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江西省化工园区挥发性有机物管控现状及建议

2021-11-13徐宝平朱剑玲

江西化工 2021年5期
关键词:化工企业废气挥发性

徐宝平 何 丹,2 朱剑玲

(1.江西省生态环境科学研究与规划院;2.江西农业大学;3.江西省宜春生态环境监测中心)

引言

随着我国化工园区数目的迅速增加,化工园区内企业排放VOCs 引起的环境问题越来越受人们的关注[1],化工行业VOCs 排放量巨大且种类繁多,2010 年化工行业VOCs 排放量为2630 kt,占全国工业源VOCs 排放的13.2%[2],化工园区作为化工行业的主要生产基地和企业集群地,其VOCs排放不容忽视[3]。根据江西省工业和信息化厅等五部门2021年4月公布的第一批全省化工园区名单,我省目前有26家化工园区(集聚区)。但同时,化工企业因其VOCs治理基础较差,废气排污成分复杂、留有异味,因此投诉较多,已成为我省VOCs治理工作方面的一个难点,因此加强对化工园区VOCs排放管控已成为生态环境管理部门一项迫在眉睫的工作。

1 VOCs的定义及危害

1.1 VOCs的定义

根据世界卫生组织(WHO)的定义,VOCs(volatile organic compounds)是指在常温下,沸点50 ℃至260 ℃的各种有机化合物。为加强对挥发性有机物的管控,统一公众及生态环境管理者对挥发性有机物定义的认识,我国在2019年发布的《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB37822-2019)中,将挥发性有机物统一定义为:“参与大气光化学反应的有机物,或者根据有关规定确定的有机化合物”,在表征VOCs总体排放情况时,根据行业特征和环境管理要求,可采用总挥发性有机物(以TVOC表示)、非甲烷总烃(以NMHC表示)作为污染物控制项目。

1.2 VOCs的危害

一般来说,挥发性有机物进入环境空气后,在紫外线照射下,可与大气中其他污染物进行光化学反应,容易发生光化学烟雾事件。近年来,我国各地臭氧污染呈上升趋势,就是挥发性有机物与大气中氮氧化物进行反应,破坏了大气中原有平衡,造成臭氧累积,而臭氧浓度的上升,可对人体健康造成一定的危害,同时对农作物的生产产生严重的影响[4]。同时,空气中过多的VOCs 会刺激人体的鼻腔黏膜,并通过呼吸道进入人体肺部并对其造成危害,对人体产生致畸、致癌等影响[5-7]。

2 化工园区VOCs管理现状

生态环境部《重点行业挥发性有机物综合治理方案》下发以来,我省化工园区开启了VOCs整治工作元年,经过近两年的整治,多数化工园区及企业在内部VOCs管理制度建立、措施管控、监控平台建设等方面取得了一定的进步。以江西省某化工园区为代表,结合该园区VOCs基础调查现状,介绍该园区VOCs管控现状并提出一定的指导建议。

2.1 园区产业现状

目前该园区生产过程涉及VOCs排放的企业有47家,行业分布主要为化学药品原料药制造、化学试剂和助剂制造、涂料制造,分别为11家、4家、2家,此外有部分生物药品制造企业及其他专用化学产品制造企业。该园区涉VOCs企业行业分布情况见图1。

2.2 园区企业原辅材料使用情况

根据统计分析,该化工园区中各企业涉VOCs原辅材料约72种,其中使用量排前十位的如表1所示。对照《重点行业挥发性有机物治理方案》中列明的重点控制的VOCs物质,该化工园区各企业所使用原辅材料中二甲苯、甲醛、甲苯、苯乙烯等属于O3及PM2.5前体物,苯乙烯、丙烯酸树脂等属于恶臭物质,苯、甲醛、环氧乙烷、二氯乙烷等属于高毒害物质。

图1 园区涉VOCs企业行业部分情况

表1 园区各企业涉VOCs原辅材料使用情况

2.3 园区VOCs治理现状

根据调查统计,该园区各化工企业VOCs有组织废气基本经过冷凝+碱液(水)喷淋吸收后再经活性炭吸附,从处理措施效果看,碱液(水)喷淋吸收加活性炭组合工艺对有机气体的吸收效率较低,处理效率不高。根据我省2017年进行的五大行业VOCs专项调查结果显示,吸附法对有机废气的平均去除效率在33%左右,且一般企业在喷淋后未经过除雾(水汽)直接进入活性炭吸附工序,易导致活性炭堵塞。各企业在VOCs收集治理方面存在以下共性问题:无组织废气收集效果不明显,车间工作人员操作工序管理不善,部分企业水环泵循环水箱、溶剂回收池、收料桶、放料桶等未密闭加盖,集气罩风量不够,无法对操作工序产生的VOCs进行有效收集。采用VOCs便携检测仪检测现场VOCs浓度达到200 ppm级别,厂区恶臭严重。

