VOCs治理技術(shù)現(xiàn)狀和技術(shù)需求(201609,湖南省)-欒教授

1、欒志強(qiáng)欒志強(qiáng)2016.09VOCs治理技術(shù)現(xiàn)狀和技術(shù)需求分析報(bào) 告 內(nèi) 容一、VOCs治理技術(shù)體系與技術(shù)進(jìn)展二、技術(shù)需求與存在的主要問題VOCs污染治理的復(fù)雜性 （一）（一）VOCsVOCs的種類繁多、物理和化學(xué)性質(zhì)差異大的種類繁多、物理和化學(xué)性質(zhì)差異大（常見的化 合物有100多種！）（二）排放行業(yè)眾多（二）排放行業(yè)眾多（涉及到上百個行業(yè)，幾十個主要行業(yè)）（涉及到上百個行業(yè)，幾十個主要行業(yè)）（三）排放條件復(fù)雜（三）排放條件復(fù)雜（溫度、濕度、壓溫度、濕度、壓 力、顆粒物含量等）力、顆粒物含量等）（四）在大多數(shù)情況下，污染物是以混合物的形式排放（四）在大多數(shù)情況下，污染物是以混合物的形式排放（多組

2、（多組 分復(fù)雜體系）分復(fù)雜體系），通常需要多種治理技術(shù)進(jìn)行綜合治理。，通常需要多種治理技術(shù)進(jìn)行綜合治理。（五）排放點(diǎn)源多而分散，（五）排放點(diǎn)源多而分散，無組織排放情況嚴(yán)重?zé)o組織排放情況嚴(yán)重，難以集中進(jìn)，難以集中進(jìn) 行收集行收集 （六）（六）異味擾民問題突出異味擾民問題突出，異味來源廣，治理要求高，異味來源廣，治理要求高（七）（七）易燃易爆易燃易爆，治理設(shè)施需要完善的安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)，治理設(shè)施需要完善的安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)VOCsVOCs治理技術(shù)體系治理技術(shù)體系VOCsVOCs治理治理技術(shù)技術(shù)吸附技術(shù)吸附技術(shù)吸收技術(shù)吸收技術(shù)冷凝技術(shù)冷凝技術(shù)膜技術(shù)膜技術(shù)催化燃燒技術(shù)催化燃燒技術(shù)熱力燃燒技術(shù)熱力燃燒技術(shù)生物技術(shù)

3、生物技術(shù)等離子體技術(shù)等離子體技術(shù)光催化技術(shù)光催化技術(shù)光氧化技術(shù)光氧化技術(shù)回收技術(shù)回收技術(shù)銷毀技術(shù)銷毀技術(shù)常用（主流）的VOCs治理技術(shù) 吸附技術(shù)：吸附回收技術(shù)、吸附濃縮技術(shù) 熱力焚燒技術(shù)（RTO/TO） 催化燃燒技術(shù)（RCO/CO） 生物凈化技術(shù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 輪輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 塔塔RTO“輔助性”的治理技術(shù) 吸收技術(shù)：廢氣前處理和后處理（去除酸 堿氣體，油氣回收等） 冷凝技術(shù)：高濃度、高沸點(diǎn)氣體低濃度（異味）治理技術(shù) 吸附技術(shù) 吸收技術(shù) 生物凈化技術(shù) 低溫等離子體凈化技術(shù) 光催化技術(shù)光氧化技術(shù) 低溫催化技術(shù)：近年來發(fā)展較快。 - 各種治理技術(shù)都有其特定的適用范圍和使用條件！各種治理技術(shù)都有其特定的適用范圍和使

4、用條件！ 對于一些主流的治理技術(shù)（吸附濃縮技術(shù)、RTO、RCO等），在總體技術(shù)水平上，特別是設(shè)備制造水平和工藝設(shè)計(jì)水平與國外相比尚存在一定的差距。 總體上講，國內(nèi)的相關(guān)技術(shù)近年來也發(fā)展較快，正在迎頭趕上。VOCsVOCs治理組合工藝治理組合工藝由于VOCs廢氣成分及性質(zhì)的復(fù)雜性和單一治理技術(shù)的局限性，在大多數(shù)情況下，采用單一技術(shù)往往難以達(dá)到治理要求。利用不同治理技術(shù)的優(yōu)勢，采用組合治理工藝不僅可以滿足排放要求，同時(shí)可以降低凈化設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用。近年來在有機(jī)廢氣治理中采用兩種或多種單一凈化技術(shù)的組合工藝受到了極大的重視，并得到迅速發(fā)展。VOCVOC治理治理技術(shù)技術(shù)吸附技術(shù)吸附技術(shù)吸收技術(shù)吸收技術(shù)冷

