专家撰文呼吁VOCs末端治理『断不可随意采购一台“包治百病”的设备了事!』

上传日期:2019-11-25 浏览次数:23 返回列表>>

《方案》提出,“VOCs废气组分复杂,治理技术多样,适用性差异大,技术选择和系统匹配性要求高。我国VOCs治理市场起步较晚,准入门槛低,加之监管能力不足等,治污设施建设质量良莠不齐,应付治理、无效治理等现象突出。在一些地区,低温等离子、光催化、光氧化等低效技术应用甚至达80%以上,治污效果差。一些企业由于设计不规范、系统不匹配等原因,即使选择了高效治理技术,也未取得预期治污效果”。

总体上看,目前大量的治污设施简易低效,不能达到日益趋严的排放标准的要求。因此,《方案》提出“推进建设适宜高效的治污设施”的要求,预示着我国的VOCs治污设施将从之前的重点解决“有无问题”阶段向“规范化高质量”建设阶段发展,今后几年将是我国VOCs治理工作从发展阶段过渡到成熟阶段的关键时期。

由于VOCs污染排放的复杂性,其末端治理技术体系极其复杂,如何经济合理地选取实用的处理技术是治理成败的关键。在实际的工程应用中,应依据排放废气的浓度、组分、风量、温度、湿度、压力以及生产工况等,合理选择治理技术。目前,大量的治污设施之所以简易低效,除了企业追求低成本外,企业对各种技术特性不了解,不能合理选择治理技术也是一个重要的原因。在对前期的VOCs治理工作进行总结的基础上,《方案》提出了针对不同工况、不同重点行业的VOCs实用治理技术,并对不同技术的适用范围进行了界定,对今后重点行业的VOCs末端治理工作具有重要的指导意义。

针对《方案》中提出的技术选择内容,结合VOCs的实际排放情况和治理需求,对不同排放条件下VOCs的技术选择及技术适用性提出个人的意见,以供商榷。

(一)高浓度废气,优先进行溶剂回收,难以回收的,宜采用高温焚烧、催化燃烧等技术净化处理

溶剂回收技术包括吸附、冷凝、液体吸收和膜分离等工艺。其中,冷凝回收适用于高沸点和高浓度的VOCs废气;液体吸收和膜分离工艺的适用范围相对来讲比较窄,只是在特定条件下使用;吸附回收工艺(以活性炭/活性碳纤维为吸附剂等)适用范围最广,在油气回收、包装印刷、石油化工、化学化工、原料药制造、喷涂等行业广泛应用。

对高浓度有机废气进行溶剂回收往往具有很好的经济效益。在有些行业,即使废气中有机物浓度相对较低,但价值较高,也需要进行回收利用。溶剂回收能做到资源的循环利用,从长远来讲将越来越受到重视。

(二)低浓度、大风量的VOCs废气,宜采用沸石转轮吸附、活性炭吸附、减风增浓等浓缩技术,提高VOCs浓度后再净化处理

在大部分的行业中VOCs是以低浓度、大风量的形式排放的。为了降低治理费用,通常需要对低浓度废气进行浓缩,然后再进行冷凝回收、催化燃烧或高温焚烧处理。由于市场需求巨大,吸附浓缩技术的应用近年来发展迅速,特别是以沸石(分子筛)为吸附材料的旋转式吸附浓缩技术是目前很多行业低浓度VOCs治理的主流技术,被视为诸如汽车制造等喷涂行业的最佳可行治理技术。

以沸石为吸附材料的旋转式吸附浓缩技术适用于连续稳定排放的低浓度废气的治理。针对间歇式、非稳态的废气排放过程,采用固定床吸附浓缩工艺最为经济,在诸如喷涂、化工、印刷等行业也得到了广泛的应用。

在喷涂和包装印刷等行业,可以通过优化通排风工艺设计,使低浓度废气通过工艺循环以提高废气中污染物的浓度,同时减少废气量,达到减风增浓的目的。通过减风增浓设计,可以省却沸石转轮吸附浓缩工艺,直接进入RTO/RCO进行燃烧净化或通过冷凝进行溶剂回收,降低治理设施的投资。该工艺在有条件的企业中应大力推广应用。

