VOCs污染控制政策法規(guī)與技術(shù)

VOCs污染控制政策法規(guī)與技術(shù)VOCs污染控制政策法規(guī)與技術(shù)/VOCs污染控制政策法規(guī)與技術(shù)VOCs污染控制政策法規(guī)及技術(shù)福建龍凈環(huán)保股份有限公司電除塵及脫硝事業(yè)部研發(fā)部二O一七年一月

目錄TOC\o"1-3"\h\u1、緒論 12、VOCs污染控制政策法規(guī) 22.1《大氣污染防治行動計(jì)劃》 22.2《京津冀及周邊地區(qū)落實(shí)大氣污染防治行動計(jì)劃實(shí)施細(xì)則》 32.3《石化行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治方案》 32.4《揮發(fā)性有機(jī)物排污收費(fèi)試點(diǎn)辦法》 42.5《重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物削減行動計(jì)劃》 42.6《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》 43、VOCs污染控制技術(shù) 53.1回收技術(shù) 63.1.1冷凝法 63.1.2吸附法 63.1.3吸收法 73.1.4膜分離 73.2綜合應(yīng)用技術(shù) 83.2.1蓄熱式熱氧化處置裝置（RTO） 83.2.2固定床吸附脫附-催化氧化處置裝置 103.2.3固定床吸附脫附-冷凝回收裝置 133.3生物處理法 133.4變壓吸附分離及凈化技術(shù) 143.5其他技術(shù) 154、VOCs廠家概況 154.1?？颅h(huán)保 154.2華世潔環(huán)保 161、緒論VOCs是揮發(fā)性有機(jī)化合物（volatileorganiccompounds）的英文縮寫，根據(jù)不同國家、地區(qū)的不同側(cè)重點(diǎn)可以將VOCs分為兩類定義，即普通意義上的VOCs定義和環(huán)保意義上的定義。1.普通意義上的VOCs定義，只說明什么是揮發(fā)性有機(jī)物，或者是在什么條件下是揮發(fā)性有機(jī)物，例如：世界衛(wèi)生組織(WHO，1989）對總揮發(fā)性有機(jī)化合物（TVOC）的定義為，熔點(diǎn)低于室溫而沸點(diǎn)在50～260℃之間的揮發(fā)性有機(jī)化合物的總稱；德國DIN55649-2000標(biāo)準(zhǔn)對VOCs的定義是，原則上，在常溫常壓下，任何能自發(fā)揮發(fā)的有機(jī)液體和或固體；世界最大的化工廠之一，巴斯夫公司也認(rèn)為，最方便和最常見的方法是根據(jù)沸點(diǎn)來界定哪些物質(zhì)屬于VOCs，而最普遍的共識認(rèn)為VOCs是指那些沸點(diǎn)等于或低于250℃的化學(xué)物質(zhì)。2.環(huán)保意義上的定義，也就是說，是活潑的那一類揮發(fā)性有機(jī)物，即會產(chǎn)生危害的那一類揮發(fā)性有機(jī)物。這類的代表國家為美國。美國ASTMD3960-98標(biāo)準(zhǔn)將VOCs定義為任何能參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的有機(jī)化合物。美國聯(lián)邦環(huán)保署(EPA）的定義：揮發(fā)性有機(jī)化合物是除CO、CO2、H2CO3、金屬碳化物、金屬碳酸鹽和碳酸銨外，任何參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的碳化合物?？紤]到我們所處的行業(yè)具有環(huán)保性質(zhì)，所以我們把VOCs定義為：除CO、CO2、H2CO3、金屬碳化物、金屬碳酸鹽和碳酸銨外，任何參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的碳化合物。VOCs是PM2.5及光化學(xué)污染的重要成因。VOCs的污染源分為固定源和移動源。煤、石油和天然氣或以煤、石油和天然氣為燃料或原料的工業(yè)及它們有關(guān)的化學(xué)工業(yè)是揮發(fā)性有機(jī)物產(chǎn)生的三大重要來源。如石油開采及加工，煉焦及煤焦油加工，煤礦、木材干餾，天然氣開采及利用;化工生產(chǎn)，包括石油化工、染料、涂料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、炸藥、有機(jī)合成、溶劑、試劑、洗滌劑、粘合劑等生產(chǎn)工藝;各種內(nèi)燃機(jī)(包括交通運(yùn)輸);燃煤、燃油、燃?xì)忮仩t及工業(yè)爐;油漆涂皮革、毛的加工部門;糞便池、沼氣池、發(fā)酵池及垃圾處理站。