3 园区VOCs整治措施建议

3.1 提高化工企业整治规范性

为降低园区VOCs排放对环境空气及周边居民点的不利影响,园区应从管控VOCs污染物排放和恶臭污染物逸散两个环节入手。在管控VOCs排放方面,园区管委会及县生态环境部门应加强对化工企业,尤其是厂区无组织排放严重、末端治理措施低效企业的管控,要求企业逐步完善各车间各VOCs产生设备、废水收集池等的无组织收集工作,聘请专业的第三方环保设计公司,从废气的收集风量、分类处置方面提出切实可行的设计方案。在此基础上,针对末端处理措施,可先要求企业进行自行监测,若废气达标排放,则评估废气处理措施的处理效率,对非甲烷总烃产生速率≥3 kg/h的,要求处理效率必须达到80%以上,若废气排放浓度不达标,可要求企业进行进一步整治措施。

针对化工园区目前普遍存在的“达标不达味”问题,建议在做好企业VOCs管控的基础上,对各企业易产生恶臭气味的原辅材料及污水处理站进行管控,如园区企业在生产过程中使用二乙胺、三乙胺、吡啶、醋酐、异戊醛等,上述物质均具有强烈的恶臭气味。使用上述原辅材料的企业在日常的操作工序中应加强员工管理,提高工艺自动化水平,减轻恶臭物料的无组织逸散,提高收集处理效率,在末端治理措施中经检测如存在恶臭物质,应进行处理措施工艺改进,加强除臭处理。

3.2 加强园区环保管理能力建设

鉴于目前园区环保管理能力不足、VOCs管理制度不全的情况,建议该化工园区应建立健全的园区VOCs环保管理制度,如建立各企业环境管理台账并进行动态化更新,记录基本信息、生产设施运行管理信息、污染防治设施运行管理信息、监测记录信息和其他环境管理信息;提高园区环保管理人员专业知识,加强常态化执法检查,最终确保厂界异味及无组织排放有效收集治理,减轻周边环境敏感点废气投诉;建立园区涉VOCs排放企业等级评价系统,建立园区废气排放保证金预交模式,对各企业实行差异化管理,如对VOCs排放情况突出、污染治理设施低效的企业以加强执法频次,扣减保证金,对年度VOCs减排成效卓著的企业,进行保证金全额返回,并可从园区财政资金给予一定奖励。

3.3 建设异味溯源管控平台

结合目前化工园区普遍存在的异味扰民问题,究其主要原因是园区部分化工企业设备自动化水平低,管理不善等进而导致无组织废气收集效率低下,无组织逸散现象明显,以及污水站产生的恶臭气体排放,对环境造成一定影响。因此需通过建设园区异味溯源管控平台,加强执法依据,通过监管手段倒逼企业将无组织排放转换成有组织排放,利用平台最终实现对园区化工企业的“科技监管、实时监控、精准溯源”。

3.4 建立园区LDAR管理平台

化工企业通过进行泄露检测与修复(LDAR),可以从细节上控制企业VOCs排放及物料的损失,减少VOCs排放的同时可以消除或减轻恶臭污染。园区及生态环境部门除应督促动静密封点超过2000个的化工企业推进LDAR工作外,还应建立园区层面的LDAR管理平台,对企业LDAR建档情况、LDAR检测与维修情况、LDAR运行与管理情况进行实施评估。

4 结语

化工园区VOCs综合治理是一项系统性工程,应从企业层面、园区管委会层面、生态环境管理部门层面制定不同的任务措施,形成一个有效的治理闭环,持续地推进企业、园区管委会管理制度的建立完善,并制定合适、有效的评价体系,对企业治理效果进行评价。

鉴于该园区目前存在的VOCs排放家底不明,治理效率不高的问题,后续园区应从建立健全环保管理能力建设、加强企业环境管理台账、提高环保管理人员专业知识入手,将企业VOCs排放管控和减轻恶臭逸散作为整治目标,从“点”上推进企业开展源头、过程及末端全过程VOCs整治,从“面”上建立完善异味溯源管控平台、园区LDAR管理平台,做到“精准治污、依法治污、科学治污”,从而切实削减VOCs排放,持续改善区域环境质量。

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