挥发性有机物污染排放与控制管理课件.pptx

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1、挥发性有机物污染排放与控制管理,挥发性有机物污染排放与控制管理,郝郑平中国科学院生态环境研究中心中国环保产业协会废气净化委员会挥发性有机污染减排控制技术创新联盟10-62923564,挥发性有机污染排放危害、排放、标准、检测、战略与路线；挥发性有机污染排放特点、源头/过程控制、发展状况、环境政策研究,汇报提纲,大气污染物排放量巨大 大气环境污染十分严重 呈现区域性、复合型污染特征 经济快速增长的严峻挑战 公众对空气质量的诉求与日增加,我国大气污染形势依然严峻,过去50年能见度变化,重点区域主要城市灰霾天数,重点区域先试先行，开展大气污染联防联控工作；大幅度改善区域空气质量，减少灰霾和光化学烟雾

2、污染；VOCs列为重点控制的四项污染物之一。,国务院办公厅转发环保部等部门关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见,VOCs的定义挥发性有机物(Volatile Organic Compounds)指常温常压下，具有高蒸气压、易挥发的有机化学物质,WHO沸点在50-260之间的所有有机物，除了杀虫剂,EU在20条件下，蒸汽压大于0.01kPa的所有有机物,US EPA所有含碳的并参加大气中光化学反应的有机物,ISO 16000-6正己烷到正十六烷之间所有挥发性有机物的总和（沸点69-287）,挥发性有机污染物VOCs定义,VOCs作为一项重要前体物在复合型大气污染形成过程中起着关

3、键作用,生成臭氧 生成二次有机气溶胶 引发光化学烟雾污染 加剧区域性灰霾天气,挥发性有机污染物 VOCs的环境危害,有机物(OC)成为PM2.5中的重要化学物种,神经毒性：脂肪烃、氯化烃血液毒性：芳香烃肝肾毒性：氯代烃皮肤粘膜刺激：酮类、脂类生殖遗传：乙二醇醚及其酯类,毒性VOCs约占30左右,动物毒性实验,挥发性有机污染物 VOCs的毒性,生产过程:炼油石化储运过程:油品/溶剂使用过程工艺过程,生物质焚烧建筑装修服装干洗油烟排放等,自然源植被排放、森林火灾、湿地厌氧过程等,人为源,固定源,工业源,生活源,移动源以交通工具排放为主,挥发性有机污染物 VOCs污染排放,工业源VOCs排放四大环节

4、,VOCs,油库、油罐、仓储、物流环节、主要是产品储存转运、配送过程,油漆、建筑涂料、油墨制造、高分子合成、食品、日用品、农药、饲料、轮胎制造行业,燃料燃烧、钢铁冶炼、纺织印染、造纸、汽车、船舶、飞机、家电、建筑、集装箱、家具制造喷涂、包装印刷电子产品、皮革加工、电缆制造、农药使用等,生产过程,储运过程,使用过程,工艺过程,炼油、石化、有机化学原料生产（包括溶剂）化学原料药行业,挥发性有机污染物 VOCs污染排放(估算),工业VOCs污染源分类,VOCs产品的生产行业 石油炼制（汽油、煤油、柴油是、润滑油、石蜡、石油焦等）溶剂及有机化工原料生产（烷烃及衍生物、烯烃及衍生物、炔烃及 衍生物；醇类

5、、酸类、醛类、酮类、脂类、醚类、砜类、胺 类；碳水化合物类、羧酸及衍生物、醌类、芳香烃及衍生物、酸酐、有机中间体、杂环类、硝基物、卤化物、其他未分类有机 化工原料）油品（溶剂）储、运、销过程以VOCs为原料的生产行业 有机合成（塑料、橡胶、树脂、化纤、人造革、日用化学品等）精细化工（涂料、油墨、粘结剂、染料、颜料等等）医药化工（原料药、农药等）含VOCs产品的使用过程 喷涂、印刷、粘结、清洗等（该部分占整个工业VOCs排放的70%左 右！）,排放估算方法,排放因子评估,活动水平评估,已发布的VOCs相关国家标准,大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）恶臭污染物排放标准（GB1455

