漏檢測摸清企業泄漏狀況，建立設備泄漏管理臺賬；對難以到達的點位，可使用紅外成像儀等輔助手段進行檢查。企業要減少或改變生產裝置的密封點，盡可能采用高級密封點，對飽和蒸氣壓高的物料輸送宜采用無動密封的屏蔽泵。

2.5 加強在線監測與應急預警機制建設

充分利用各級環境自動監測監控系統平臺，在主要污染源排放口安裝在線監測設備，做到應安盡安并與平臺聯網，建立起有效的監測監控預警體系，實時監測VOCs排放情況，發現超標數據要及時發布預警信息，做到快速報告、快速現場核實、快速現場控制、快速現場處置。小時超標數據在初起時解決處理，日均值超標數據及時移交執法部門處罰，以此對排污企業產生威懾，保證污染治理設備正常運行。

2.6 聘請專業團隊實施精準精細化管理

強化科技應用手段，提升企業環境管理規范化水平，充分利用第三方服務機構的設備、技術、人才等優勢，溯源監測，靶向治理，打造破解難題、精準治理的新路徑，如利用VOCs走航車、紅外成像儀，對高值區域和重點企業全面監測，對VOCs污染源建立清單，定期調度，督促企業整改到位。

3 結語

VOCs成分復雜，特性差異大，治理成本高，技術上并未完全成熟，還有許多亟待解決的困難，其治理工作是一項復雜的系統工程，應采取正確的治理路線、技術、設備，借助各方面的技術力量，制定出科學合理的治理對策，落實嚴格的管控措施，切實提升其治理水平。區域VOCs排放總量會越來越少，環境空氣質量就會持續改善，為全面實現空氣質量年均值達標作出貢獻。