廢氣的有效收集是VOCs治理的一個重要環(huán)節(jié)。
1、種類
傳統(tǒng)大氣污染物主要為顆粒物、NO、SO等,大多是由燃燒過程或加熱設(shè)備產(chǎn)生。而化工企業(yè)排放的廢氣所含污染物種類很多,既有顆粒狀的污染物,也有氣態(tài)的污染物,顆粒狀的主要有飛灰、黑煙、粉塵、煙塵、水霧等,氣態(tài)污染物主要有碳氧化物、硫氧化物、氮氧化物、有機(jī)化合物、鹵素化合物等。
硫氧化物主要為SO,主要來自燃料(煤、焦炭、天然氣、柴油等),另外硫化物礦石的焙燒和冶煉過程也會產(chǎn)生;
氮氧化物主要為NO、NO?,主要來自工業(yè)爐窯、硝酸生產(chǎn)、金屬表面處理、污水處理站硝化反應(yīng)等過程;
碳氧化物主要為CO和CO?,主要來自燃料燃燒過程;
有機(jī)化合物主要包括烴類、VOCs等,VOCs主要由烷烴(20%)、不飽和烴(21%)、苯系物(30%)構(gòu)成,表現(xiàn)出較高的大氣氧化活性和毒性,可引起臭氧層空洞、紫外輻射增強(qiáng)、溫室效應(yīng)等后果,還可與NO發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),形成光化學(xué)煙霧,該類物質(zhì)主要來自有機(jī)化工生產(chǎn)過程中;
鹵素化合物主要為HF、HCl等,主要來自化工、塑料、鹽酸制造及廢物焚燒等過程。
來源無組織排放廢氣點源分散,產(chǎn)污環(huán)節(jié)多,點位多,難以實施有效的收集,更談不上處理。同時,各個點源的廢氣排放量較小,大多企業(yè)方既不重視也不愿處理。經(jīng)疏理,其來源大致有污水處理站、固(危)廢堆場、揮發(fā)性原料裝卸過程、產(chǎn)品貯存場所及儲罐區(qū)成廢氣發(fā)散等方面。
1.污水處理站
為確保達(dá)到污水接管標(biāo)準(zhǔn),化工企業(yè)一般都建設(shè)有配套的污水處理裝置或預(yù)處理設(shè)施。而在其收集池、曝氣池和污泥處理工段通常會產(chǎn)生無組織排放廢氣,主要成分是硫化物,如H?S、氨氮、四硫醇等,惡臭氣體的廢氣量與污水水質(zhì)水量、處理工藝、污泥壓濾方式以及氣象條件等因素有關(guān),惡臭源強(qiáng)可參照城市污水處理廠相關(guān)數(shù)據(jù)經(jīng)修正后進(jìn)行核算。
2.固(危)廢堆場
化工企業(yè)的固(危)廢種類較多,主要包括污水處理站生化污泥、化學(xué)反應(yīng)過程中產(chǎn)生的反應(yīng)釜渣、濾渣、廢催化劑、廢化學(xué)原料容器及沾有化學(xué)原料的其它物質(zhì)等。一般均摻雜著有機(jī)物,在堆放過程中,會緩慢釋放出有毒有害物質(zhì)。
3.化工企業(yè)一般均配套建設(shè)有原料貯罐區(qū)、用于儲存化學(xué)液體有機(jī)原料或酸堿液體
貯罐區(qū)無組織排放廢氣主要來源于呼吸排放和工作排放。呼吸排放是由于溫度或大氣壓力變化引起蒸汽的膨脹和收縮而產(chǎn)生的蒸汽排放;工作排放是由于裝料與卸料而產(chǎn)生的氣體揮發(fā)性損失。一般而言,堿性液體揮發(fā)性較小,而貯存液體為酸性且濃度較高時,揮發(fā)性較大。
4.生產(chǎn)過程及物料轉(zhuǎn)移過程
化工生產(chǎn)常常伴有的合成、混合、過濾、壓濾、離心、蒸餾、結(jié)晶、沉降、粉碎、烘干等工序,都存在有機(jī)物和溶劑因揮發(fā)而逸散到空氣中的問題。特別是在離心、烘干、熱排渣等工序,極易間歇排放濃度較高的廢氣;該類廢氣量與工藝方法和設(shè)備形狀的關(guān)系較大;此外,在生產(chǎn)中,物料或產(chǎn)品從一個容器轉(zhuǎn)移到另一個容器時,會發(fā)生吸入或放出氣體的現(xiàn)象。
5.管道裝置泄漏造成跑冒滴漏
通常情況下,無論設(shè)備管件的材質(zhì)多么好,安裝連接得多么嚴(yán)密,伴隨著運行時間的延長,設(shè)備管道因受到介質(zhì)腐蝕磨損及日曬雨淋造成老化等不可抗拒因素;不可避免地,都會導(dǎo)致物料泄漏。此類無組織廢氣量可以通過對設(shè)備開展定期維護(hù)保養(yǎng)來降低。
6.管理制度不嚴(yán)格、造成人為污染
