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VOCs核查与治理的那些事儿

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VOCs核查与治理的那些事儿

发布日期:2019-03-19 00:00 来源: 点击:

(一)认识挥发性有机物VOCs

挥发性有机物英文简称VOCs,2010年的地方排放标准的定义是:“在101325Pa标准大气压下,任何沸点低于或等于250℃ 的有机化合物,简称VOCs”。

2015年开始改了,定义为“参与大气光化学反应的有机化合物,或者根据规定的方法测量或核算确定的有机化合物”。

WHO定义挥发性有机化合物(VOC)是指在常压下,沸点50℃-260℃的各种有机化合物。

VOC按其化学结构,可以进一步分为:烷类、芳烃类、酯类、醛类和其他等。目前已鉴定出的有300多种。工业上最常用的有乙酸(乙、丙、丁)酯、丙/丁酮、环己酮、“三苯”等,这些可根据石化行业产品产量确定区域用量和排放量。

如何准确定义VOCs是科学界的事,咱小老百姓,可以有自己的直观理解,一般围绕以下几个关键词:

【恶臭】VOCs首先表现为恶臭(恶臭污染物 odor pollutants指一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损害生活环境的气体物质),人为源的VOCs以溶剂为主,嗅阈不同但都有刺激性气味(臭气浓度 odor concentration指恶臭气体(包括异味)用无臭空气进行稀释,稀释到刚好无臭时,所需的稀释倍数。无量纲)。由于“度”(浓度)与“量”(总量)的不同,不是所有的恶臭都能称为VOCs,VOCs的体量应该更大一些。算不出总质量的恶臭最好不要拔高到VOCs。

【还原性】有人根据在人体内最终的代谢产物不同,把食物划分为碱性食物和酸性食物,那么大气污染物有没有氧化性还原性之分呢?有的。挥发性有机物显然是还原物,有还原性,则可以被氧化,而不会被自然界还原。

【PM2.5】科学界认为,VOCs是PM2.5的前体物,在一定条件下VOCs可以转化成PM2.5。但按照老定义(标准大气压下沸点低于250℃),VOCs在常温下是液态颗粒物,是气溶胶,是PM2.5,更有可能是影响视程的PM1或PM0.5。VOCs应是PM2.5中有机物的主力,其来源应是机动车尾气、油烟和工业VOCs。

【无关臭氧】有好事者照猫画虎,根据来源把大气中的物质也简单分为氧化物和还原物。除二氧化碳外,燃烧的产物,是氧化物,一定条件下有氧化性,如二氧化硫和氮氧化物;从地下出来可以燃烧的,是还原物,不具氧化性。说VOCs“参与大气光化学反应”产生了臭氧或硝酸(酯),肯定是冤假错案,即使参与了,也是被绑架的受害者,正如美女是受害者,淫贼才是罪犯。“过氧乙酰硝酸酯”的加害方是“过氧”和“硝酸”,受害者是“乙酰”和“酯”。“臭氧季”控制VOCs有如大战风车,有指鹿为马之嫌。

【霾】因其物性,在不良气象条件下,其凝聚大小不同,裹挟的污染物不同,折光和视程效果也不同, “霾季” VOCs减排很重要。

按污染范围分,恶臭是局地污染物,而VOCs是区域污染物,应更关注其排放总量,而非排放浓度、速率和排气筒高度;与二氧化硫、氮氧化物等气态污染物的干湿沉降不同,VOCs的气溶胶态颗粒物PM2.5,可以被洗涤被氧化,但不能干沉降。

(二)现场核查之中医大法

现场核查VOCs,可以用上中医“望闻问切”之法:

【望】:走近工厂,望厂房外的排气管,望通风设施,望收集处理,望工艺设备,望风机型式型号电机功率转速,看原辅材料使用和管理,看环评看台账记录……

【闻】:闻气味,闻车间环境空气味,闻原料气味,对于某些末端治理工艺还可以闻排气筒的气味……

【问】:问行业,问生产工艺产污工艺,问设备,问涉VOC原料用途用量……

【切】:摸,摸工艺设备温度,摸原料水性油性……

(三)现场核查遭遇7个没有

去年现场核查结束,发现的问题林林总总,一开始总结了四个“没有”:

【没有工厂了】由于国际经济形势变化,地方和企业转型加速,一些VOCs企业找不到了,没有了,大约1/6,从“深圳市市场监督管理局-商事信息信用查询”网站了解到,有的异常经营,有的搬迁了,有的注销了。

【没有VOCs】有些企业确实没有涉VOCs工艺和原料,到车间一点气味都没有,甚至都没有通风。纸箱厂用变性淀粉黏结水墨印字,可以认为没有VOCs产生。

【没有措施】有的企业和行业被认定有VOCs产生和排放,但没有做治理,甚至没有做收集。

【没有效果】喷涂等行业建厂时,多建有废气处理设施,包括车间水帘柜和楼顶喷淋柜,线路板厂做了喷淋+betway必威亚洲官网,但几乎都没有净化效果。

后来随着认识深入,有感而发,增加了两个没有:

【没有治理技术】理论上VOCs治理技术很多,有回收(吸收、吸附、冷凝)和破坏(化学氧化、生物氧化、热力或催化燃烧)两大类别。但现实中,冷凝回收法、液体吸收法、吸附法、UV光解、低温等离子体、膜分离法、直接燃烧法、催化燃烧法、吸附-催化燃烧法等,能用好、有效的几乎没有。

【没有排放标准】家具制造行业(DB44/814-2010)、印刷行业(DB44/815-2010)、表面涂装(汽车制造业)(DB44/816-2010)、制鞋行业(DB44/817-2010)、集装箱制造业(DB44/1873-2016)挥发性有机物都有广东省行业排放标准,但都不能反映排放情况,有和没有一个样,几乎见不到超标的检测报告。而北京市地方标准《工业涂装工序大气污染物排放标准》(DB11/ 1226—2015)所列污染物依然是苯、苯系物、非甲烷总烃、颗粒物四项,只有浓度限值,没有总量要求,完全不能反映污染控制要求。

【没有检测方法】经常见到的检测数据低于标准值2个数量级,除了说明标准本身不适用外,或可说明检测分析方法有问题。标准所列的三苯、非甲烷总烃和总VOCs监测原理和方法都是用吸附管采集气体样品,通过热脱附法将吸附的气体注入气相色谱仪进行定性、定量分析。但是吸附环节材料或方法的任何失误都会造成检测结果的巨大偏差。

(四)末端治理技术

挥发性有机化合物治理技术很多,鱼目混杂,现实中常见的有:

【水吸收】以早期喷漆行业为主,主要是水帘柜和喷漆柜,以去除过喷漆雾为主要目的,但因结构过于简单,气水接触传质效果差,除漆雾的效果都很差。

一般认为溶剂不溶于水,水吸收对溶剂无效,但实际也并非如此,常温下几种溶剂在水中“溶解度”不低:乙酸乙酯约70g/L,乙酸丙酯19g/L,乙酸丁酯14g/L,环己酮100g/L,丁酮约30g/L,丙酮与水混溶,只是三苯微溶于水。

更重要的是,按照WHO沸点50℃-260℃的定义,这些物质在常温水中是液态的,可以乳浊液形式存在于水中,这个量就可以更大,虽然这些物质的蒸汽分压不低。如果这些水能够被市政污水稀释,可以在市政污水处理厂被生化降解。

所以说,水吸收是VOCs净化的有效方法之一。

如之类似或原理接近的还有纳米气泡、植物提取液吸收、生物酶/生化法等,AB剂是用来分离漆渣的,与此无关。

【betway必威亚洲官网】活性炭是多孔材料,可以吸附VOCs达到吸附平衡,但漆雾等颗粒物可能黏附活性炭表面使其失效,烘干出来的VOCs温度较高,吸附效果变差,间接冷却投入大运行费用高,水冷却气体湿度大,吸附效果变差……很难伺候。

最重要的是吸附平衡,高浓度废气吸附容量大,或能达到20%,但20%又如何呢?能吸附多大体积的高浓度有机废气呢?工程上多是低浓度有机废气,吸附容量极低,效果极差,几乎可以忽略不计,为了不添堵,所以旁站式比穿透式好,假的比真的好,8000元一方的蜂窝炭和3000元一吨的柱状煤泥是一样的。

如果betway必威亚洲官网靠不住,那么betway必威亚洲官网+脱附再生回收/燃烧也是靠不住的,“固定相吸附-热脱附”也说不清楚。

【UV光解/光氧/低温等离子】这两年用betway必威亚洲官网的少了,用UV光解的多了起来,但设备却良莠不齐。某些油烟净化器厂,用静电净化器壳体装十几支紫外灯管,就升级换代为UV光解净化器了,不同的环保公司贴不同的牌子。有人用φ38mm装饰管切成300mm长并排焊在一起,中间穿一根不锈钢焊丝,接上油烟净化器电源,就是低温等离子体了,气体从不锈钢管和焊丝中间穿过就达标排放了。

判断这两种东西好坏的标准就是在排放口闻味道,有鱼腥味的是好的,有溶剂臭味的就是差的。那么,问题来了,这玩意的净化机理到底是什么?光解?等离子体?受伦理、道义和商务限制,没人愿意或敢于说出实情:破坏VOCs的最有效的方法是臭氧氧化。在此省略500字吧。

【冷凝回收】对高浓度有机废气应首先选用冷凝回收,比如电磁线圈真空含浸和烘干排气属高浓度废气,可以冷凝回收,但没有人尝试。劲嘉印刷废气采用分子筛吸附/脱附回收。

【燃烧法】燃烧是最剧烈的氧化,是最彻底的处理,有直接燃烧法、催化燃烧法、吸附-催化燃烧法等,它们燃烧温度和热能利用效率不同,燃烧温度和排烟温度决定能源消耗和处理成本,是好东西但一般用不起,而且一般适用于高浓度废气。转载《北极星环保网》

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