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VOCs治理設(shè)施升級(jí)改造從何下手?
核心提示:應(yīng)以適宜為第一位,綜合考慮選出最優(yōu)治理方案在固定源管控方面,持續(xù)推進(jìn)VOCs綜合整治是生態(tài)環(huán)境部大氣環(huán)境司今年重點(diǎn)工作安排之一。在生態(tài)環(huán)境部環(huán)境工程評(píng)估中心日前主辦的揮發(fā)性有機(jī)物污染防治技術(shù)論壇上,生態(tài)環(huán)境部大氣環(huán)境司有關(guān)負(fù)責(zé)人明確指出:“提升改造VOCs治理設(shè)施不能‘一刀切’要求所有企業(yè)建設(shè)RTO、RCO,應(yīng)當(dāng)

應(yīng)以適宜為第一位,綜合考慮選出最優(yōu)治理方案

在固定源管控方面,持續(xù)推進(jìn)VOCs綜合整治是生態(tài)環(huán)境部大氣環(huán)境司今年重點(diǎn)工作安排之一。在生態(tài)環(huán)境部環(huán)境工程評(píng)估中心日前主辦的揮發(fā)性有機(jī)物污染防治技術(shù)論壇上,生態(tài)環(huán)境部大氣環(huán)境司有關(guān)負(fù)責(zé)人明確指出:“提升改造VOCs治理設(shè)施不能‘一刀切’要求所有企業(yè)建設(shè)RTO、RCO,應(yīng)當(dāng)以適宜為第一位,建設(shè)適宜高效的治污設(shè)施。”

與此同時(shí),記者注意到,多地積極呼吁轄區(qū)內(nèi)企業(yè)對(duì)現(xiàn)有VOCs治理設(shè)施運(yùn)行情況開(kāi)展自檢,盡早淘汰單一光催化、低溫等離子等VOCs處理設(shè)施,并更換其他有效設(shè)施。

在此背景下,中國(guó)環(huán)境報(bào)記者采訪了揮發(fā)性有機(jī)物污染治理技術(shù)與裝備國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室主任葉代啟,解讀應(yīng)如何科學(xué)看待、判定、應(yīng)對(duì)環(huán)保低效處理設(shè)施,并對(duì)其進(jìn)行升級(jí)改造。

治理技術(shù)先進(jìn)與否,關(guān)鍵在適用場(chǎng)景和處理效率

葉代啟告訴記者,不同的治理設(shè)施都有一定的使用條件和適用范圍,提升和改造VOCs治理設(shè)施時(shí),關(guān)鍵在于需要綜合考慮其治理效率、運(yùn)行情況以及是否符合相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)等因素。

當(dāng)前,多地生態(tài)環(huán)境部門呼吁對(duì)采用單一低溫等離子、光氧化、光催化以及非水溶性VOCs等治理技術(shù)的企業(yè)進(jìn)行升級(jí)改造。

這些工藝一般用在哪些行業(yè)?是否能將其與低效之間“畫上等號(hào)”?

葉代啟表示,上述工藝確實(shí)可以被視為低效的處理設(shè)施,但在處理適宜濃度、性質(zhì)的VOCs廢氣時(shí),仍具有一定的優(yōu)勢(shì)并可以發(fā)揮作用。

他介紹說(shuō),光催化技術(shù)適用于含氨、有機(jī)胺、醇、醛、苯系物、硫化氫等異味氣體的凈化,常見(jiàn)于處理制藥、化工、養(yǎng)殖業(yè)以及污水處理廠等產(chǎn)生的廢氣,處理效率為34%—53%不等。

低溫等離子技術(shù)適用于處理低濃度含VOCs廢氣和含氨、有機(jī)胺、硫化氫、醛酮類、烯烴類等異味氣體,常見(jiàn)于食品加工、合成橡膠、印染、養(yǎng)殖以及污水處理廠等廢氣的處理,處理效率為6.64%—31%不等。

活性炭吸附技術(shù)適用于中低濃度VOCs的處理,廣泛應(yīng)用于石化、化工、包裝印刷、工業(yè)涂裝、醫(yī)藥制造、電子行業(yè)等,處理效率為1.99%—81.06%不等。

“一般而言,這些單一技術(shù)適合處理達(dá)標(biāo)后異味或者惡臭氣體,不能用于VOCs達(dá)標(biāo)治理。即使技術(shù)組合起來(lái),也不能保證達(dá)標(biāo)治理的效果?!比~代啟說(shuō)。

