20-07-15
1、工作背景
當前階段,我國面臨細顆粒物(PM2.5)污染形勢依然嚴峻和臭氧(O3)污染日益凸顯的雙重壓力,特別是在夏季,O3已成為導致部分城市空氣質(zhì)量超標的首要因子。揮發(fā)性有機物(VOCs )是形成 O3 的重要前體物,主要存在于企業(yè)原輔材料或產(chǎn)品中,且大部分易燃易爆,部分屬于有毒有害物質(zhì),因此加強 VOCs 治理是現階段控制O3污染的有效途徑,也是幫助企業(yè)實(shí)現節約資源、 提高效益、減少安全隱患的有力手段。
當前VOCs 污染防治仍存在的突出問(wèn)題:一是低揮發(fā)性有機物含量原輔材料替代等源頭控制措施明顯不足,VOCs產(chǎn)生量大;二是無(wú)組織排放嚴重,量大面廣的企業(yè)未采取有效管控措施;三是綜合處理效率低,治污設施建設質(zhì)量良莠不齊,應付治理、無(wú)效治理現象突出;四是運行管理不規范,企業(yè)管理制度不健全、操作規程未建立、人員技術(shù)能力不足等問(wèn)題普遍存在;五是監測監控不到位,企業(yè)自行監測質(zhì)量不高,基本未開(kāi)展無(wú)組織排放監測工作。
《重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機物綜合治理方案》(環(huán)大氣〔2019〕53號)明確提出推行“一廠(chǎng)一策”制度,明確原輔材料替代、工藝改進(jìn)、無(wú)組織排放管控、廢氣收集、治污設施建設等全過(guò)程減排要求,測算投資成本和減排效益,為企業(yè)有效開(kāi)展VOCs綜合治理提供技術(shù)服務(wù)。
2、“一廠(chǎng)一策”開(kāi)展情況
隨著(zhù)我國排污許可證制度建立和第二次污染源普查工作的開(kāi)展,VOCs的排放量和排放源信息越來(lái)越精確,有助于開(kāi)展針對性的削減行動(dòng)。
目前,全國各地先后開(kāi)展了揮發(fā)性有機物防治“一廠(chǎng)一策”工作,北京、蘇州、福州、寧波等地印發(fā)了揮發(fā)性有機物防治“一廠(chǎng)一策”方案編寫(xiě)大綱,指導企業(yè)開(kāi)展防治現狀評估和技術(shù)改造。2020年,北京市計劃推進(jìn)50家重點(diǎn)企業(yè)制定“一廠(chǎng)一策”方案并落實(shí)治理措施。
3、“一廠(chǎng)一策”實(shí)施要點(diǎn)
根據各地發(fā)布的揮發(fā)性有機物防治“一廠(chǎng)一策”方案編寫(xiě)大綱,報告主要分為四個(gè)部分:企業(yè)基本情況;生產(chǎn)工藝及涉VOCs原輔材料使用情況;VOCs廢氣的收集、處理、排放情況;減排措施、實(shí)施計劃及減排量。
揮發(fā)性有機物防治“一廠(chǎng)一策”方案編寫(xiě)過(guò)程中應突出以下內容:
01 注重溯源分析
首先分析企業(yè)使用的原輔料,根據檢測報告或者M(jìn)SDS文件對其中含有的揮發(fā)性有機物成分、含量進(jìn)行梳理核算。國家和地方對原輔料中揮發(fā)性有機物種類(lèi)和含量有標準要求的,應進(jìn)行對標分析。比如汽車(chē)用涂料的揮發(fā)性有機物以及其他有害物質(zhì)含量應滿(mǎn)足《車(chē)輛涂料中有害物質(zhì)限量》(GB 24409-2020)要求;印刷油墨中揮發(fā)性有機物含量應滿(mǎn)足《油墨中可揮發(fā)性有機化合物(VOCs)含量的限值》(GB 38507-2020)要求。
02 強調實(shí)測評估
量化計算揮發(fā)性有機物產(chǎn)生量、收集量、處理量和排放量,其計算以實(shí)測結果為依據。
(1)產(chǎn)生量核算