以上生產(chǎn)工藝過程中排放VOCs的種類復(fù)雜，其中芳徑類、醇類、脂類、醛類等作為工業(yè)溶劑廣泛使用，因此排放量巨大。大多數(shù)VOCs有毒，部分VOCs有致癌性。如大氣中的某些苯、多環(huán)芳烴、芳香胺、樹脂化合物、醛和亞硝胺等有害物質(zhì)對機(jī)體有致癌或產(chǎn)生真性瘤作用;某些芳香胺、醛、鹵代烷烴及衍生物、氯乙烯等有誘變作用?！笆濉逼陂g重點(diǎn)區(qū)域的污染物總量控制指標(biāo)將新增VOCs。在政策的持續(xù)推動下，VOCs治理行業(yè)將迎來加速發(fā)展。我國作為制造業(yè)大國，涉及到VOCs污染排放的行業(yè)眾多，加之企業(yè)普遍清潔生產(chǎn)水平較低，造成我國的VOCs排放總量巨大，因此從近期來看，中國VOCs治理的市場巨大。根據(jù)《重點(diǎn)區(qū)域大氣污染物防治“十二五”規(guī)劃重點(diǎn)工程項(xiàng)目》中所需投資總計(jì)3500億元，其中615億元直接用于揮發(fā)性有機(jī)物污染(VOCs)治理項(xiàng)目，新增揮發(fā)性有機(jī)物減排能力101萬噸/年，占總投資的17.6%?？梢灶A(yù)見“十三五”將繼續(xù)新增VOCs減排能力，同時(shí)已將VOCs列入污染物總量控制指標(biāo)體系，故按照治理項(xiàng)目在原有基礎(chǔ)上增加50%推測，“十三五”期間針對VOCs治理項(xiàng)目所需投資不低于922億元，每年投入約200億。2、VOCs污染控制政策法規(guī)2.1《大氣污染防治行動計(jì)劃》2013年9月，國務(wù)院印發(fā)的《大氣污染防治行動計(jì)劃》中明確了要推動VOCs的治理，同時(shí)進(jìn)一步明確了石化、有機(jī)化工、表面涂裝、包裝印刷等重點(diǎn)行業(yè)需要進(jìn)行VOCs控制。2015年8月，在2013年法規(guī)基礎(chǔ)上修訂的《大氣污染防治法》征求意見稿中，VOCs的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)被單列一條，要求制定燃煤、燃油、石油焦、生物質(zhì)燃料、煙花爆竹、涂料等含揮發(fā)性有機(jī)物的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，明確環(huán)保要求。在工業(yè)大氣污染防治章節(jié)中，共有四條是和VOCs廢氣的防治有關(guān)，占到了該章節(jié)的一半以上，后面的相關(guān)章節(jié)中也多次涉及VOCs防控相關(guān)?！洞髿馕廴痉乐畏ā穼]發(fā)性有機(jī)氣體（VOCs）污染防治有以下規(guī)定：（1）生產(chǎn)、進(jìn)口、銷售和使用含揮發(fā)性有機(jī)物的原材料和產(chǎn)品的，其揮發(fā)性有機(jī)物含量應(yīng)當(dāng)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或者要求。國家鼓勵生產(chǎn)、進(jìn)口、銷售和使用低毒、低揮發(fā)性有機(jī)溶劑。（第四十四條）（2）產(chǎn)生含揮發(fā)性有機(jī)物廢氣的生產(chǎn)和服務(wù)活動，應(yīng)當(dāng)在密閉空間或者設(shè)備中進(jìn)行，并按照規(guī)定安裝、使用污染防治設(shè)施；無法密閉的，應(yīng)當(dāng)采取措施減少廢氣排放。（第四十五條）（3）工業(yè)涂裝企業(yè)應(yīng)當(dāng)使用低揮發(fā)性有機(jī)物含量的涂料，并建立臺賬，記錄生產(chǎn)原料、輔料的使用量、廢棄量、去向以及揮發(fā)性有機(jī)物含量。臺賬保存期限不得少于三年。（第四十六條）（4）石油、化工以及其他生產(chǎn)和使用有機(jī)溶劑的企業(yè)，應(yīng)當(dāng)采取措施對管道、設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)、維修，減少物料泄漏，對泄漏的物料應(yīng)當(dāng)及時(shí)收集處理。儲油儲氣庫、加油加氣站、原油成品油碼頭、原油成品油運(yùn)輸船舶和油罐車、氣罐車等，應(yīng)當(dāng)按照國家有關(guān)規(guī)定安裝油氣回收裝置并保持正常使用。