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【中國環(huán)保在線 技術(shù)前沿】政策層面的強(qiáng)化使VOCs污染防治成為眾多企業(yè)環(huán)保工作重點(diǎn)任務(wù)之一，其中化工行業(yè)VOCs治理又是重中之重。幸運(yùn)的是，近年來發(fā)展起來的新技術(shù)為化工行業(yè)VOCs治理提供了莫大助力。這些新技術(shù)包括泄漏檢測(cè)與修復(fù)(LDAR)技術(shù)、等離子體技術(shù)、生物技術(shù)和光催化等技術(shù)。
揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)是是形成臭氧和PM2.5細(xì)顆粒物污染的重要前體物，中國VOCs排放量仍呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，數(shù)據(jù)顯示中國VOCs排放量超過了2000萬噸/年。
為改善大氣質(zhì)量，中國正在加快推進(jìn)VOCs污染防治，在《“十三五”揮發(fā)性有機(jī)物污染防治工作方案》中明確提出了，到2020年，建立健全VOCs污染防治管理體系，實(shí)施重點(diǎn)地區(qū)、重點(diǎn)行業(yè)VOCs污染減排，排放總量下降10%以上。此外，多地政府也出臺(tái)了針對(duì)本地區(qū)及不同行業(yè)的VOCs減排工作方案，并且已經(jīng)有21省市自治區(qū)開始對(duì)VOCs開征排污費(fèi)。
政策層面的強(qiáng)化將使VOCs污染防治成為眾多企業(yè)環(huán)保工作重點(diǎn)任務(wù)之一，而這也必將帶動(dòng)VOCs治理、監(jiān)測(cè)、第三方服務(wù)等市場(chǎng)的爆發(fā)式增長(zhǎng)，相關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)“十三五”期間，VOCs防治相關(guān)市場(chǎng)規(guī)模或?qū)⑦_(dá)到1400億元。
石油煉制與石油化工、煤化工、化學(xué)品儲(chǔ)運(yùn)等是VOCs排放的重點(diǎn)行業(yè)，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，僅石化行業(yè)VOCs排放量就達(dá)到了300萬噸/年。石化行業(yè)VOCs排放可以歸類為有組織、無組織兩種排放形式，一共包含十二種排放源項(xiàng)。
VOCs種類繁多，來源廣泛，成分復(fù)雜，單一企業(yè)對(duì)VOCs防治工作可能面臨積極性不夠、資金和資源不足等問題。據(jù)相關(guān)調(diào)查研究表明，VOCs的排放源中化工企業(yè)(有機(jī)化工、精細(xì)化工等企業(yè))的排放量居全國工業(yè)VOCs排放源位。
化工企業(yè)中VOCs的產(chǎn)生主要有兩種形式：
一是生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的廢氣排放，排放氣體中的污染物與化工生產(chǎn)工藝過程和工序工況條件有關(guān)，種類多且性質(zhì)差異較大，這種排放有組織性，排放量可以估算。
二是通過其他環(huán)節(jié)揮發(fā)產(chǎn)生，產(chǎn)生的VOCs由于具有很強(qiáng)的擴(kuò)散性和反應(yīng)活性，能夠在一定條件下經(jīng)過各種復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生轉(zhuǎn)化，該類形式產(chǎn)生的VOCs的排放量無法準(zhǔn)確估計(jì)，產(chǎn)生源的分析也存在困難。
化工行業(yè)VOCs治理四大新技術(shù)
當(dāng)下對(duì)VOCs的治理方法可分為兩類，一類是回收技術(shù)，另一類是銷毀技術(shù)。
回收技術(shù)的核心思想是首先將化工企業(yè)中產(chǎn)生的VOCs進(jìn)行吸收、過濾和分離，其次進(jìn)行提純等處理，后展開資源化循環(huán)利用，傳統(tǒng)的回收技術(shù)包括：吸收技術(shù)、吸附技術(shù)和膜分離技術(shù)等。
銷毀技術(shù)則是通過不同的化學(xué)反應(yīng)，將VOCs轉(zhuǎn)化為其他無毒無害物質(zhì)排出，達(dá)到減排的目的。傳統(tǒng)的銷毀技術(shù)主要指燃燒技術(shù)。近年來發(fā)展起來的新技術(shù)包括泄漏檢測(cè)與修復(fù)(LDAR)技術(shù)、等離子體技術(shù)、生物技術(shù)和光催化等技術(shù)。
泄漏檢測(cè)與修復(fù)技術(shù)
