VOCs治理措施及在线监测系统简析

来源:建树环保 2019-08-07 17:44:40 386

  工业发展迅速,伴随而来的是污染的愈发严重。VOCs等污染已经逐渐充斥在人们生活的各个角落,给人们带来了巨大危害。文章 简述了 VOCs的定义和治理其的必要性,同时提出一些行业当中 VOCs排放问题针对性的治理措施,指出 VOCs 排放问题的解答策略包括 源头治理和末端治理两大类方法。并提出在线监测的概念,确保 VOCs排放能够得到治理,希望能够给有关工作人员带来启发。

  VOCs是指具有一定挥发性质的有机化合物,这些化合物一般沸点 在 250℃以下,主要包括烯烃、烷烃等。这些化合物当中,有很大一部 分会参加光化学反应,而光化学反应的产物属于 PM2.5 的重要因素,因 而 VOCs排放问题的治理就成了改善空气质量的一个重要举措。挥发性 化合物当中有近一半的化合物都属于有毒物质,比如芳烃化合物就会对 人体循环系统和神经系统等产生毒害作用。同时含硫化合物和含氮化合 物等也会对神经起到强烈的刺激作用。VOCs如果直接排放到大气当中 会给人们带来十分严重的危害,所以必须要采取针对性措施。

  1 一些行业当中 VOCs 排放问题

  VOCs的排放来源十分广泛,包括了天然源和人为源。其中天然源 主要是因为陆地植被发生了次生代谢反应而产生了大量的异戊二烯等 一系列化合物。人为源则主要是人们活动过程中的不完全燃烧以及一些 有机溶剂的挥发行为,这一来源几乎包括了所有的 VOCs物质。人为 源主要是在于石油炼制的化工过程,煤炭加工等一系列生产过程当中, 同时涂料油墨印刷等会以 VOCs为生产原料的产业当中也会产生大量 的 VOCs污染物。现在很多工业生产过程已经实现了清洁化生产的目 标,已经能够确保生产过程中不会存在大量 VOCs等污染物质的产生。 但是还有一些过程,比如塑料软包装生产的过程中,因为应用了溶剂型 胶黏剂以及溶剂型油墨印刷工艺,导致其生产过程中依然会产生大量 的 VOCs,这就给环境带来了十分严重的污染。生产过程中这些步骤使 用了大量的有机溶剂,有机溶剂的挥发给周边环境造成严重污染,所以 环境整治过程中这些过程都被列为 VOCs 排放的重点治理项目。对于 VOCs 排放的治理方法主要包括源头治理和末端治理两个方法。首先源 头治理是指改进生产工艺来从根本上消除 VOCs 排放问题,这样一来可 以一劳永逸,从根本上避免 VOCs 排放问题。这一过程治理效果突出, 能够有效的改进生产工艺,降低生产成本,提高企业市场竞争能力,所 以源头治理一般也认为是 VOCs 排放治理的最佳选择。塑料包装印刷过 程中 VOCs 源头治理的方法,一般是使用无溶剂工艺来代替传统的有 机溶剂生产工艺,同时使用水性印刷代替溶剂型油墨印刷,这样一来就 避免了使用大量的有机溶剂,进而能够将生产工艺进行清洁化处理,确 保了生产工艺的环保性质的同时也能够确保其生产的安全性和经济性。 现在国内应用的无溶剂复合工艺所需要应用到的设备制造已经相当的成 熟,配套设备和材料的生产也已经十分健全,无溶剂生产工艺已经能够 代替传统的大多数干法生产工艺,并已经在近些年里逐渐应用在了越来 越多的领域当中,有着十分良好的发展前景。同时凹版水墨印刷近些年 来也是发展十分迅猛,无溶剂型塑料薄膜参与的凹版水墨印刷住建城 市,水墨当中会产生的 VOCs 已经越来越少,含量几乎为零。无溶剂型 塑料薄膜凹版水墨印刷现在已经实现了规模化的生产过程,有着十分良 好的发展前景。无溶剂型塑料薄膜参与的水墨印刷过程因为其印刷速度 一直是比较慢,所以前些年里一直发展十分缓慢。但是现在凹版制版企 业等参与其中,促成了塑料薄膜的高速凹版水印技术的成型,因而前景 也逐渐良好。无论是无溶剂复合水印还是水墨印刷,和传统的粘胶剂干 法复合生产以及溶剂油墨生产相比一直都是明显的节约资源,生产成本 低。这对低利润的塑料软包装行业来说无疑是一个令人兴奋的好消息。 VOCs 末端治理的方法主要包括吸收回收和吸附回收等方法,治理溶剂 型胶黏剂的 VOCs 排放过程,因为干法复合的胶黏剂一般使用的溶剂都 是仅有乙酸乙酯,因而回收的溶剂可以不通过分离过程而直接产生,然 后回收利用溶剂来获得经济效益。所以回收利用是在干法复合生产过程 中治理 VOCs 排放的比较良好的方法。相反的是溶剂型油墨使用的溶剂 一般都是均系混合溶剂,因而溶剂必须要经过分馏过程才能够充分利用 起来,所以难以获得比较理想的经济效果。因而更多的会使用到催化燃 烧之类的方法。