（第四十七條）（5）有下列行為之一的，由縣級以上人民政府環(huán)境保護(hù)主管部門責(zé)令改正，處二萬元以上二十萬元以下的罰款；拒不改正的，責(zé)令停產(chǎn)整治：（一）產(chǎn)生含揮發(fā)性有機(jī)物廢氣的生產(chǎn)和服務(wù)活動，未在密閉空間或者設(shè)備中進(jìn)行，未按照規(guī)定安裝、使用污染防治設(shè)施，或者未采取減少廢氣排放措施的；（二）工業(yè)涂裝企業(yè)未使用低揮發(fā)性有機(jī)物含量涂料或者未建立、保存臺賬的；（三）石油、化工以及其他生產(chǎn)和使用有機(jī)溶劑的企業(yè)，未采取措施對管道、設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)、維修，減少物料泄漏或者對泄漏的物料未及時(shí)收集處理的；（四）儲油儲氣庫、加油加氣站和油罐車、氣罐車等，未按照國家有關(guān)規(guī)定安裝并正常使用油氣回收裝置的。（第一百零八條）2.2《京津冀及周邊地區(qū)落實(shí)大氣污染防治行動計(jì)劃實(shí)施細(xì)則》2013年9月環(huán)保部等六部委共同發(fā)布《京津冀及周邊地區(qū)落實(shí)大氣污染防治行動計(jì)劃實(shí)施細(xì)則》，要求到2017年底對有機(jī)化工、醫(yī)藥、表面涂裝、塑料制品、包裝印刷等重點(diǎn)行業(yè)的559家企業(yè)開展VOCs綜合治理。2.3《石化行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治方案》2014年12月，環(huán)境保護(hù)部發(fā)布《石化行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治方案》，石化行業(yè)的揮發(fā)性有機(jī)物治理工作率先開展，成為VOCs工業(yè)排放行業(yè)治理第一槍。2.4《揮發(fā)性有機(jī)物排污收費(fèi)試點(diǎn)辦法》該辦法由財(cái)政部、國家發(fā)改委、環(huán)境保護(hù)部聯(lián)合印發(fā)，自2015年10月1日起施行。將VOCs的排污費(fèi)及其他大氣污染物提到同一高度，要求2015年10月1日起石油化工和包裝印刷作為重點(diǎn)行業(yè)開始征收，北京地區(qū)最高40元/公斤。同時(shí)，“十三五”期間重點(diǎn)區(qū)域的污染物總量控制指標(biāo)將新增VOCs。2.5《重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物削減行動計(jì)劃》2016年7月，工信部、財(cái)政部兩部委聯(lián)合印發(fā)了《重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物削減行動計(jì)劃》(以下簡稱“《計(jì)劃》”)?！队?jì)劃》指出，工業(yè)是VOCs排放的重點(diǎn)領(lǐng)域，排放量占總排放量的50%以上?！队?jì)劃》要求堅(jiān)持源頭削減、過程控制為重點(diǎn)，兼顧末端治理的全過程防治理念，推動企業(yè)實(shí)施原料替代和清潔生產(chǎn)技術(shù)改造，提升清潔生產(chǎn)水平，促進(jìn)行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型升級。提出到2018年工業(yè)行業(yè)VOCs排放量比2015年削減330萬噸以上。2.6《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》2016年12月，經(jīng)李克強(qiáng)總理簽批，國務(wù)院印發(fā)了《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》（以下簡稱《規(guī)劃》）?！兑?guī)劃》是落實(shí)統(tǒng)籌推進(jìn)“五位一體”總體布局和協(xié)調(diào)推進(jìn)“四個(gè)全面”戰(zhàn)略布局的重大舉措，是以“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”五大發(fā)展理念指導(dǎo)生態(tài)環(huán)保領(lǐng)域的戰(zhàn)略安排，是實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明領(lǐng)域改革、補(bǔ)齊全面小康環(huán)境短板的有效途徑。規(guī)劃對于VOCs做了具體規(guī)定。要點(diǎn)如下：（1）重點(diǎn)地區(qū)、重點(diǎn)行業(yè)推進(jìn)揮發(fā)性有機(jī)物總量控制，全國排放總量下降10%以上。（2）完善揮發(fā)性有機(jī)物排放標(biāo)準(zhǔn)體系，嚴(yán)格執(zhí)行污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。（3）明顯降低長三角區(qū)域細(xì)顆粒物濃度。