企业端 VOC排放过程监控系统包含VOCs 在线监测子系统、4G视频数据采集子系统、排放过程监控子系统。VOCs在线监测子系统主要是实现连续获取准确、完整的VOC 监测数据。4视频数据采集子系统实现现场数据的采集、存储、视频监测、无线传输等功能。现场VOC 排放过程监控子系统实现依据生产工艺建立的关键环节工艺监控、数据审核、异常报警和趋势预警功能,并运用相关模型对有机废气排放在线监测数据进行分析,对污染治理设施运转状态进行统计。
1.1 VOC定义
有机挥发物即VOC的定义为熔点低于室温而沸点在50-260℃之间的挥发性有机化合物的总称。VOC室外主要来自燃料燃烧和交通运输,室内主要来自燃煤和天然气等燃烧产物、吸烟、采暖和烹调等得烟雾,建筑和装饰材料、家具、家用电器、清洁剂和人体本身的排放等。
VOC的来源分析如下:
炼油、石化、储油库、加油站等油品挥发;
污水厂、填埋场等生物作用;
油墨、有机溶剂;
鞋类制品所用的胶水等;
涂改液、香味玩具等;
涂料、油漆、胶黏剂等;
燃料燃烧、垃圾焚烧、汽车尾气等;
电子电气产品在较高温度下使用时会挥发出VOC、电子五金的清洁溶剂等;
洗涤剂、清洁剂、衣物柔顺剂、化妆品、办公用品、壁纸及其他装饰品。
1.2 VOC危害
在一般的室内环境中存在100种以上的VOC,常见的种类有甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛等,其中苯、甲苯等已被怀疑或确定为致癌物质。
VOC对人体健康有巨大影响。VOC在室外太阳光和热的作用下能参与氧化氮反应并形成臭氧,臭氧导致空气质量变差并且是夏季烟雾主要组分,当环境中的VOC达到一定浓度时,短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等,严重时会出现抽搐、昏迷,并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统,造成记忆力减退等严重后果。
VOC的分级控制要求:
高毒害,如丙烯腈、苯、环氧乙烷、1,3-丁二烯、1,2-二氯乙烷、氯乙烯等:控制在5mg/m3以内;
中等毒害,如甲醛、乙醛、酚类、苯胺、硝基苯、氯甲烷等,控制在20mg/m3以内;
低毒害,如甲苯、二甲苯、乙苯、氯苯、甲醇、丙酮等,控制在100mg/m3以内。
1.3 VOC治理
针对VOC的危害性,国家发布了一系列标准和规范进行监管:
大气污染物综合排放标准(GB16297-1996);
恶臭污染物排放标准(GB14554-1993);
炼焦炉大气污染物排放标准(GB16171-1996);
饮食业油烟排放标准(GB18483-2001);
储油库大气污染物排放标准(GB20950-2007);
汽油运输大气污染物排放标准(GB20951-2007);
加油站大气污染物排放标准(GB20952-2007);
合成革与人造革工业污染物排放标准(GB21902-2008);
《国wu院关于加强环境保护重点工作的意见》(国发〔2011〕35号);
《中华人民共和国环境保护部公告(2013年第59号)环境空气细颗粒物综合防治技术政策》;
《省政府关于印发江苏省大气污染防治行动计划实施方案的通知》,苏政发〔2014〕1号;
《挥发性有机物(VOCs)污染防治技术政策》环境保护部公告【2013】 31号;
《环境保护部关于加强环境应急管理工作的意见》(环发〔2009〕130号)
《关于切实加强风险防范严格环境影响评价管理的通知》环发【2012】98号;
《大气污染防治行动计划》(国发〔2013〕37号)
《关于印发江苏省重点行业挥发性有机物污染控制指南的通知》(苏环办【2014】128号);
《环境保护部关于印发<2013年全国环境应急管理工作要点>的通知》(环办〔2013〕10号)
VOC的治理可采用以下方式:
活性吸附法
在有机废气治理工艺中,吸附是处理效果好、使用较广的方法之一,吸附剂有活性炭、硅藻土、沸石等,其中活性炭吸附应用zui多。通过吸附系统,不仅可以使 VOC浓度大大降低,实现废气达标排放,而且吸附后通过气提解吸,收集物可回用于生产。
引风高空排放法
该方式成本低、易操作、效果明显。但高空排放只是污染的转移,并没有真正解决污染问题,而引风机功力大小和风口安装高度又直接影响引风效果。
燃烧处理法
VOC 为有机挥发性物质,易燃烧,可采用常温或催化氧化燃烧处理。气体由引风管道通入锅炉或焚烧炉燃烧,但对高温有机气体还要经过安全论证。此法处理比较完全,基本可以把VOC 转化为CO2 、H2O。
吸收除气法
因VOC一般都溶解于柴油或 200 # 汽油等有机溶剂,可用柴油或 200 # 汽油吸收 VOC,吸收后的溶剂可用于燃料或稀释剂。这种方法操作方便、成本低,但吸收处理后一般尚有挥发气体残余,因有机溶剂本身易挥发,因此不能使 VOC 降为零,若遇高温,则吸收率更低。
冷凝收集法
对反应釜高温有机气体可采用冷凝收集,先用直冷凝再螺旋冷凝,该法除气效果明显、易操作、运行成本低,但对低沸点气体效果不佳。
生物处理法
有机废气的生物处理是zui经济有效的方法,效果好、运行费用低于任何一种处理方法、安全、易操作。VOC的生物净化法有直接微生物净化法、间接微生物处理法 ( 先水吸收再废水生物处理 ) 及植物净化法等。