  2 源头治理和末端治理的相互补充

  源头治理是 VOCs 治理过程中最理想的选择,但是在使用无溶剂 复合法代替溶剂型粘胶剂生产的过程中往往会遇到各种各样的问题,比 如在个别市场当中必须要用到但是用量不多的塑料软包装材料只能使用 干法复合工艺进行生产等。溶剂型油墨印刷过程中有很多不能使用水墨 印刷生产的产品,同时生产工艺的变化和设备的换购等都需要有一个长 期适应的过程,而这样的过程一般都会给生产带来巨大的损失。所以源 头治理一般都会影响到企业短期经济问题,同时也会给供货时限的实现带来阻碍。VOCs 排放的治理过程中,末端治理和源头治理具有一定差 异性,末端治理的过程中企业的生产设备和工艺是完全不会有问题的, 没有较大的改动,因而治理过程具有立竿见影的效果,企业的产品供应 链处于一个始终完整的状态,所以 VOCs 排放可以确保其一直保持有 序排放、达标排放的情况,不会因为治理过程而对企业生产活动产生负 面影响,这也是末端治理的主要优势。但是我们给与源头治理以高评价 的同时也不能忽视末端治理的作用,在企业经济紧张的时候,这种方法 可以有效的避免一些副作用的产生,同时改善环境污染情况。而有时间 停产改造和供货不紧迫的企业则可以使用源头治理的方法从根本上解决 VOCs 排放问题。

  3 固定排放源 VOCs 的监测系统

  在我国挥发性有机物的排放总量当中,固定污染源的排放量占据过 半的比例,而且因为其排放量大且排放浓度高,还有着持续时间长的原 因导致这一排放源是污染量最大,结果最严重的源头。所以必须要有效 控制固定污染源当中 VOCs 的排放,进而降低 PM2.5 以及臭氧的浓度。 现在我国对于这一情况已经出台了大量的国家排放标准以及部分地方标 准来针对 VOCs 排放问题进行监管和控制,同时针对非甲烷总烃来进 行计算和管理,将其作为污染物监控的主要标准。根据厂区当中污染物 的监控情况来制定出挥发有机物的综合指标。现在对于固定排放源的 VOCs 检测过程一般是通过离线检测和在线监测两种检测方式进行的。 其中离线检测方式具有比较有限的采样点,同时其对于时间的分辨率也 是相对较低,分析过程比较滞后,所以一般都难以体现出来大气当中的 实时 VOCs 变化。在线监测技术需要有质子转移质谱技术来进行支持, 提高时间分辨率的同时减少检测过程中外界一些因素可能会带来的负面 影响,进而实时的对环境进行监控。这种方法虽然具有很好的检测效果, 但是其造价比较昂贵。

  4 结束语

  现在 VOCs 污染日趋严重,这是经济发展带来的负面影响。VOCs 污染对于人体来说有着非常严重的影响,可能会危害人们的生命健康安 全,所以需要对 VOCs 加以治理。常见的治理方式包括源头治理和末端 治理,其中源头治理是通过改善生产工艺的方法来从根本上解决 VOCs 污染问题。而末端治理虽然不能够根治问题,却能在不停止企业生产 的情况下对 VOCs 污染问题进行改善,两种方法各有利弊。现在我国 VOCs 排放源当中占主要的是固定排放源,对于固定排放源可以使用在 线监测系统来进行监控,确保企业生产过程中 VOCs 不会超标。监测系 统包括离线检测和在线监测,离线检测虽然操作比较简单,但是其时间 分辨率较低以及采样点很少,在线监测能够实时的反映出来 VOCs 污染 情况,时间分辨率很高,使用了很多新技术来提高准确率,降低环境影 响的情况,但是成本较高。VOCs 污染的治理是一项长期工作,需要社 会各界共同努力,为人们的生命健康安全加以保障。

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