加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，依法淘汰能耗、環(huán)保等不達(dá)標(biāo)的產(chǎn)能。全面推進(jìn)煉油、石化、工業(yè)涂裝、印刷等行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治。（4）大力推動珠三角區(qū)域率先實(shí)現(xiàn)大氣環(huán)境質(zhì)量基本達(dá)標(biāo)。重點(diǎn)抓好揮發(fā)性有機(jī)物和氮氧化物協(xié)同控制。重點(diǎn)推進(jìn)石化、化工、油品儲運(yùn)銷、汽車制造、船舶制造（維修）、集裝箱制造、印刷、家具制造、制鞋等行業(yè)開展揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治。（5）控制重點(diǎn)地區(qū)重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放。全面加強(qiáng)石化、有機(jī)化工、表面涂裝、包裝印刷等重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物控制。細(xì)顆粒物和臭氧污染嚴(yán)重省份實(shí)施行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)污染物總量控制，制定揮發(fā)性有機(jī)污染物總量控制目標(biāo)和實(shí)施方案。強(qiáng)化揮發(fā)性有機(jī)物及氮氧化物的協(xié)同減排，建立固定源、移動源、面源排放清單，對芳香烴、烯烴、炔烴、醛類、酮類等揮發(fā)性有機(jī)物實(shí)施重點(diǎn)減排。開展石化行業(yè)“泄漏檢測及修復(fù)”專項(xiàng)行動，對無組織排放開展治理。各地要明確時(shí)限，完成加油站、儲油庫、油罐車油氣回收治理，油氣回收率提高到90%以上，并加快推進(jìn)原油成品油碼頭油氣回收治理。涂裝行業(yè)實(shí)施低揮發(fā)性有機(jī)物含量涂料替代、涂裝工藝及設(shè)備改進(jìn)，建設(shè)揮發(fā)性有機(jī)物收集及治理設(shè)施。印刷行業(yè)全面開展低揮發(fā)性有機(jī)物含量原輔料替代，改進(jìn)生產(chǎn)工藝。京津冀及周邊地區(qū)、長三角地區(qū)、珠三角地區(qū)，以及成渝、武漢及其周邊、遼寧中部、陜西關(guān)中、長株潭等城市群全面加強(qiáng)揮發(fā)性有機(jī)物排放控制。（6）北京、天津等16個(gè)省實(shí)施行業(yè)VOCs總量控制。在細(xì)顆粒物和臭氧污染較嚴(yán)重的16個(gè)省份實(shí)施行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物總量控制，包括：北京市、天津市、河北省、遼寧省、上海市、江蘇省、浙江省、安徽省、山東省、河南省、湖北省、湖南省、廣東省、重慶市、四川省、陜西省等）（7）揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治。開展石化企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物治理，實(shí)施有機(jī)化工園區(qū)、醫(yī)藥化工園區(qū)及煤化工基地?fù)]發(fā)性有機(jī)物綜合整治，推進(jìn)加油站、油罐車、儲油庫油氣回收及綜合治理。推動工業(yè)涂裝和包裝印刷行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治。VOCs污染控制技術(shù)VOCs的回收技術(shù)主要有冷凝法、吸附法、吸收法和膜分離法；吸附法、吸收法和膜分離法是通過采用選擇性吸附劑和吸收劑、選擇性膜滲透來分離回收廢氣中的有機(jī)溶劑。處理技術(shù)主要有催化燃燒、直接燃燒等，它是通過化學(xué)反應(yīng)，將氣體中的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2和水。3.1回收技術(shù)3.1.1冷凝法冷凝法是最簡單的回收方法，它是將廢氣冷卻到低于有機(jī)物的露點(diǎn)溫度，使有機(jī)物冷凝成液滴而從氣體中分離出來。通常使用的冷卻介質(zhì)主要有冷水、冷凍鹽水和液氨。通常該技術(shù)僅用于VOCs含量高(百分之幾)、氣體量較小的有機(jī)廢氣的回收處理。其回收率及有機(jī)物的沸點(diǎn)有關(guān)，沸點(diǎn)較高時(shí)，回收率高；沸點(diǎn)較低時(shí)，回收效果不好。