他以對(duì)重點(diǎn)企業(yè)的調(diào)研舉例,調(diào)研結(jié)果顯示,活性炭吸附技術(shù)平均處理效率低于50%,僅有少部分可以達(dá)到80%以上;使用UV光解技術(shù)和長(zhǎng)期未更換活性炭的活性炭吸附技術(shù)及其組合技術(shù)占比高達(dá)50%以上;低溫等離子設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。

因此,他建議,在當(dāng)前技術(shù)發(fā)展下,光催化、低溫等離子以及活性炭吸附等處理工藝的運(yùn)行維護(hù)要更加規(guī)范,同時(shí)考慮與其他技術(shù)組合聯(lián)用,可解決單一處理技術(shù)的缺陷,充分發(fā)揮其在VOCs廢氣處理方面的效果。

業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,高效的末端處理設(shè)施也可能存在處理效率低下的情況。以RTO和RCO兩類技術(shù)為例,前者是蓄熱式熱氧化技術(shù),主要是把有機(jī)廢氣加熱到760℃以上,使廢氣中的VOCs氧化分解成CO2和H2O。

RCO則是蓄熱式催化燃燒技術(shù),是有機(jī)廢氣通過(guò)蓄熱體換熱進(jìn)入催化劑床層,在催化劑表面發(fā)生氧化反應(yīng),可以在較低溫度下將廢氣中的VOCs氧化分解為CO2和H2O。

這兩類技術(shù)廣泛應(yīng)用于石化、化工、醫(yī)藥制造、包裝印刷、工業(yè)涂裝、涂料油墨制造等行業(yè)中高濃度VOCs廢氣治理。

葉代啟介紹說(shuō),在設(shè)計(jì)合理、運(yùn)行維護(hù)規(guī)范的條件下,RTO處理效率可達(dá)90%以上,RCO處理效率可達(dá)95%以上,處理效率均較高。

高效技術(shù)處理效果不理想,“優(yōu)等生”考了“差成績(jī)”的原因何在?

葉代啟對(duì)此解釋,部分企業(yè)即使選擇了高效的末端治理設(shè)施,但RTO裝置燃燒溫度未滿足要求,RCO裝置催化材料長(zhǎng)期不更換,處理效率仍較低。

末端治理設(shè)備提升改造,企業(yè)應(yīng)從何下手?

對(duì)于企業(yè)而言,并非購(gòu)置高效的治理技術(shù)、設(shè)施后就萬(wàn)無(wú)一失了,向末端治理實(shí)施“要效率”是關(guān)鍵。

葉代啟建議,企業(yè)可以通過(guò)定期監(jiān)測(cè)和評(píng)估設(shè)施的處理效果、運(yùn)行數(shù)據(jù)、維護(hù)費(fèi)用等指標(biāo),來(lái)判斷設(shè)施是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo),而不是簡(jiǎn)單地將某類設(shè)施歸為低效處理設(shè)施。

在實(shí)際應(yīng)用中,對(duì)于處理效率普遍較低、運(yùn)行不穩(wěn)定、遠(yuǎn)不能達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)要求的,可以視為低效處理設(shè)施,應(yīng)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行優(yōu)化或更換,加強(qiáng)設(shè)施運(yùn)行維護(hù)管理也是重點(diǎn)。

橘生淮南則為橘,生于淮北則為枳。需要注意的是,不同企業(yè)即使采用同一技術(shù),去除效率也不盡相同。

葉代啟解釋,各企業(yè)由于原輔材料、生產(chǎn)工藝不同,治理設(shè)備設(shè)計(jì)、配套裝備質(zhì)量、運(yùn)行維護(hù)水平各異,即使選擇了相同的治理技術(shù),VOCs去除效率也會(huì)存在較大差異。

他建議,在建設(shè)治污設(shè)施時(shí),企業(yè)首先應(yīng)了解待處理廢氣的特征,包括排放廢氣的濃度、組分、風(fēng)量,溫度、濕度、壓力等相關(guān)信息,選擇幾項(xiàng)備選的處理技術(shù);然后對(duì)每種處理技術(shù)進(jìn)行評(píng)估,綜合考慮環(huán)境性能、技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)性能,確保技術(shù)可行、運(yùn)行穩(wěn)定且經(jīng)濟(jì)合理;最后,結(jié)合排放標(biāo)準(zhǔn)要求、安全要求、運(yùn)行管理要求等因素,對(duì)優(yōu)選出的技術(shù)進(jìn)行完善和精選確定。