(三)生物法主要适用于低浓度VOCs废气治理和恶臭异味治理

生物法具有设备简单,投资及运行费用较低,无二次污染等优点,近年来在有机废气净化领域的研究工作进展很快,适用范围不断拓宽。随着各种生物菌剂和新的生物填料的开发不断地取得突破,除了在除臭领域的应用外,逐步拓展到酮类、醛类、酯类等多种类型的有机物的净化。

但由于生物法对有机污染物的降解速率较低,只是在处理低浓度有机废气时才具经济性。此外,由于生物菌种对有机物的降解具有专一性,只适合易生物降解的有机物的净化,普适性较差。

生物法本身是一种绿色环保的净化技术,在国外的VOCs治理领域深受青睐。从长远来看,生物净化技术将会得到更快的发展和更多的应用。

(四)低温等离子体、光催化、光氧化技术主要适用于恶臭异味等治理

该类技术在《方案》中被列为低效治理技术之列,是由于在环保督查中发现该类装备在VOCs净化中被大量应用,但实际净化效果非常差。造成该类技术被大量使用的原因,是由于前几年管理部门纷纷出台了VOCs的限期治理要求,但又缺乏相应的技术指导,而该类净化设备由于费用低,设备简单,一时成为企业(特别是中小企业)的首选治理设施。

实践表明,该类技术虽然对VOCs的净化效率低,但在恶臭异味治理方面具有较好的效果。因此,在《方案》中将该类技术界定在适用于恶臭异味治理领域,特别适用于VOCs达标排放后恶臭异味的净化。

任何技术的完善都需要一个发展过程。目前国内很多企业和研究机构在进行低温等离子体等技术的深化研究工作,包括与其他技术的协同净化技术的研究开发,如低温等离子体+催化技术、低温等离子体+生物技术等。该类技术的应用还具有一定的提升空间。

(五)有条件的工业园区和产业集群等,需加强资源共享,提高VOCs治理效率

工业园区和产业集群是目前我国VOCs排放的主要来源地。采用集中喷涂、溶剂集中回收、活性炭集中再生等集中治理模式,可以有效地降低单一企业的治理费用,提高企业VOCs治理的积极性。近年来,上述综合治理模式均在不同地区得到了实际应用,并得到了业界的肯定。

集中喷涂适用于汽修、家具制造等行业。如果单个汽修企业实施废气治理,废气量少、治理难度大、治理费用高。目前各地都在推广“钣喷模式”,即在一定区域内建设集中喷涂中心,各企业的喷涂工序统一在中心内进行,对喷涂废气统一进行治理。

溶剂集中回收适用于溶剂使用量大、同行业比较集中的区域,如苏州吴江区盛泽镇的面料整理行业,同行业企业高度集中,通过对水吸收和活性炭吸附回收后的DMF和甲苯统一进行精馏提纯,解决了单个企业回收的废溶剂无法进行有效处理的难题,同时又产生了很好的经济效益。

活性炭吸附是VOCs净化领域应用最广泛的工艺,特别是针对小型污染源,活性炭吸附是一种有效的低成本净化方式,但必须解决使用后活性炭的再生问题。目前,活性炭吸附了有机物以后如何处置成为制约其应用的一个瓶颈问题。对于大量分散的规模较小的排放源,如4S店、小印刷、家具、金属加工喷涂、精细化工等,在业主单位建立活性炭“原位”再生装置,治理费用高,业主单位往往难以承担;另外,由于国家把吸附了有机物的活性炭作为危险固体废弃物进行管理,用过的活性炭必须交到危废中心进行焚烧处理,业主单位需要交纳昂贵的危废处理费用。要解决这个问题,就需要建立统一的活性炭集中再生服务中心,采用分散收集、集中再生的方式使活性炭得到循环利用。如此可以大大降低业主单位的治理成本,又可以解决活性炭资源的循环利用问题,对我国VOCs的治理工作将会起到重要的推动作用。

综上, VOCs废气治理技术体系极其复杂,实施治理工程时,业主一定要针对污染源的特征选择适宜高效的技术和技术组合,如果缺乏相关专业知识,可以委托专业机构进行技术咨询确定技术方案以后再具体实施,断不可随意采购一台“包治百病”的设备了事。