由于大部分VOCs系易燃、易爆氣體，受到爆炸極限的限制，氣體中的VOCs含量不會太高，所以，要達(dá)到較高的回收率，需采用較低溫度的冷凝介質(zhì)或采用高壓措施，這些都勢必會增加設(shè)備投資和提高處理成本，而且在通常的操作條件下，由于物相平衡的制約，有機(jī)物蒸汽壓較高，故離開冷凝器的排氣中的VOCs含量仍不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，因此，該技術(shù)一般是作為一級處理技術(shù)并及其它技術(shù)結(jié)合使用。3.1.2吸附法吸附法早已用于VOCs的回收處理，尤其是活性炭吸附法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于苯系物、鹵代烴的吸附處理。吸附法去除VOCs的原理是利用比表面積非常大的粒狀活性炭、炭纖維、沸石等吸附劑的多孔結(jié)構(gòu)，將VOCs分子截留。當(dāng)廢氣通過吸附床時(shí)，VOCs就被吸附在孔內(nèi)，使氣體得到凈化。吸附法又分為固定床吸附法、流動床吸附法和濃縮輪吸附法。①固定床吸附法固定床吸附法的特點(diǎn)是吸附及脫附在同一個(gè)床層上實(shí)現(xiàn)，為了保證吸附過程的連續(xù)性，需要2臺或2臺以上的吸附器同時(shí)工作，其中一些吸附器進(jìn)行吸附時(shí)，另一些進(jìn)行再生?；钚蕴渴菓?yīng)用最為廣泛的固定床吸附劑，由于其容易吸附水，所以不適用于溫度高于40℃、氣體相對濕度超過50%的氣體的吸附處理。此外也不適用于易發(fā)生反應(yīng)、活性大的溶劑的吸附，該類有機(jī)物會及活性炭或在活性炭表面進(jìn)行反應(yīng)而堵塞碳孔，這種情況可采用炭纖維或沸石作為吸附劑?；钚蕴坷w維是以有機(jī)化合物纖維(如聚丙烯、酚醛樹脂、聚乙烯醇等)為基本原料經(jīng)特殊加工制成的。它是一種很細(xì)的纖維狀物質(zhì)，具有巨大的比表面積、外表面積和非常發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)，纖維上有很多微孔可以直接及有機(jī)物接觸而不是象顆?；钚蕴磕菢右韧ㄟ^大孔、過渡孔，才能到達(dá)微孔，因此，活性炭纖維更易于吸附低濃度的VOCs及顆?；钚蕴肯啾?，其吸附有機(jī)物的能力高出1.5～2.0倍，吸附速度也快3倍左右。由于活性炭纖維的吸附能力強(qiáng)，故吸附裝置可以小型化，吸附劑的用量也可以少些，降低處理費(fèi)用。②流動床吸附法流動床吸附系統(tǒng)由吸附單元和脫附單元組成。廢氣由吸附床底部進(jìn)入，自下而上地流動，使吸附劑流態(tài)化，VOCs及吸附劑接觸后被吸附，凈化后的廢氣由頂部排出，吸附了VOCs的吸附劑由底部排出，進(jìn)入脫附單元。在脫附單元內(nèi)，加熱吸附劑，使有機(jī)物脫附出來，將氣體引入冷凝單元去回收有機(jī)溶劑。再生后的吸附劑送回吸附單元頂部繼續(xù)進(jìn)行吸附操作。③濃縮輪法濃縮輪是一個(gè)裝滿吸附劑的旋轉(zhuǎn)輪。廢氣由旋轉(zhuǎn)輪的上游側(cè)進(jìn)入濃縮輪的吸附區(qū)，其中被吸附凈化后的廢氣由旋轉(zhuǎn)輪的下游排出；同時(shí)另一股流量較小的、溫度較高的脫附氣朝廢氣氣流相反的方向進(jìn)入濃縮輪的脫附區(qū)，將已吸附的VOCs脫附出來。濃縮輪以一定速度緩慢旋轉(zhuǎn)，這樣在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)就可以完成吸附和脫附操作，使VOCs得到濃縮，大大降低了設(shè)備投資。3.1.3吸收法吸收技術(shù)是一種成熟的化工單元操作過程，適合于大氣量、中等濃度的含VOCs廢氣的處理。吸收技術(shù)是利用液體吸收劑及廢氣直接接觸而將VOCs轉(zhuǎn)移到吸收劑中。吸收按其機(jī)理可分為物理吸收和化學(xué)吸收，通常VOCs的吸收為物理吸收，使用的吸收劑常為柴油、煤油、水和其它溶劑。任何可溶解于吸收劑的有機(jī)物均可以從氣相轉(zhuǎn)移到液相中，然后，對吸收液進(jìn)行處理。當(dāng)吸收液為水時(shí)，采用精餾處理就可以回收有機(jī)溶劑；當(dāng)為非水溶劑時(shí)，考慮到回收成本，需進(jìn)行吸收劑的再生。3.1.4膜分離膜分離技術(shù)是采用對有機(jī)物具有選擇性滲透的高分子膜，在一定壓力下使VOC滲透而達(dá)到分離的目的。當(dāng)VOC氣體進(jìn)入膜分離系統(tǒng)后，膜選擇性地讓VOC氣體通過而被富集，脫除了VOC的氣體留在未滲透側(cè)，可以達(dá)標(biāo)排放富集了VOC的氣體可去冷凝回收系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)溶劑的回收。選擇此種方法可以分離90%的VOC。膜分離法適用于中高濃度(VOC含量高于1×10-3)的廢氣的處理。