泄漏檢測(cè)與修復(fù)(LDAR)技術(shù)可用于化工企業(yè)中VOCs的無組織排放的治理中，該技術(shù)是在常溫下實(shí)行，采用固定或者移動(dòng)檢測(cè)設(shè)備(包括光離子化、非分散紅外等)對(duì)化工企業(yè)生產(chǎn)中可能會(huì)產(chǎn)生VOCs泄露的設(shè)備或空間源進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)，來確認(rèn)是否存在發(fā)生泄露的設(shè)備，后通過修復(fù)超過超出一定濃度的泄露處，從而達(dá)到控制原料泄露對(duì)環(huán)境造成的影響。
展開LDAR技術(shù)的流程包括：
確定需求分析，進(jìn)行方案的編制，確定允許泄露值和泄露檢測(cè)頻率;
展開定量和定性檢測(cè);
展開對(duì)泄露點(diǎn)的修復(fù)及修復(fù)后檢測(cè)，并進(jìn)行后的評(píng)估。
低溫等離子體技術(shù)
低溫等離子體技術(shù)是近年來發(fā)展起來的另一種VOCs治理新技術(shù)。低溫等離子體技術(shù)治理VOCs的主要原理是在較高的電場(chǎng)強(qiáng)度下，利用介質(zhì)放電產(chǎn)生的等離子體以極快的速度反復(fù)轟擊廢氣中的氣體分子，去激活、電離和裂解廢氣中的各種成分，破壞VOCs分子的結(jié)構(gòu)。通過氧化等一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，使復(fù)雜大分子污染物轉(zhuǎn)變?yōu)橐恍┬》肿拥陌踩镔|(zhì)，如CO2、H2O、CO和NO2;或使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒無害或低毒低害物質(zhì)。
低溫等離子體技術(shù)動(dòng)力消耗低，裝置簡(jiǎn)單，易于操作，占地面積小，使用方便，近年來得到迅速發(fā)展。
催化氧化技術(shù)
催化氧化技術(shù)的工作原理是VOCs在250——450℃溫度的環(huán)境和相關(guān)催化劑的條件下，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成二氧化碳和水，從而達(dá)到處理VOCs的目的。
光催化技術(shù)是指在光照在半導(dǎo)體的條件下，當(dāng)光子能量高過催化劑的吸收閾值時(shí)，半導(dǎo)體的價(jià)帶電子能夠從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶，產(chǎn)生光生電子和空穴，繼而空氣中的納米顆粒物表面形成超氧負(fù)離子，后和催化劑表面形成的羥基自由基將揮發(fā)性有機(jī)物轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水無毒無害物質(zhì)。
生物處理技術(shù)
生物處理技術(shù)早是應(yīng)用于廢氣脫臭，而隨著對(duì)VOCs治理技術(shù)研究的不斷深入，該技術(shù)逐步被應(yīng)用于揮發(fā)性有機(jī)污染物的治理領(lǐng)域。
生物處理技術(shù)的原理是將化工企業(yè)中產(chǎn)生廢氣流經(jīng)帶有液體吸收劑的吸收裝置，該裝置中培養(yǎng)有經(jīng)過馴化的特種微生物，該種微生物可將廢氣分解代謝，從而達(dá)到廢氣治理的目的。
生物處理技術(shù)按照工藝科分為生物洗滌技術(shù)、生物過濾技術(shù)和生物滴濾技術(shù)等，其對(duì)應(yīng)的處理裝置分別為生物洗滌塔、生物過濾池和生物滴濾塔等。
治理技術(shù)的選擇要靈活
不同化工企業(yè)中VOCs組成成分、濃度和氣體流量均不同，因此在處理技術(shù)的選擇上需靈活運(yùn)用。而且化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的VOCs均以混合物的形式排放，由此采用組合治理技術(shù)，既能實(shí)現(xiàn)污染物的達(dá)標(biāo)排放，同時(shí)降低了污染治理的費(fèi)用。
光催化氧化技術(shù)是空間內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)污染物凈化受關(guān)注的技術(shù)，其可在室溫的條件下利用紫外光降解有機(jī)污染物，將其轉(zhuǎn)化為無危害的二氧化碳和水。
等離子體技術(shù)則可以和催化相結(jié)合，能夠大大提高VOCs的脫除效率，以及能量效率，是新型的VOCs無害化處理技術(shù)。
生物處理技術(shù)則有希望代替燃燒法和吸附法廢氣處理技術(shù)。
原標(biāo)題：VOCs治理開啟千億規(guī)模市場(chǎng)！詳解VOCs治理四大新技術(shù)