此外,他以實(shí)際調(diào)研中的情況為例指出,當(dāng)前VOCs治理技術(shù)發(fā)展較快,企業(yè)對(duì)治理技術(shù)的認(rèn)識(shí)不足,大多數(shù)企業(yè)在建設(shè)VOCs治理項(xiàng)目時(shí),僅考慮了設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施等初次投入成本,進(jìn)而導(dǎo)致VOCs治理效率低,甚至產(chǎn)生二次污染問(wèn)題。

如某漆包線生產(chǎn)企業(yè)末端治理設(shè)備整改前采用了催化氧化+吸收+液相多級(jí)氧化的廢氣處理工藝,初次投入成本約1000萬(wàn)元。日常運(yùn)行消耗了大量的噴淋液、酸堿液、氧化劑,運(yùn)行成本達(dá)300萬(wàn)元/年。

但是,實(shí)際運(yùn)行后,治理效果不佳,廢氣中含有的酚類物質(zhì)在催化燃燒過(guò)程中未能得到有效處理。針對(duì)企業(yè)的惡臭、異味投訴舉報(bào)事件時(shí)有發(fā)生,而且,產(chǎn)生的危險(xiǎn)化學(xué)品和廢水等二次污染物需要進(jìn)一步處理。

在科研人員對(duì)這一企業(yè)廢氣特征進(jìn)行深度摸查后,對(duì)原二級(jí)催化裝置改造并加裝針對(duì)酚類物質(zhì)處理的第三級(jí)催化裝置,研發(fā)了高效、穩(wěn)定的催化材料。

為此,企業(yè)整個(gè)改造建設(shè)成本降低近一半,運(yùn)行成本約為原來(lái)的1/3,不僅處理效果提升,VOCs排放濃度遠(yuǎn)低于當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)限值,酚類物質(zhì)去除率96%以上,濃度降至低于3mg/m3。異味投訴問(wèn)題也徹底解決,且無(wú)危險(xiǎn)化學(xué)品和廢水等二次污染物產(chǎn)生,真正實(shí)現(xiàn)了VOCs治理的提質(zhì)增效、減污降碳。

如此看來(lái),企業(yè)必須對(duì)廢氣性質(zhì)和整個(gè)治理項(xiàng)目的初次投入成本、運(yùn)行成本以及回收效益進(jìn)行綜合考慮,選出最優(yōu)的VOCs治理方案。

VOCs治理將向低成本、高效、低碳、循環(huán)方向發(fā)展

葉代啟指出,隨著一系列VOCs控制政策、方案、法規(guī)的出臺(tái),以及配套的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)指南的發(fā)布和監(jiān)管力度的加大,我國(guó)VOCs末端治理技術(shù)正從不更換、不活化吸附劑的簡(jiǎn)單吸附技術(shù)、直接燃燒技術(shù)、光催化技術(shù)、非熱等離子體技術(shù)等五花八門的低效率技術(shù),向高效的吸附技術(shù)與燃燒技術(shù)及其組合技術(shù)集中。但其也坦言,目前低效技術(shù)仍占大多數(shù)。

他介紹說(shuō),當(dāng)前我國(guó)VOCs治理技術(shù)大體上可劃分為分離和銷毀兩大類技術(shù)。

分離技術(shù)是采用物理方法,通過(guò)吸附、吸收、膜分離、冷凝等方法來(lái)分離有機(jī)物,主要包括吸附技術(shù)、吸收技術(shù)、冷凝技術(shù)、膜分離技術(shù)等。

銷毀技術(shù)是采用化學(xué)或生物反應(yīng)等方法,在熱、催化劑、微生物或光等的作用下將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水等,主要包括燃燒技術(shù)、生物技術(shù)、光催化技術(shù)、等離子技術(shù)等。

“這些技術(shù)中,活性炭吸附、吸收、冷凝回收、生物處理、焚燒等較為成熟。膜分離、光催化和低溫等離子技術(shù)有待進(jìn)一步研究完善?!比~代啟表示,目前,吸附技術(shù)、燃燒技術(shù)和多種組合技術(shù)是當(dāng)前VOCs治理中的主流技術(shù)。

展望未來(lái),葉代啟表示:“在‘雙碳’戰(zhàn)略引領(lǐng)下,VOCs治理技術(shù)將朝著低成本、高效、低碳、循環(huán)的方向不斷發(fā)展,吸收技術(shù)、冷凝技術(shù)、膜分離技術(shù)和生物技術(shù)因具有回收效率高、二次污染輕、碳排放量低等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用范圍將更加廣泛?!?/p>




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