膜系統(tǒng)的費(fèi)用及進(jìn)口氣體流速成正比，及VOC的濃度關(guān)系不大。此法最好用于高濃度、小流量和有較高回收價(jià)值的有機(jī)溶劑的回收，但其設(shè)備投資較高。隨著對環(huán)境問題的越來越重視，膜分離技術(shù)的應(yīng)用前景會很廣闊，這是因?yàn)槟しㄊ且环N清潔技術(shù)，從膜分離系統(tǒng)出來的是回收的有機(jī)溶劑和凈化了的排放氣，減少了二次污染的產(chǎn)生。隨著高效分離膜的開發(fā)和價(jià)格的降低，膜技術(shù)的應(yīng)用會越來越廣。3.2綜合應(yīng)用技術(shù)3.2.1蓄熱式熱氧化處置裝置（RTO）RTO，是一種高效有機(jī)廢氣治理設(shè)備。及傳統(tǒng)的催化燃燒、直燃式熱氧化爐（TO）相比，具有熱效率高（≥95%）、運(yùn)行成本低、能處理大風(fēng)量低濃度廢氣等特點(diǎn)，濃度稍高時(shí)，還可進(jìn)行二次余熱回收，大大降低生產(chǎn)運(yùn)營成本。第一代RTO是單體式結(jié)構(gòu)，以最簡單的一進(jìn)一出為風(fēng)流導(dǎo)向。第二代RTO是采用閥門切換式，也是最常見的一種RTO。其由兩個(gè)或多個(gè)陶瓷填充床,通過閥門的切換,改變氣流的方向,從而達(dá)到預(yù)熱VOCs廢氣的目的。第三代RTO采用旋轉(zhuǎn)式分流導(dǎo)向，并把爐膛內(nèi)蓄熱體分成多個(gè)等份的單體密封單元，通過不停轉(zhuǎn)動把VOCs導(dǎo)向至各個(gè)蓄熱體單元進(jìn)行氧化。第四代RTO是最新的治理供熱一體化設(shè)備，簡稱BHI（BurningHeatingIntegrated），采用旋轉(zhuǎn)式閥門分流，把多個(gè)蓄熱式緊湊結(jié)合為一個(gè)燃燒室，內(nèi)置換熱器或熱風(fēng)調(diào)節(jié)裝置，達(dá)到治理廢氣的同時(shí)滿足供熱需求。1.1基本原理其原理是把有機(jī)廢氣加熱到760攝氏度以上，使廢氣中的VOCs在氧化分解成二氧化碳和水。氧化產(chǎn)生的高溫氣體流經(jīng)特制的陶瓷蓄熱體，使陶瓷體升溫而“蓄熱”，此“蓄熱”用于預(yù)熱后續(xù)進(jìn)入的有機(jī)廢氣。從而節(jié)省廢氣升溫的燃料消耗。陶瓷蓄熱體應(yīng)分成兩個(gè)（含兩個(gè)）以上的區(qū)或室，每個(gè)蓄熱室依次經(jīng)歷蓄熱-放熱-清掃等程序，周而復(fù)始，連續(xù)工作。蓄熱室“放熱”后應(yīng)立即引入適量潔凈空氣對該蓄熱室進(jìn)行清掃（以保證VOCs去除率在95%以上），只有待清掃完成后才能進(jìn)入“蓄熱”程序。三床式RTO的工作示意圖1.2工藝分類RTO目前有兩床式、三床式和旋轉(zhuǎn)式等多種形式。因?yàn)槿绻捎脙纱睷TO，在蓄熱床換向時(shí)，會出現(xiàn)污染物未經(jīng)有效處理直接排放的現(xiàn)象。因此建議至少有三個(gè)蓄熱床，其中一個(gè)用于預(yù)熱進(jìn)氣，另一個(gè)用于蓄熱降溫排氣，還有一個(gè)用于吹掃循環(huán)，吹掃循環(huán)可避免蓄熱床換向時(shí)產(chǎn)生沖擊排放。1.3適用范圍原則上適用于24小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的生產(chǎn)企業(yè)，進(jìn)口濃度在1.5g/m3以上。如果非24小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，需要考慮在非運(yùn)轉(zhuǎn)期的保溫措施，否則會帶來較高的運(yùn)行成本。1.4工藝優(yōu)點(diǎn)（1）幾乎可以處理所有含有機(jī)化合物的廢氣；（2）可以處理風(fēng)量大、濃度低的有機(jī)廢氣；（3）處理有機(jī)廢氣流量的彈性很大（名義流量20%~120%）；（4）可以適應(yīng)有機(jī)廢氣中VOCs的組成和濃度的變化、波動；（5）對廢氣中夾帶少量灰塵、固體顆粒不敏感；（6）在所有熱力燃燒凈化法中熱效率最高（>95%）；（7）在合適的廢氣濃度條件下無需添加輔助燃料而實(shí)現(xiàn)自供熱操作；（8）凈化效率高（三室>99%）；（9）維護(hù)工作量少、操作安全可靠；（10）有機(jī)沉淀物可周期性的清除，蓄熱體可更換；（11）整個(gè)裝置的壓力損失較??；（12）裝置使用壽命長；1.5工藝缺點(diǎn)：（1）裝置重量大，因?yàn)椴捎锰沾尚顭狍w；（2）裝置體積大，只能放在室外；（3）要求盡可能連續(xù)操作；（4）一次性投資費(fèi)用相對較高；（5）不能徹底凈化處理含硫含氮含鹵素的有機(jī)物。3.2.2固定床吸附脫附-催化氧化處置裝置吸附催化燃燒凈化是利用工業(yè)廢氣中污染物可以燃燒的特性，將污染物中含碳?xì)涞幕衔?