揮發(fā)性有機物的產(chǎn)生量核算應優(yōu)先采用物料平衡法。揮發(fā)性有機物的產(chǎn)生類(lèi)型主要有溶劑揮發(fā)、化學(xué)反應、加熱分解等等,其中最為常見(jiàn)的是溶劑揮發(fā)。工業(yè)涂裝、印刷過(guò)程中原料所含有的揮發(fā)性有機物經(jīng)過(guò)烘干后全部進(jìn)入廢氣中,產(chǎn)生量為使用原料中含有的揮發(fā)性有機物,如果企業(yè)將部分含有揮發(fā)性有機物的原料以危險廢物形式處置或進(jìn)行回收的,應該予以扣除。
部分工藝如塑料注塑,加熱過(guò)程中高分子聚合物會(huì )發(fā)生分解,分解反應發(fā)生的程度與原料的聚合度、工藝溫度等參數相關(guān),且分解產(chǎn)物是微量的,難以通過(guò)物料平衡方式測算揮發(fā)性有機物產(chǎn)生量,可以參考國家和地方發(fā)布的行業(yè)揮發(fā)性有機物產(chǎn)生系數,同時(shí)采用模擬實(shí)驗的方式進(jìn)行實(shí)測驗證。
(2)收集量核算
廢氣收集量應選擇在處理設施前進(jìn)行測試,測試參數包括廢氣量、揮發(fā)性有機物濃度、溫度等指標。由于揮發(fā)性有機物種類(lèi)較多,優(yōu)先采用氣相色譜-火焰離子化檢測法和氣相色譜-質(zhì)譜GC-MS測試技術(shù)。測試指標應采用總烴進(jìn)行計算,同時(shí)為了評估處理設施對各種成分的治理效率,建議對苯、苯系物、酯類(lèi)等原料中涉及的成分同時(shí)進(jìn)行測試。
測試時(shí)應選擇正常工況,測試小時(shí)平均濃度,根據廢氣測試結果中的揮發(fā)性有機物(總烴)濃度、廢氣流量、設施運行時(shí)間可以計算得出揮發(fā)性有機物的收集量。
(3)處理量核算
揮發(fā)性有機物處理量是指處理設施對廢氣中揮發(fā)性有機物去除的量,可以根據處理設施前后揮發(fā)性有機物(總烴)的速率差值、設施運行時(shí)間進(jìn)行計算。
(4)排放量核算
揮發(fā)性有機物排放量包括有組織排放量和無(wú)組織排放量。其中有組織排放量根據廢氣處理設施排氣筒出口的監測結果進(jìn)行計算,監測應與收集量測試同時(shí)開(kāi)展。
無(wú)組織排放量=產(chǎn)生量-收集量
排放量=無(wú)組織排放量 有組織排放量
此外,根據以上數據還可以計算出揮發(fā)性有機物收集效率和處理效率:
收集效率=收集量÷產(chǎn)生量
處理效率=處理量÷收集量
03 收集處理并重
(1)收集裝備的設置
揮發(fā)性有機物的收集是重要評估內容之一?!洞髿馕廴痉乐畏ā返谒氖鍡l規定:產(chǎn)生含揮發(fā)性有機物廢氣的生產(chǎn)和服務(wù)活動(dòng),應當在密閉空間或者設備中進(jìn)行,并按照規定安裝、使用污染防治設施;無(wú)法密閉的,應當采取措施減少廢氣排放。
《揮發(fā)性有機物無(wú)組織排放控制標準》(GB 37822-2019)要求:VOCs質(zhì)量占比大于等于10%的含VOCs產(chǎn)品,其使用過(guò)程應采用密閉設備或在密閉空間內操作,廢氣應排至VOCs廢氣收集處理系統;廢氣收集系統排風(fēng)罩的設置應符合《排風(fēng)罩的分類(lèi)及技術(shù)條件》(GB/T 16758-2008)規定,采用外部排風(fēng)罩的,應按照《排風(fēng)罩的分類(lèi)及技術(shù)條件》(GB/T 16758-2008)、《局部排風(fēng)設施控制風(fēng)速檢測與評估技術(shù)規范》(AQ/T 4274-2016)規定的方法測量控制風(fēng)速,測量點(diǎn)應選取在距排風(fēng)罩開(kāi)口面最遠處的VOCs無(wú)組織排放位置,控制風(fēng)速不應低于0.3m/s。
(2)收集效果評估
揮發(fā)性有機物收集和處理系統的風(fēng)量、風(fēng)速并不是越大越好,過(guò)大的風(fēng)量造成處理設施負擔加重,風(fēng)機功率增加,風(fēng)速過(guò)大造成廢氣在處理系統的停留時(shí)間過(guò)短,不利于污染物的治理。揮發(fā)性有機物的收集效果可以通過(guò)以下方法來(lái)進(jìn)行評估:
① 測試車(chē)間內有害成分的濃度,應符合職業(yè)安全健康標準相應指標要求;
② 測試車(chē)間門(mén)口、廠(chǎng)界無(wú)組織排放監測點(diǎn)位的污染物濃度,應符合行業(yè)排放標準或綜合排放標準中對無(wú)組織監控點(diǎn)位的濃度要求。
此外,《“十三五”揮發(fā)性有機物污染防治工作方案》(環(huán)大氣〔2017〕121號)對揮發(fā)性有機物的收集效率提出了明確要求。
(3)處理效果評估
經(jīng)過(guò)處理的廢氣中揮發(fā)性有機物濃度、排放速率應符合相應排放標準的限值要求?!稉]發(fā)性有機物無(wú)組織排放控制標準》(GB 37822-2019)規定:收集的廢氣中非甲烷總烴初始排放速率≥3kg/h(重點(diǎn)地區≥2kg/h)時(shí),應配置揮發(fā)性有機物處理設施,處理效率不應低于80%。
處理設施的設計安裝運行應符合《蓄熱燃燒法工業(yè)有機廢氣治理工程技術(shù)規范》(HJ1093-2020)、《吸附法工業(yè)有機廢氣治理工程技術(shù)規范》(HJ 2026-2013)、《催化燃燒法工業(yè)有機廢氣治理工程技術(shù)規范》(HJ 2027-2013)的相應要求,將處理設施的實(shí)際處理效率與其設計效率進(jìn)行對比分析,評估處理效果是否處于良好的運行狀態(tài)。
04 以減排為導向
根據上述數據計算和對標分析,查找揮發(fā)性有機物污染防治中存在的問(wèn)題,從源頭到末端、從工藝改進(jìn)到監測管理多措并舉促進(jìn)削減產(chǎn)生量、提高收集量和處理量,從而達到減少排放的目的。
(1)削減產(chǎn)生量
采用清潔的原料和清潔的技術(shù),減少揮發(fā)性有機物的使用和產(chǎn)生量。表面涂裝行業(yè)鼓勵使用水性涂料、高固份涂料、粉末涂料、紫外光固化涂料等;包裝印刷行業(yè)以醇性(無(wú)苯、無(wú)酮)油墨和水性油墨替代溶劑型油墨,印制鐵罐使用含固體份高的UV涂料;表面涂裝行業(yè)推廣采用靜電噴涂、高流量低壓噴槍等涂裝效率較高的涂裝工藝;包裝印刷行業(yè)推廣采用無(wú)溶劑復合工藝替代干式復合工藝。
(2)提高收集量
將無(wú)組織排放轉變?yōu)橛薪M織排放進(jìn)行控制,優(yōu)先采用密閉設備、在密閉空間中操作或采用全密閉集氣罩(通風(fēng)櫥等)收集方式;無(wú)法密閉的可以在局部重點(diǎn)位置采用集風(fēng)罩等設施進(jìn)行收集。多個(gè)廢氣收集管道匯合的情況下,應綜合考慮各個(gè)管道的阻力情況,防止出現個(gè)別管道阻力過(guò)大,無(wú)法進(jìn)行廢氣收集的情況。
(3)提高處理量
依據排放廢氣特征、VOCs 組分及濃度、生產(chǎn)工況等,合理選擇治理技術(shù)。對治理難度大、單一治理工藝難以穩定達標的,要采用多種技術(shù)的組合工藝。
建議采用高品質(zhì)的吸附劑、催化劑等原輔材料,同時(shí)還應根據設施的運行要求對廢氣溫度、濕度、顆粒物含量等因素進(jìn)行有效控制,提高設施的實(shí)際運行效果。
(4)加強日常監管
企業(yè)應建立VOCs相關(guān)信息管理臺賬,包括含有VOCs原料的使用臺賬、VOCs治理設施的運行臺帳,活性炭吸附裝置應詳細記錄活性炭更換頻次和處置方式等,燃燒法VOCs治理裝置應記錄燃料用量、燃燒溫度等燃燒條件;
此外,建議企業(yè)采用在線(xiàn)、便攜式等監測設備進(jìn)行日常自行監測,實(shí)時(shí)監控處理設施的運行效果、運行狀態(tài),及時(shí)發(fā)現系統異常并予以調整。
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