6、4-1993）饮食业油烟排放标准（试行）（GB18483-2001）储油库大气污染物排放标准（GB20950-2007）汽油运输大气污染物排放标准（GB20951-2007）加油站大气污染物排放标准（GB20952-2007）合成革与人造革工业污染物排放标准（GB21902-2008）橡胶制品工业污染物排放标准（GB27632-2011）炼焦化学工业污染物排放标准（GB16171-2012）轧钢工业大气污染物排放标准（GB28665-2012）,VOCs管控项目,VOCs管控项目,VOCs标准体系设想,综合性标准(1)大气污染物综合排放标准（修订GB16297-1996，增加VOCs项目）通用

7、工艺或设备标准（3）储罐、设备与管线泄漏、废水挥发VOCs通用排放标准挥发性有机液体（液体燃料与有机溶剂）运输大气污染物排放标准涂装大气污染物排放标准,炼油与石油化学工业大气污染物排放标准（炼油、石化、化纤）炼焦化学工业污染物排放标准（GB 16171-2012）有机精细化工（涂料、油墨、染料、胶粘剂）大气污染物排放标准农药工业大气污染物排放标准医药制造业大气污染物排放标准铸造工业大气污染物排放标准电子工业大气污染物排放标准塑料制品工业大气污染物排放标准橡胶制品工业大气污染物排放标准（GB27632-2011）合成革与人造革工业大气污染物排放标准（GB21902-2008）制鞋与皮革制品工业大

8、气污染物排放标准人造板工业大气污染物排放标准家具制造业大气污染物排放标准纺织印染工业大气污染物排放标准印刷包装业大气污染物排放标准干洗业大气污染物排放标准加油站大气污染物排放标准（GB20952-2007）餐饮业大气污染物排放标准（GB18483-2001）,北京市地方标准,炼油石化工艺排气设备与管线组件泄漏挥发性有机液体储运废水收集、处理、储存设施大气综合汽车制造涂装；汽车维修保养；金属铸造；半导体及电子产品制造；人造板与木制家具制造；印刷；制鞋与皮革制品加工；涂料、油墨和粘合剂生产；医药与农药制造；服装干洗,VOCs监测技术重要性,为监管提供有力支撑，为防治提供基础数据监测方法随VOCs类

9、型而异治理技术/设备有效性评判研究性监测（排放特征、来源、过程、效应）我国监测装备产业（PM2.5前车之鉴）,目 标 物臭氧前体物SOA前体物 空气毒害物恶臭(异味)物质,监测需求特点,便携性实验室（台站）便携式,时效性常规应急,应用类型研发型监测执法型监测,工作方式离线在线,样品类型 环境空气 排放源 室内空气,室内空气质量标准 GB/T18883-2002TVOC：利用Tenax GC或Tenax TA采样，非极性色谱柱（极性指数小于10）进行分析，保留时间在正己烷和正十六烷之间的挥发性有机化合物合成革与人造革工业污染物排放标准 GB21902-2008常压下沸点低于250，或者能够以气态

10、分子的形态排放到空气中的所有有机化合物（不包括甲烷）北京地标DB11/447-2007、DB11/501-2007在20条件下蒸气压大于或等于0.01 kPa，或者特定适用条件下具有相应挥发性的全部有机化合物的统称,不同测定方法的相应,挥发有机物分析困难,非甲烷烃国际对比实验,种类和数量繁多 非甲烷烃 含卤含硫含氧含氮 含量水平跨几个数量级 大气寿命1hr至数万年,环境空气：,行业VOCs调研与监测 受市场影响，企业设备开工率不足，VOCs排放有所下降 相当部分企业VOCs排放特征表现为低浓度（10000 m3/h)除了少数企业，大部分企业未进行末端治理，直接排放，对 于逸散源基本上没有采取措

11、施。已治理的企业中，采用单一的传统治理工艺较多，新设备 和新工艺也有所出现，但应用有限。治理设备实际效率不高，可能与含湿量以及由于风量过大导 致VOCs与处理材料作用时间过短有关。,挥发性有机物 VOCs污染控制现状,经验表明控制VOCs排放是改善空气质量的有效手段,北京“十一五”累计淘汰30万辆黄标车全面供应使用国四车用燃油 完成1462座加油站、52座油库、1387辆油罐车油气回收,上海更新9000辆公交车和4.5万辆出租车 机动车国四排放标准，提供沪IV标准车用油 500多座加油站、200辆油罐车和13座油库的油气回收，加大对石化和化工行业的监管,珠三角实施国排放标准，供应粤汽油完成29