，?jīng)活性炭吸附濃縮后，在催化劑和較低溫度（250～450℃）下進(jìn)行氧化分解，使其轉(zhuǎn)化為二氧化碳及水蒸汽；或者將分子結(jié)構(gòu)中含有鹵素及其他元素的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成鹵化氫、二氧化硫、二氧化氮或其它金屬氧化物，再經(jīng)過吸收等凈化措施，將有害氣體徹底轉(zhuǎn)化為無害氣體的一種凈化方法。2.1基本原理沸石轉(zhuǎn)輪濃縮-催化氧化裝置，包括了沸石轉(zhuǎn)輪濃縮裝置和催化氧化裝置。在沸石轉(zhuǎn)輪濃縮裝置中，VOCs氣體進(jìn)入吸附區(qū)被吸附，成為凈化氣體排放。當(dāng)吸附區(qū)接近飽和時(shí)，旋轉(zhuǎn)至脫附再生區(qū)釋放VOCs濃縮氣體，并送至催化氧化爐燃燒分解。經(jīng)脫附再生處理后的轉(zhuǎn)輪再旋轉(zhuǎn)至冷卻區(qū)降溫后，繼續(xù)進(jìn)行吸附處理。典型的工藝流程如下圖所示。沸石轉(zhuǎn)輪-催化氧化裝置流程示意圖2.2應(yīng)用要點(diǎn)轉(zhuǎn)輪吸附區(qū)的設(shè)計(jì)面風(fēng)速不應(yīng)小于3m/s，轉(zhuǎn)輪厚度不宜小于400mm。蓄熱燃燒裝置應(yīng)設(shè)置保溫，保證爐體外表面溫度須小于60℃。如果進(jìn)口VOCs濃度高于1.5g/m3，則需要考慮后續(xù)處理技術(shù)，以確保達(dá)標(biāo)。2.3凈化工藝特點(diǎn)

及普通的吸附催化燃燒凈化有機(jī)廢氣工藝相比，本工藝中有幾個(gè)新特點(diǎn)，可確保系統(tǒng)運(yùn)行安全和廢氣達(dá)標(biāo)排放。1）保證車間生產(chǎn)能正常進(jìn)行在漆霧過濾器前，加裝一安有電動風(fēng)閥的放空旁路。在凈化設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，該風(fēng)閥關(guān)閉；當(dāng)凈化設(shè)備需維修時(shí)，該風(fēng)閥自動開啟，不會因凈化系統(tǒng)故障而影響車間的正常生產(chǎn)。2）系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省吸附材料采用蜂窩狀活性炭和活性炭纖維兩種材料，并將活性炭纖維置于蜂窩狀活性炭前。利用活性炭纖維吸附容量大、阻力小和吸附速度、脫附速度快的特點(diǎn)，以減小系統(tǒng)運(yùn)行阻力，縮短脫附時(shí)間，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，攔截透過漆霧過濾器的微小顆粒，防止污染蜂窩活性炭吸附材料，降低吸附材料的更換費(fèi)用。3）系統(tǒng)吸附功能得到最大程度的發(fā)揮在吸附床出口管內(nèi)設(shè)置有機(jī)廢氣濃度監(jiān)測裝置，當(dāng)廢氣出口濃度因吸附床達(dá)到飽和即將超標(biāo)排放時(shí)，指示吸附床自動進(jìn)行切換，確保廢氣達(dá)標(biāo)排放，以充分發(fā)揮吸附材料的吸附功能，避免脫附時(shí)間的盲目性。4）系統(tǒng)運(yùn)行更有安全保障一是在吸附床前、后，脫附風(fēng)機(jī)后，催化燃燒床前、后等處加裝有阻火閥，防止燃燒火焰回串；二是在吸附床內(nèi)、催化燃燒床內(nèi)設(shè)有煙火探頭和噴淋系統(tǒng)，確保系統(tǒng)安全運(yùn)行；三是在脫附床、催化燃燒床等處設(shè)置高溫?zé)犭娕?，及時(shí)反應(yīng)出各床溫度。

5）運(yùn)行期經(jīng)濟(jì)性能

運(yùn)行期內(nèi)的經(jīng)濟(jì)性能是工藝選型的重要一環(huán)。除了盡可能增長吸附時(shí)間，縮短催化燃燒時(shí)間，減少電加熱器的啟用次數(shù)；選擇相匹配的動力；增強(qiáng)系統(tǒng)的預(yù)處理能力，在確保達(dá)標(biāo)排放的前提下延長活性炭、催化劑的使用壽命外，充分利用催化燃燒過程中產(chǎn)生的大量熱量尤其重要。為此，可在系統(tǒng)中增添浮頭式換熱器，熱回收率在70%以上，將其熱量用于回收加熱進(jìn)入催化燃燒床的脫附氣體，以減少輔助燃料的消耗。6）系統(tǒng)的安全生產(chǎn)

