國內外VOCs控製技術麵麵觀

        霧霾等重汙染天氣多發，如何消減揮發性有機物（VOCs）成為(wei) 社會(hui) 廣泛關(guan) 注的問題。汽車塗裝、印刷包裝、石油化工等行業(ye) 被國家列為(wei) VOCs重點削減行業(ye) 。目前，北京、上海等多省市已對這些VOCs重點排放行業(ye) 企業(ye) 征收排汙費。

        如今，擺在VOCs排放企業(ye) 麵前的問題，就是如何做好自身VOCs排放的控製。對此，本專(zhuan) 欄邀請了多位行業(ye) 專(zhuan) 家對國內(nei) 外VOCs排放控製技術做了係統梳理，並對國內(nei) 外的相關(guan) 技術及設備進行比較分析。

        汽車塗裝行業(ye) 的VOCs廢氣主要來自於(yu) 噴塗、幹燥過程的漆霧和有機溶劑。漆霧來源於(yu) 空氣噴塗作業(ye) 中溶劑型塗料飛散。有機溶劑來自於(yu) 塗料使用過程中的溶劑、稀釋劑，絕大部分屬揮發性排放，其主要的汙染物為(wei) 二甲苯、苯、甲苯等。

        噴塗環節，主要通過采用水性塗料、粉末塗料、高固體(ti) 分塗料等環保型塗料以降低VOCs排放量。當前，歐美國家所有新建塗裝線底塗均采用了電泳底漆或粉末塗料，中塗采用水性塗料或粉末塗料，麵塗采用水性底色加高固體(ti) 分清漆。日本也在積極開發和推廣水性塗料、高固體(ti) 分及超高固體(ti) 分罩光漆。

        汽車烘幹廢氣控製技術以蓄熱式直接燃燒係統（RTO）為(wei) 主，另外，回收式熱力燃燒係統（TAR）、蓄熱式催化燃燒係統（RCO）在部分企業(ye) 得到使用，催化燃燒技術有少量企業(ye) 使用。在國外回收式熱力燃燒係統（TAR）應用較多。

包裝印刷業(ye)

        包裝印刷行業(ye) VOCs排放主要來源於(yu) 油墨調配、印製、烘幹過程中油墨溶劑的揮發，以及稀釋劑、潤版液、清洗劑等的使用。此行業(ye) 產(chan) 生的VOCs濃度高，濃度變化大，對回收與(yu) 銷毀技術的要求較高。

        源頭控製旨在推行低VOCs或無VOCs的環保油墨、膠黏劑以及清洗劑等原輔材料使用，即從(cong) 工藝的開端減少原輔材料的VOCs含量。過程中推廣幹燥裝置優(you) 化控製係統是控製該行業(ye) VOCs排放量行之有效的技術。

        末端控製目前使用的治理技術主要包括兩(liang) 類：一是采用吸附的方法對烘幹機產(chan) 生的高濃度部分廢氣進行回收。吸附劑有活性炭纖維和顆粒活性炭兩(liang) 種。二是采用吸附濃縮催化焚燒的方法對車間排出的低濃度廢氣進行淨化。吸附劑有蜂窩活性炭和顆粒活性炭，淨化效率一般在90%以上。有部分企業(ye) 采用了國外的沸石轉輪吸附濃縮裝置，效果良好。國內(nei) 目前在吸附材料沸石的改性方麵還沒有很好的解決(jue) 方法。

石油化工行業(ye)

        石油化工行業(ye) 的生產(chan) 裝置複雜，因此，排放的汙染物眾(zhong) 多，成分複雜，濃度變化大。石化行業(ye) 的汙染物排放分為(wei) 無組織排放和有組織連續排放。

        石化行業(ye) VOCs的有組織排放主要為(wei) 生產(chan) 工藝過程中的人為(wei) 排放。工藝過程產(chan) 生的有機廢氣無法徹底回收利用，盡管采用了焚燒、吸附、冷凝等方式處理，但仍有部分有機尾氣排放到大氣中。主要包括催化裂化催化劑再生煙氣、酸性氣回收裝置尾氣、有機廢氣收集處理裝置排氣等三類。