5、凝技術(shù)冷凝技術(shù)膜技術(shù)膜技術(shù)催化燃燒技術(shù)催化燃燒技術(shù)熱力燃燒技術(shù)熱力燃燒技術(shù)生物技術(shù)生物技術(shù)等離子體技術(shù)等離子體技術(shù)光催化技術(shù)光催化技術(shù)光氧化技術(shù)光氧化技術(shù)吸附濃縮吸附濃縮+ +燃燒技術(shù)燃燒技術(shù)吸附濃縮吸附濃縮+ +冷凝回收技冷凝回收技術(shù)術(shù)等離子體等離子體+ +吸收技術(shù)吸收技術(shù)等離子體等離子體+ +光催化技術(shù)光催化技術(shù)等離子體等離子體+ +光氧化技術(shù)光氧化技術(shù)低溫冷凝低溫冷凝+ +吸附技術(shù)吸附技術(shù)多種技術(shù)的組合多種技術(shù)的組合回收技術(shù)回收技術(shù)銷毀技術(shù)銷毀技術(shù)組合治理技術(shù)的發(fā)展組合治理技術(shù)的發(fā)展報(bào) 告 內(nèi) 容一、VOCs治理技術(shù)體系與技術(shù)進(jìn)展二、技術(shù)需求與存在的主要問題技術(shù)上應(yīng)考慮的因素：技術(shù)上應(yīng)考

6、慮的因素：（1 1）廢氣性質(zhì)（組成、溫濕度、顆粒物）廢氣性質(zhì)（組成、溫濕度、顆粒物）（2 2）要求的廢氣凈化效率；）要求的廢氣凈化效率；（3 3）設(shè)備運(yùn)行安全性；）設(shè)備運(yùn)行安全性；（4 4）可用建設(shè)面積；）可用建設(shè)面積；（5 5）必要的附屬設(shè)施（如水、電、蒸汽）必要的附屬設(shè)施（如水、電、蒸汽 的供給等）；的供給等）；（6 6）與生產(chǎn)工藝（排污工藝）的協(xié)同性等。）與生產(chǎn)工藝（排污工藝）的協(xié)同性等。經(jīng)濟(jì)上應(yīng)考慮的因素：經(jīng)濟(jì)上應(yīng)考慮的因素：（1 1）設(shè)備與工程投資；）設(shè)備與工程投資；（2 2）設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用；）設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用；（3 3）使用周期等。）使用周期等。 最佳實(shí)用治理技術(shù)（BAT)的選擇：從技術(shù)

7、上和經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行綜合分析后選擇（技術(shù)可行性；經(jīng)濟(jì)合理性技術(shù)可行性；經(jīng)濟(jì)合理性）。（一）（一）VOCsVOCs治理技術(shù)的選擇問題治理技術(shù)的選擇問題VOCsVOCs濃度范圍與治理技術(shù)選擇濃度范圍與治理技術(shù)選擇需要重點(diǎn)考慮的一些細(xì)節(jié) 有機(jī)物的回收價(jià)值（是否進(jìn)行回收？） 污染物的沸點(diǎn)（冷凝？吸附劑再生能力？） 廢氣的濕度：對技術(shù)選擇具有重要影響 污染物的水溶性：吸收能力、溶劑分離提純問題污染物的可生物降解的能力 廢氣的排放方式（連續(xù)排放、間歇式排放？） -（二）完善技術(shù)性法規(guī)和控制技術(shù)體系大氣污染防治法）大氣污染防治法）技術(shù)政策技術(shù)政策 管理?xiàng)l例管理?xiàng)l例最佳技術(shù)導(dǎo)則最佳技術(shù)導(dǎo)則 管理制度管理制度與管理辦

