浅谈精细化工生产无组织废气排放及防治措施

顾峰华

（江苏海丰新材料有限公司 江苏启东 226200）

引言

精细化工是生产精细化学品的核心领域，随着近几年我国化工行业的不断发展，全国化工园区的数量迅速增长，化工企业数量急剧增加，特别是精细化工企业的数量增加迅速，无组织废气产出量的增大，造成了较大的环境污染和生态的破坏，特别是VOCs 的排放对目前生态环境有较大的影响。因此无组织废气的达标成为决定精细化工企业能否生存和发展的关键因素，得到了企业的高度重视。如何采用科学的治理措施进行有效治理成为摆在当前化工企业面前的重要研究课题。

1 精细化工无组织废气排放相关概念

精细化工无组织废气排放是指在精细化工生产过程中无密闭设备或密封措施不完善而泄露[2]，在生产材料准备、工艺反应、产品精馏、萃取、结晶、干燥、卸料等工艺过程中，污染物通过生产加注、反应、分离、净化等单元操作过程，通过蒸发、闪蒸、吹扫、置换、喷溅等方式逸散到大气中，废气不经过排气筒或烟囱，污染物向环境直接排出，或从露天作业场所、废物堆放场所等扩散出来。无组织排放[3]是VOCs 进入大气环境的重要途径，无组织排放的废气日积月累，对环境的危害不容忽视，其排放源高度低，污染面积集中，呈地面弥漫状，持续时间长，危害大。

2 精细化工生产无组织废气排放种类及来源

2.1 种类

传统意义上的大气污染模式可以分为颗粒物、二氧化硫、二氧化氮等，这些污染源来自化工企业燃烧、加热的过程。化工企业排放的废气污染物种类繁多，包括气态污染物、颗粒状固态污染物等多种形式[4]，气态污染物的种类有：有机化合物、硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、卤素化合物等；固态颗粒状的污染物包括：飞灰、水雾、粉尘、烟尘、黑烟等。

有机化合物的成分涵盖烃类、VOCs 等，VOCs 其毒性和大气氧化活性比较高，可以引发温室效应、臭氧层空洞、紫外辐射增强等结果。能与NO 的结合产生光化学反应，导致光化学烟雾的成形，有机化合物通常来源于有机化工生产历程中。硫氧化物的核心内容体现为SO2，主要来源于燃料，譬如天然气、煤、焦炭、柴油等，硫化物矿石是经过焙烧和冶炼的程序而产生出来的。氮氧化物的构成分为NO、NO2，这些成分来源于污水处理站化学反应、硝酸生产、化工炉窑、金属表面处理等过程。碳氧化物的主要成分是CO 和CO2，来源于燃烧过程的结构体以及自燃料燃烧环节。卤素化合物呈现出来的主要状态是HF、HCL 等，主要来源于化工加工厂、塑料化工厂、废物焚烧、盐酸制造等环节。

2.2 来源

由于无组织废气点源分散，污染项目多种多样，点位众多，因此难以在短时间内进行有效、理想的归类收集。每个点源的废气排放量很小，化工企业不能进行有效及时的处理。无组织废气来源主要涵盖：生产过程及物料转移过程、管道及装置泄漏造成跑冒滴漏、储罐呼吸排放废气、危废仓库废气、污水处理等领域。