        無組織排放是石化行業(ye) VOCs排放的重要方式。主要有三個(ge) 來源:①生產(chan) 、儲(chu) 運過程中存在不同程度的泄漏和人為(wei) 排放問題。②在廢水集輸及處理係統的開放空間中，暫溶於(yu) 廢水的VOCs會(hui) 重新逸散，揮發到大氣中對環境產(chan) 生二次影響。③輕質油品及揮發性化學藥劑和溶劑貯存過程中的逸散也會(hui) 產(chan) 生VOCs。

        根據石油化工行業(ye) 的典型特點，控製VOCs首先應注重無組織排放的收集。一般使用多級技術串聯，集成冷凝、膜和吸附的回收工藝可以實現毫克級的技術標準。

        目前大氣汙染源中，有組織的排放在末端處理中基本可以得到處置，而無組織排放的汙染則很難控製，末端治理有難以克服的弊病，比如風向的改變也會(hui) 影響VOCs的控製。所以VOCs的控製重點還是從(cong) 源頭抓起，從(cong) 生產(chan) 工藝開始入手。

        就VOCs的控製技術而言，我國的主流技術包括吸附回收、催化氧化、蓄熱燃燒等方法。這些技術也是國際上的主流VOCs治理技術。

        不過，由於(yu) 我國VOCs的研究起步較晚，特別是基於(yu) 長期觀測的結果還不夠，盡管治理技術已與(yu) 國際接軌，但VOCs治理投入不夠，國內(nei) 裝備的發展跟不上技術的需求，所使用的治理材料和裝備過分追求低成本，普遍效率低；而國外則選擇高效合理的先進材料和裝備。與(yu) 國外VOCs治理相比，我國的差距主要體(ti) 現在以下幾個(ge) 方麵：

        **，用於(yu) 監測VOCs的儀(yi) 器設備多數采用國外產(chan) 品，價(jia) 格昂貴，核心監測設備還沒有達到國產(chan) 化。雖然國內(nei) 的一些科研院所和企業(ye) 在傅裏葉光譜技術、在線色譜以及在線質譜方麵做了一些研究，也進行了一些應用，但是總體(ti) 來講，還沒有形成係統的VOCs在線監測技術，沒有成套的應用示範，VOCs在線監測技術穩定運行和準確測試的可靠性方麵還需要更多的驗證。另外，VOCs監測過程控製方麵的應用幾乎沒有。

        **，VOCs的種類繁多，所涉及到的汙染行業(ye) 、工藝過程眾(zhong) 多，汙染氣體(ti) 的排放情況差異很大，以上性質決(jue) 定了單一的治理技術不可能滿足所有廢氣的治理要求。國外普遍采用多級串聯的組合式深度技術，如吸附濃縮—催化(蓄熱催化)、氧化集成技術、吸附濃縮—冷凝回收集成技術、吸附濃縮—吸收集成技術等。相比之下，國內(nei) 的治理技術就沒有這麽(me) 豐(feng) 富，單獨活性炭吸附法應用比例大。

        第三，單從(cong) 某種技術的應用上看，比如吸附技術，由於(yu) 活性炭成本較低，國內(nei) 廣泛使用，而國外早已使用分子篩轉輪濃縮轉輪吸附，與(yu) 蜂窩活性炭固定床裝置相比具有材料壽命長、運行穩定性高、吸附效率高、維護費用低、**可靠等優(you) 點。在燃燒法處理VOCs方麵，無論是蓄熱式熱力燃燒還是蓄熱式催化燃燒，國外使用的普遍為(wei) 三床式RTO/RCO，而國內(nei) 主要還是兩(liang) 床式的。三床蓄熱式燃燒裝置處理效率大於(yu) 98%，而兩(liang) 床式的處理效率為(wei) 90%～95%。

        除了技術層麵，國內(nei) 外的材料和裝備的使用也存在差距。比如，國內(nei) 所使用的吸收劑普遍為(wei) 水，而國外選用的則是高效率、低揮發的有針對性的吸收劑。國外治理材料和裝備從(cong) 品種、規格和大小都做到了精細化、專(zhuan) 一化，相比之下，國內(nei) 應用治理裝備時存在缺乏針對性的濫用現象。目前，國家層麵和業(ye) 界已經對這些問題高度重視，相信隨著VOCs治理要求的提高、治理投入的加大，我國將迎來VOCs治理領域的裝備升級和技術升級。

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