8、法與管理辦法工程技術(shù)規(guī)范工程技術(shù)規(guī)范 辦法實(shí)施細(xì)則辦法實(shí)施細(xì)則工程建設(shè)規(guī)范與工程建設(shè)規(guī)范與 設(shè)施運(yùn)營規(guī)范設(shè)施運(yùn)營規(guī)范 排放標(biāo)準(zhǔn)體系排放標(biāo)準(zhǔn)體系設(shè)施環(huán)保驗(yàn)收設(shè)施環(huán)保驗(yàn)收 設(shè)施核查監(jiān)理設(shè)施核查監(jiān)理重點(diǎn)行業(yè)重點(diǎn)行業(yè)VOCsVOCs污污染控制技術(shù)指南染控制技術(shù)指南（制定中）（制定中）環(huán)境保護(hù)法環(huán)境保護(hù)法VOCsVOCs污染防治技污染防治技術(shù)政策（已頒布）術(shù)政策（已頒布）已經(jīng)制定已經(jīng)制定2 2項(xiàng)項(xiàng)正在制定正在制定1 1項(xiàng)項(xiàng)技術(shù)性法規(guī)技術(shù)性法規(guī)治理設(shè)施第三方治理設(shè)施第三方運(yùn)用制度運(yùn)用制度 （制定中）（制定中）技術(shù)指南、技術(shù)規(guī)范與排放標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)治理技術(shù)指南工程技術(shù)規(guī)范工程建設(shè)與運(yùn)營規(guī)范 （1）達(dá)

9、到排放標(biāo)準(zhǔn)是基本目標(biāo)； （2）重點(diǎn)突出技術(shù)特點(diǎn)； （3）對重點(diǎn)污染源可以對應(yīng)多個排放標(biāo)準(zhǔn)； （4）技術(shù)上要適度超前。重點(diǎn)行業(yè)重點(diǎn)行業(yè)VOCsVOCs排放控制技術(shù)指南排放控制技術(shù)指南（目前的工作進(jìn)展：完成初稿的（目前的工作進(jìn)展：完成初稿的1010個行業(yè)）個行業(yè)） （一）包裝印刷（一）包裝印刷 行業(yè)行業(yè) 復(fù)合膜制造、凹版印刷、印鐵制罐復(fù)合膜制造、凹版印刷、印鐵制罐（二）汽車制造行業(yè)（二）汽車制造行業(yè) 表面涂裝表面涂裝（三）集裝箱制造行業(yè)（三）集裝箱制造行業(yè) 表面涂裝表面涂裝 （四）油氣回收（四）油氣回收 加油站與儲油庫加油站與儲油庫（五）電子終端產(chǎn)品制（五）電子終端產(chǎn)品制 造造 行業(yè)行業(yè) 結(jié)構(gòu)制造

10、與表面涂裝結(jié)構(gòu)制造與表面涂裝 （不含半導(dǎo)體集成電路；TFT-LCD；LED；印制電路板（PCB）等工藝廢氣治理） （六）（六）家具生產(chǎn)行業(yè)家具生產(chǎn)行業(yè) 表面涂裝表面涂裝 （七）化纖生產(chǎn)（七）化纖生產(chǎn) 粘膠絲粘膠絲 生產(chǎn)生產(chǎn)（八）膠帶制造業(yè)（八）膠帶制造業(yè) 涂布行業(yè)涂布行業(yè)（九）工業(yè)廢水處理（九）工業(yè)廢水處理 各類工業(yè)廢水治理尾氣的凈化各類工業(yè)廢水治理尾氣的凈化（十）鋰離子電池制造（十）鋰離子電池制造 行業(yè)行業(yè)涂布工藝涂布工藝NMP的凈化的凈化即固定污染源最佳可行控制技術(shù)，是目前重點(diǎn)行業(yè)VOCs治理急需的一個技術(shù)性法規(guī)文件！p 汽車制造行業(yè)汽車制造行業(yè)p 包裝印刷行業(yè)包裝印刷行業(yè)p 煉油與石化行

11、業(yè)煉油與石化行業(yè)p 家具制造行業(yè)家具制造行業(yè)p 人造革行業(yè)人造革行業(yè)p 橡膠制品行業(yè)橡膠制品行業(yè)p 化學(xué)纖維制造行業(yè)化學(xué)纖維制造行業(yè)p 制鞋行業(yè)等等制鞋行業(yè)等等重點(diǎn)污染源治理工程技術(shù)規(guī)范（下一步的制定重點(diǎn)）工藝類治理工程技術(shù)規(guī)范p 吸附法（吸附法（20132013，已經(jīng)發(fā)布），已經(jīng)發(fā)布）p 催化燃燒法（催化燃燒法（20132013，已經(jīng)發(fā)布），已經(jīng)發(fā)布）p 蓄熱燃燒法（制定中）蓄熱燃燒法（制定中）p 其他待制定其他待制定VOCsVOCs治理工程技術(shù)規(guī)范治理工程技術(shù)規(guī)范治理工程建設(shè)規(guī)范與治理設(shè)施運(yùn)營規(guī)范 為了保證治理工程的建設(shè)質(zhì)量和治理設(shè)施的有效運(yùn)行，規(guī)范VOCs治理市場，作為技術(shù)性法規(guī)的重要組