（1）生产过程及物料转移过程。精细化工产品在生产过程中常有合成、过滤、混合、离心、压滤、蒸馏、结晶、粉碎、烘干等工作环节，这些操作过程中均会有溶剂挥到发空气中。尤其是在过滤、离心、压滤、粉碎、烘干等生产程序中，无组织废气的排放浓度很高。另外，生产过程中桶装溶剂的开盖作业过程、溶剂的输送过程、反应釜的人孔盖开启投料过程、水真空泵和机械真空泵的使用环节、部分未接入废气处理装置的放空管道、物料转移过程中的滴漏、工艺废水的排放过程均是无组织废气产生的重要来源。（2）管道及装置泄漏造成跑冒滴漏。在通常状况下尽管设备管件的质量完美无缺，部件的安装连接也非常紧密，但是在长时间运行的条件下，设备管道会因为介质腐蚀磨损等因素，及自然条件等外在因素发生老化和性变，这些因素是不可抗拒外界因素，从而引起物料泄漏造成的跑冒滴漏造成无组织废气的排放。（3）储罐呼吸排放。化工企业原料的储存具有相配套的原料贮罐区，储罐区用来保存酸碱液体、有机化学液体原料。贮罐区无组织排放废气来自于工作过程中呼吸的排放，工作过程中的排放是通过装料与卸料环节所产生的气体挥发性损失排放，呼吸排放是在温度改变或者大气压力变化的状态下所导致的蒸汽膨胀和收缩从而产生的蒸汽排放。（4）危废仓库。化工企业的危废废仓库种类繁多，储存的危险废物主要有：废水生化处理产生的污泥、化学过滤过程中产生的滤渣、反应产生的蒸馏残渣、桶装的废液、废包装物、废催化剂等，在危废仓库内存放的废物通常情况下都掺杂着有机物和其他有毒物质，在堆放的过程中，如果没有行之有效的废气收集和治理设施和高质量的技术预处理环节，恶臭气体和有毒物质就会释放出来，造成废气的无组织排放从而影响周边的环境。（5）污水处理。化工企业为了使公司的废水达到污水接管标准，化工企业的污水处理均有与之配套的污水预处理装备和设施。在污水预处理处理的废水收集池、调节池、曝气池等工序会有有机气体无组织排放，在厌氧池、污泥浓缩池、污泥压滤等工序无组织废气的主要成分体现为H2S、四硫醇等的硫化物，这些气体称为恶臭气体。另外，有些公司的废水在进入生化处理前会对废水进行蒸发除盐处理，在废水的蒸发过程和废盐的离心过程由于物料温度较高、废气收集设施不完善导致部分废气无组织排放，对公司周围的环境影响较大。（6）管理方面的缺陷所造成的人为污染。在化工企业的生产过程中，由于操作失误、员工违反操作规程进行作业所导致的人为污染，比如是生产泄露事故所致的废气的无组织排放，或是化学物质倾泻在地面，使土壤遭受污染，之后在蒸发和日晒的条件下，释放出来的无组织废气。

3 精细化工无组织废气排放的防治措施

3.1 生产过程中无组织废气排放的防治措施

对于生产过程中容易产生无组织废气排放的过滤、离心、压滤、粉碎、烘干等工序设置单独的密闭房间进行操作，并在房间内安装废气集中收集系统将集中收集的废气接入废气处理装置经过冷凝、活性炭吸附、催化焚烧等方法进行处理后经过排气筒达标排放；另外，企业在项目设计和设备安装阶段，在相关设备的选型方面应优先采用先进的、污染产生量小的设备，如:离心机宜采用密闭式离心机，淘汰敞口三足离心机；烘干设备淘汰传统烘箱，尽量采用旋转真空干燥设备等先进设备，尽量从源头上减少无组织废气的排放量。桶装溶剂开盖过程产生的无组织废气应采用移动式吸风罩将废气收集后接入废气总管通过废气处理装置进行处理排放；有机溶剂等液体物料的输送应采用固定的密闭管道用管道泵进行输送，尽量避免采用气动隔膜泵进行输送；反应釜进行固体投料时应避免直接打开人孔盖从人孔盖直接进行投料操作，应采用固定式的密闭加料装置进行加料，固体料的开启及加料过程均在密闭的加料箱进行进行操作，以此避免产生粉尘的无组织排放；真空泵在选型时应该尽量选用机械真空泵，机械真空泵的尾气应该经过冷凝等预处理后接入废气排放总管进入废气处理装置，若因条件限制只能选用水真空泵时，水真空泵内的循环水应配备水冷却装置，对真空泵的循环水及时进行冷却处理并按时更换新的真空泵循环水，避免由于真空泵内的循环水温度过高，水中的挥发性有机物挥发产生无组织排放，另外对水真空泵的箱体应进行密闭处理并定期检查其密闭性，水真空泵产生的废气应接入废气总管进入废气处理装置处理后通过排气筒进行排放，必要时水真空泵废气接入废气总管前须进行冷凝等预处理；对生产装置所有的放空管道进行检查确保所有放空管道接入排气总管或单独的废气处理装置进行处理；生产过程中废水排放应采用固定管道直接排至废水收集池内，不得通过地沟再排至废水收集池，以避免废水中的污染物通过地沟在整个生产区域内产生废气的无组织排放，另外对高温废水排放前应先进行冷却处理后排至废水收集池。