任何可燃物及氧或空氣的混合物都有兩種臨界組成，即爆炸下限和爆炸上限。從理論上講，在這兩個(gè)極限之間的混合氣體是可燃的或爆炸性的，因?yàn)楫?dāng)一定濃度范圍內(nèi)的氧和可燃組分混合物被點(diǎn)著后，在有控制的條件下就形成火焰，維持燃燒，而在一個(gè)有限的空間內(nèi)無控制地迅速發(fā)展則會形成爆炸。因此，嚴(yán)格控制可燃物濃度和氧氣含量極為重要。由于各種碳?xì)浠衔镌诳諝庵斜舛认孪迺r(shí)，其燃燒的熱值及燃燒時(shí)的升溫大致相同，因而常將可燃物濃度及熱值、溫升聯(lián)系起來，把可燃物濃度用爆炸濃度下限的百分?jǐn)?shù)來表示，為1%LEL（LowerExpsiveLimit）。大多數(shù)碳?xì)浠衔锩?%LEL所含熱值，大約可以使混合氣體溫升15.3℃。為安全計(jì)，通常將可燃物濃度沖淡在爆炸濃度下限以下燃燒，即將廢氣中可燃物濃度控制在25%LEL以下，以防止由于混合物比例及爆炸范圍的偶然變化，可能引起的爆炸或回火。為此，需要在系統(tǒng)中的脫附風(fēng)機(jī)、補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)進(jìn)口，安裝新鮮空氣進(jìn)口管道。2.4整套設(shè)備技術(shù)性能及特點(diǎn)A、理先進(jìn)，用材獨(dú)特，性能穩(wěn)定，操作簡單，安全可靠，無二次污染。設(shè)備占地面積小、重量較輕。B、采用新型的活性炭吸附材料——蜂窩狀活性炭，其及粒（棒）狀相比具有優(yōu)勢的熱力學(xué)性能，低阻低耗，高吸附率等，極適合于大風(fēng)量下使用。

C、催化燃燒室采用陶瓷蜂窩體的貴金屬催化劑，阻力小，用低壓風(fēng)機(jī)就可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不但耗電少而且噪音低。D、催化燃燒裝置的風(fēng)量是廢氣源風(fēng)量的十分之一，同時(shí)加熱功率維持時(shí)間為1小時(shí)左右，節(jié)約能源。E、吸附有機(jī)物廢氣的活性炭床，可用催化燃燒處理廢氣產(chǎn)生的熱量進(jìn)行脫附再生，脫附后的氣體再送催化燃燒室凈化，不需要外加能量，運(yùn)行費(fèi)用低，節(jié)能效果顯著。3.2.3固定床吸附脫附-冷凝回收裝置3.1基本原理有機(jī)廢氣由高壓離心風(fēng)機(jī)抽送進(jìn)入裝有活性炭的吸附槽內(nèi)。在通過活性炭層時(shí)，有機(jī)溶劑被活性炭吸附在孔隙中。吸附槽吸附一定時(shí)間，系統(tǒng)自動啟動真空泵進(jìn)行抽吸，同時(shí)通入低壓蒸汽加熱氣提溶劑，使活性炭得到再生。從活性炭表面脫附下來的有機(jī)溶劑和水蒸汽進(jìn)入冷凝器冷凝成液體后，混合液體進(jìn)入比重分離槽自動分離。固定床吸附脫附-冷凝回收裝置示意圖3.3生物處理法生物處理技術(shù)應(yīng)用于有機(jī)廢氣的凈化處理是近幾年才開始的，是一項(xiàng)新興的技術(shù)。常見的生物處理工藝包括生物過濾法、生物滴濾法、生物洗滌法、膜生物反應(yīng)器和轉(zhuǎn)盤式生物過濾反應(yīng)器法。生物膜法是利用微生物的新陳代謝過程對多種有機(jī)物和某些無機(jī)物進(jìn)行生物降解，生成CO2和H2O，進(jìn)而有效去除工業(yè)廢氣中的污染物質(zhì)。該法具有設(shè)備簡單，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低，無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。但對成分復(fù)雜的廢氣或難以降解的VOCs，去除效果較差,體積大和停留時(shí)間長，選用不同的填料其降解有機(jī)廢氣的效果參差不同。從處理的基本原理上講，采用生物處理方法處理有機(jī)廢氣，是使用微生物的生理過程把有機(jī)廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為簡單的無機(jī)物，比如CO2、H2O和其它簡單無機(jī)物等。這是一種無害的有機(jī)廢氣處理方式。一般情況下，一個(gè)完整的生物處理有機(jī)廢氣過程包括3個(gè)基本步驟：a)有機(jī)廢氣中的有機(jī)污染物首先及水接觸，在水中可以迅速溶解;b)在液膜中溶解的有機(jī)物，在液態(tài)濃度低的情況下，可以逐步擴(kuò)散到生物膜中，進(jìn)而被附著在生物膜上的微生物吸收;c)被微生物吸收的有機(jī)廢氣，在其自身生理代謝過程中，將會被降解，最終轉(zhuǎn)化為對環(huán)境沒有損害的化合物質(zhì)。3.4變壓吸附分離及凈化技術(shù)變壓吸附分離及凈化技術(shù)是利用氣體組分可吸附在固體材料上的特性，在有機(jī)廢氣及分離凈化裝置中，氣體的壓力會出現(xiàn)一定的變化，通過這種壓力變化來處理有機(jī)廢氣。PSA技術(shù)主要應(yīng)用的是物理法，通過物理法來實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣的凈化，使用材料主要是