12、成部分，需要及時(shí)制定重點(diǎn)行業(yè)的治理工程建設(shè)規(guī)范與治理設(shè)施運(yùn)營規(guī)范。 由于VOCs治理設(shè)施的專業(yè)性強(qiáng)，由第三方運(yùn)營是今后的一個發(fā)展方向。（三）總體凈化工藝設(shè)計(jì)水平有待提升 排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：廢氣收集系統(tǒng)、車間衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要 求、排放量的控制、車間溫濕度控制、循環(huán)凈化 廢氣的預(yù)處理工藝設(shè)計(jì)：調(diào)溫、調(diào)濕、去除顆粒物 凈化系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì)：符合安全設(shè)計(jì)規(guī)范 凈化設(shè)備的規(guī)范化設(shè)計(jì)：設(shè)備制造規(guī)范 操作與維護(hù)：苯：1.4V%甲乙酮（丁酮）:1.8V%異丁醇：1.1V%乙酸乙酯：2.2V%二氯甲烷：8.1V%典型化合物的典型化合物的爆炸下限（爆炸下限（LEL)LEL)燃燒裝置：有機(jī)物濃度1/4LEL吸附裝置：有機(jī)物濃

13、度1/2LEL？VOCsVOCs的治理設(shè)施需要完善的阻火與防爆系統(tǒng)設(shè)計(jì)！的治理設(shè)施需要完善的阻火與防爆系統(tǒng)設(shè)計(jì)！易燃、易爆！易燃、易爆?。ㄋ模﹥艋到y(tǒng)安全性設(shè)計(jì)安全設(shè)計(jì)要求 根據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)要求，在裝置中設(shè)置自動報(bào)警系統(tǒng)； 電氣元件的防爆功能，防爆風(fēng)機(jī)（電機(jī)）； LEL 控制，防爆泄壓設(shè)計(jì)，保障操作人員的安全； 各單元之間管道阻火器的設(shè)置； 防靜電措施，可靠的接地處理，防雷擊措施等?；钚蕴康闹痣[患p 吸附過程是一個放熱過程，高濃度時(shí)引起床層升溫；p 有些物質(zhì)與活性炭發(fā)生反應(yīng)放熱：酮類化合物（如丁酮、環(huán)己 酮、戊酮等）、苯乙烯發(fā)生聚合反應(yīng)放熱；p 活性炭中含有金屬氧化物（灰分，如Fe2O3），與有

14、機(jī)物發(fā)生 催化反應(yīng)，造成局部升溫引起著火（“飛溫現(xiàn)象”）； 如何選擇活性炭？如何選擇活性炭？ 如何進(jìn)行活性炭吸附器設(shè)計(jì)（按照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范）？如何進(jìn)行活性炭吸附器設(shè)計(jì)（按照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范）？（五）除臭市場需求巨大，除臭技術(shù)尚待規(guī)范異味的來源：異味的來源： 煉油、塑料、橡膠、合成纖維、精細(xì)化工、日用化工、制藥、農(nóng)藥、化肥、紡織印染、工業(yè)污水處理、食品加工、肉產(chǎn)品加工、海產(chǎn)品加工、飼料加工、垃圾儲存與轉(zhuǎn)運(yùn)、垃圾填埋與焚燒處理、生活污水處理、堆肥、餐飲油煙等。異味污染物的種類：異味污染物的種類： 無機(jī)物：H2S、NH3、CS2； 含氮有機(jī)物：甲胺、二甲胺等； 含硫有機(jī)物：硫醇、硫醚等； 含氧有機(jī)物：如有

15、機(jī)酸等； 苯乙烯。異味污染涉及到的行業(yè)眾多，污染種類多，成分復(fù)雜，排放濃度低，閾值低（“民標(biāo)？”），達(dá)標(biāo)治理困難，是目前各地關(guān)注的是目前各地關(guān)注的焦點(diǎn)焦點(diǎn)。我國惡臭污染排放的主要來源（天津市環(huán)科院） 吸附技術(shù) 吸收技術(shù) 生物凈化技術(shù) 低溫等離子體技術(shù)光催化技術(shù)/光氧化技術(shù)低溫催化技術(shù) 任何單一技術(shù)都不能解決所有問題！需要根據(jù)不同的特征污染物來選擇合適的治理技術(shù)。 基礎(chǔ)研究不足，對技術(shù)特點(diǎn)缺乏規(guī)律性認(rèn)識，基礎(chǔ)研究不足，對技術(shù)特點(diǎn)缺乏規(guī)律性認(rèn)識，技術(shù)選擇沒有針對性，治理失敗的案例較多，造技術(shù)選擇沒有針對性，治理失敗的案例較多，造成重復(fù)性建設(shè)。成重復(fù)性建設(shè)。目前常用的除臭技術(shù)如何有針對性的進(jìn)行技如何