在企業(yè)的日常生產(chǎn)過程中,因為操作人員責(zé)任心不強(qiáng),制度不嚴(yán)格,易造成泄漏性生產(chǎn)事故,工業(yè)廢氣在短時間大量無組織排放;或是因化學(xué)物質(zhì)流散傾覆到地面,使土壤遭受到污染物滲透;且在風(fēng)吹和日曬下,釋放出的氣體長時間排放。
↑某化工廠管道泄漏搶救現(xiàn)場
2、無組織排放廢氣的防止措施
化工園區(qū)作為有毒有害廢氣的源頭,應(yīng)盡量建在城市的上風(fēng)向,其選址必須遠(yuǎn)離居民區(qū)、文教區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、自然保護(hù)區(qū)等環(huán)境敏感區(qū)域。
1)要求化工園區(qū)要科學(xué)編制和修訂發(fā)展規(guī)劃,對各類污染物的排放總量做出明確限定,發(fā)展過程中要按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念,推行產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展模式,積極構(gòu)建化工區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈,全面推行清潔生產(chǎn)審核,做到節(jié)能減排。
2)化工區(qū)邊界與居住區(qū)之間設(shè)置不少于500米寬的隔離帶,并適當(dāng)設(shè)有綠化帶,隔離帶內(nèi)不得規(guī)劃建設(shè)學(xué)校、醫(yī)院、居民住宅等環(huán)境敏感目標(biāo)。
3)化工園區(qū)內(nèi)企業(yè)要加強(qiáng)對無組織排放的廢氣尤其是有毒有害及惡臭氣體的集中收集和處理,嚴(yán)格控制工藝過程中逃逸性有機(jī)氣體的排放,逐步淘汰揮發(fā)性有機(jī)物含量高的產(chǎn)品,要推進(jìn)化工企業(yè)更新改造技術(shù)工藝,削減二氧化硫、氮氧化物等大氣污染物排放總量。
4)生產(chǎn)車間中無組織排放廢氣的防治措施,主要包括收集——處理——排放/三個基本環(huán)節(jié),而能否有效處理的關(guān)鍵在于廢氣能否全面的收集:
(1)對于有組織排放工業(yè)廢氣,主要采用回收化(吸收法、吸附法、冷凝法)、無害化(化學(xué)分解、電物理化學(xué)法、焚燒法、生物法)等處理辦法,從技術(shù)角度來看是能做到達(dá)標(biāo)排放的。
(2)因此,采取一切措施將無組織排放廢氣盡可能控制在密閉的、略帶負(fù)壓的空間內(nèi)。通過設(shè)置集風(fēng)裝置,對無序排放的有毒有害廢氣進(jìn)行收集,改變原有的排放方式,變無組織為有組織后進(jìn)入廢氣處理系統(tǒng),在處理過程中根據(jù)各類廢氣的特性和成分,選擇優(yōu)化的治理方案,終通過有效高度的排氣筒向外環(huán)境排放。
5)對于化工企業(yè)貯罐區(qū)無組織排放的廢氣,主要方法是控制罐體溫差,在罐形設(shè)計中,盡量采用浮頂罐裝置,進(jìn)而降低呼吸損耗;設(shè)置呼吸擋板,增設(shè)回收系統(tǒng)。常用的回收方法包括集氣罐法、冷凝回收法、壓縮回收法、噴淋回收法等。
6)建立大氣特征因子指紋化監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。通過在化工園區(qū)周圍增設(shè)具有代表性的環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點位和增加細(xì)顆粒物(PM2.5)、一氧化碳(CO)、臭氧(O?)、能見度、黑碳、濁度、氣溶膠光學(xué)厚度等在線監(jiān)測儀器,從而準(zhǔn)確、客觀反映化工園區(qū)周邊環(huán)境空氣污染狀況、特征、規(guī)律和趨勢;通過配置德國傅立葉紅外光譜儀、便攜式GS-MS等廢氣監(jiān)測儀器,實現(xiàn)從企業(yè)到廠界化工園區(qū)邊界的在線監(jiān)管。
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