生产过程中对于无组织废气排放的预防措施要从收集、处理、排放这三个环节入手。收集作为化工车间对废气治理防御的第一环节在整个环节中占据中引领性的地位，全程工作能否顺利运行主要在于能否对废气进行高效的收集。针对有组织气体，主要借助于现代回收化、无害化等技术进行收集。如果可以充分达到有组织气体的排放指标，就会采取相宜的技术手段对无组织废气通过密封技术控制在负压环境内的方法，以及对于集风设备进行设置的模式，对无序排放的毒害气体进行收集，改变固有的排放模式，从无组织废气变为有组织废气之后进入废气的处理，处理程序开启的时候，要对废气的性质和成分进行归类，借助于适宜的治理措施，通过优质的排气筒进行排放。

3.2 物料存储及环保设施无组织废气排放的防治措施

存储较大量的液体原料时会经常用到储罐，在槽罐车向原料储罐卸料的过程中储罐会产生呼吸废气，为避免污染环境应将此呼吸废气集中收集接入公司废气处理系统进行处理或单独安装处理设施进行处理。对于化工企业储罐区无组织废气排放的治理，要通过控制罐体温差的模式，在罐体形状技术设计中，引入浮顶罐装置设计原理，从而达到降低呼吸消耗的目标。比如是在设计环节增加呼吸挡板，优化回收模式等方法来完成[5]，常用的回收方法有很多，比较著名的有冷凝回收法、集气罐法、喷淋回收法、压缩回收法等。

另外固废仓库及废水处理装置产生的废气也应收集后进行处理后排放。常用的处理方法有冷凝、活性炭吸附、喷淋吸收、催化焚烧等。

3.3 减排技术的治理措施

化工企业应该充分重视对于无组织排放源所进行的排查工作，采用科学的排查措施进行定期检查，从检查结果出发，在每个生产环节都要建立档案并且备案记录，档案管理方面要成立专门的责任组。在检查环节中如果出现超出排放标准的化工企业，要在泄露检测技术与修复技术（LDAR）同步运行的情况下进行整改，不同的泄露位置要引入不同的治理措施完成整改，并且把整改过程中的相关数据进行记录、备案，并且追究责任组的责任。在此基础上，不断设立企业节能减排的信息监测系统，改进检测技术，完善责任减排责任制度。与此同时，各个化工企业要在优化改造技术上下功夫，做好无组织排放检测工作的外置措施。

3.4 实施清洁生产的治理措施

迄今为止，国内化工企业无组织废气排放管理工作过程中，控制化工企业气体污染物无组织排放最行之有效措施就是清洁生产，不论是讨论经济效益，还是从技术可行性的角度出发，清洁生产在现实中都有实践基础，可以在现实中实施。国内的化工企业在实施清洁生产的过程中，不仅可以促进企业经济效益的发展，而且可以还可以维持生态平衡，对于环境起到保护的作用，国内的化工企业要在循环经济和清洁生产的成功经验环节下功夫。在无组织废气的排查中，要对生产装置进行调查和分析，从装置中的资源能源消耗以及产污情形出发，采用科学、新式的清洁生产技术进行治理，最后才会呈现出较为有效的结果。绿色环保战略部署的推进，对于清洁生产起到了促进作用。

结语

综上所述，化工产业推动了经济的急速发展，在经济发展的同时在精细工生产过程中也制造出很多无组织废气，如果这些废气肆意排放，不能采用有序有效的控制措施，就会造成周围环境的极大污染。因此企业在重视经济效益的同时同时也应该对废气污染问题给予重视，关注精细化工生产无组织废气的排放问题，根据企业实际情况制定适合本企业的废气治理方案，最大化的避免化工业对环境造成的污染，维护生态平衡。