16、有針對性的進(jìn)行技術(shù)選擇？術(shù)選擇？挑戰(zhàn)性的問題！挑戰(zhàn)性的問題！化工園區(qū)（江蘇、浙江、山東、廣東、天津等）制藥園區(qū)（河北、浙江等）汽車制造（重慶、北京等） 家具制造（廣東、河北等）包裝印刷（廣東、河北、上海等）農(nóng)藥園區(qū)（山東、江蘇等） 紡織印染（浙江、江蘇等）-目前全國已經(jīng)有幾十個城市已經(jīng)制定了VOCs綜合治理規(guī)劃（重點(diǎn)行業(yè)、重點(diǎn)園區(qū)/集中區(qū)域）。（六）針對重點(diǎn)園區(qū)/重點(diǎn)區(qū)域/重點(diǎn)行業(yè)，需要進(jìn)行綜合治理制定園區(qū)/區(qū)域/行業(yè)污染治理總體規(guī)劃p 對污染源進(jìn)行歸類（一般是按照行業(yè)進(jìn)行劃分）；p 摸清排放情況，確定治理重點(diǎn)（重點(diǎn)行業(yè)/ 重點(diǎn)企業(yè)）；p 引入專家團(tuán)隊(duì)，制定合理可行的治理方案制定合理可行的治理

17、方案/ /治理治理模式；模式；對重點(diǎn)企業(yè)，實(shí)行“一企一策”n 查明污染環(huán)節(jié)，分類進(jìn)行治理：產(chǎn)生污染的生 產(chǎn)工藝不同，VOCs排放特征不同， 需要采用不 同的治理技術(shù)；n 選對技術(shù)是關(guān)鍵：最佳可行控制技術(shù)（BACT）；n 注重技術(shù)細(xì)節(jié)：廢氣收集方式、廢氣預(yù)處理工 藝、治理工藝設(shè)計(jì)參數(shù)、后處理工藝等；n 在多數(shù)情況下，治理工藝難以進(jìn)行簡單復(fù)制。 集中治理模式：（1）集中進(jìn)行溶劑回收p對于很多行業(yè)，很多工藝過程溶劑使用量大，進(jìn)行溶劑回收具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。p回收的溶劑往往是混合溶劑，或者含水量高，或者存在溶劑變質(zhì)的問題，在大多數(shù)情況下不能直接回用于生產(chǎn)，需要進(jìn)行精餾提純。p依靠單個企業(yè)建立溶劑提純裝

18、置費(fèi)用高，難以承受；需要由園區(qū)/政府出面，引入第三方運(yùn)營機(jī)制，建立統(tǒng)一的溶劑提純回收中心，可以大大降低企業(yè)的負(fù)擔(dān)。 包裝印刷行業(yè)：膜復(fù)合工藝（乙酸乙酯）；凹 印工藝（乙酸乙酯、異丙醇、甲乙酮、甲苯等） 鋰電池行業(yè)：涂布工藝（NMP） 服裝涂布行業(yè)：DMP、甲苯等 集裝箱生產(chǎn)行業(yè)（苯類溶劑） 化工/制藥行業(yè)：很多工藝（如溶解、萃取、結(jié) 晶等工藝）的溶劑都可以進(jìn)行回收； -建立溶劑提純基地，集中進(jìn)行溶劑提純集中治理模式：（2）建立活性炭再生基地， 集中進(jìn)行活性炭再生 p對于中小型企業(yè)，以及VOCs排放濃度低的廢氣，溶劑沒有回收價(jià)值，采用活性炭吸附是一種低成本的治理技術(shù)，目前在很多行業(yè)中被廣泛采用。p在活性炭吸附飽和后需要更換活性炭，且吸附后的活性炭是作為危廢管理的。更換活性炭的費(fèi)用和危廢處理的費(fèi)用給企業(yè)造成很大的負(fù)擔(dān)。p如果園區(qū)內(nèi)或者一定區(qū)域內(nèi)活性炭的使用量較大，應(yīng)建立統(tǒng)一的活性炭再生處置中心，再生后的活性