12、63个油气回收治理项目出台家具、印刷、表面涂装、制鞋行业VOC排放标准，完成5908个工业 VOCs治理项目提出VOC重点监管企业名录,物种类多、行业多/工艺多、排放复杂；基数不清、特征不明；政策缺失、减排不力；研究不能有效的支撑控制和减排。,挥发性有机污染物控制面临巨大的挑战,减排控制总体技术路线,挥发性有机物的减排与控制:政策上有要求、有引导，技术上有支撑、有保障，淡化总量、强调行业，提倡减量减排、行业减排“从重点行业/重点污染源做起;分阶段、有步骤进行控制；从行业到城市、区域、全国-。,重点行业污染的减排控制-必然的选择,京津冀长三角珠三角辽宁中部山东半岛及其周边武汉及其周边长株潭成渝海

13、峡西岸山西中北部陕西关中甘肃兰白新疆乌鲁木齐,13个区域，涉及18个省（区、市）,131.66万平方公里,116个地级以上城市,十二五规划的13个重点区域,不同层次上试点城市(宏观)；园区(介观)；重点污染源(微观)城市：试着去管理城市挥发性有机污染物排放:排放：排放量、排放特征(特征谱)、控制：标准、法规、措施。园区：比较详细了解排放、努力去控制(重点行业结合、减排、技术、工程)、示范推广(重点行业)。重点污染源:深入了解排放、彻底控制与减排。,挥发性有机污染物控制综合防治试点,工业源VOCs的排放特点,种类繁多、物理和化学性质差异大,排放行业众多（涉及到几十个主要行业）,工业排放多的行业：

14、装备制造业涂装、炼油与石化、化学化工、包装印刷、半导及体电子设备制造、医药化工、塑料制造、橡胶制品、人造革、制鞋等。其中装备制造业包括所有涉及到涂装工业的所有行业，如机动车制造与维修、家具、家电、金属品加工、彩钢板、集装箱、造船、电器设备等众多的行业。,混合物的排放，不同的治理技术进行综合治理 喷涂废气：通常含有苯系物（BTEX）、酮类、脂 类、烃类等；印刷废气：通常含有苯类、脂类、酮类和醇类等；制药行业：通常含有酸性气体、普通有机物和恶 臭气体等。,排放条件复杂（温度、湿度、压 力、颗粒物等）,温度：喷涂过程中所排放的为常温气体，在化学 化工、制药等行业所排放的往往为高温气体。湿度：制药工业

15、发酵尾气的相对湿度接近100%，高湿度 对吸附和催化净化工艺都具有重要影响。压力：石化和化工行业排放的往往是带有压力的废气。颗粒物：涂装工艺中，漆雾颗粒物以气溶胶的形式存在，粘性高，去除困难，对后续的净化设备影响极大，少量漆雾都会对吸附净化设备造成重大的影响。废气的预处理（调温、调湿、调压和去除颗粒物）直接关乎 到后续治理设备的净化效率和使用寿命！,排放点源多而分散，难以集中进行收集和治理 废气的集中收集是进行末端治理的前提。多个生产工序同时在排放VOCs。如在石化、医化、喷涂行业等，一个厂区 有几个到几十个排放点，统一进行收集和治理往往非常困难，无组织排放情况严重。,防止易燃、易爆,苯：1.

16、4V%甲乙酮（丁酮）:1.8V%异丁醇：1.1V%乙酸乙酯：2.2V%二氯甲烷：8.1V%,典型化合物的爆炸下限(LEL),燃烧装置：有机物浓度1/4LEL吸附装置：有机物浓度1/2LEL需要完善的阻火与防爆系统设计！,源头与过程控制,在石油炼制与石油化工行业，鼓励采用先进的清洁生产技术，达到原油的高效转化和利用。对于设备与管线组件、工艺排气、废气燃烧塔（火炬）、废水处理等过程产生的含VOCs废气污染防治技术措施包括：对泵、压缩机、阀门、法兰等易发生泄漏的设备与管线组件，制定泄漏检测与修复(LDAR)计划，定期检测、及时修复，防止或减少跑、冒、滴、漏现象。对生产装置排放的含VOCs工艺排气宜优

17、先回收利用，不能(或不能完全)回收利用的经处理后达标排放。应急情况下的泄放气可导入燃烧塔(火炬)，经过充分燃烧后排放。废水收集和处理过程产生的VOCs废气经收集处理后达标排放。,在油品(溶剂)的储存、运输和销售过程中的VOCs污染防治技术措施包括：储油库、加油站和油罐车宜配备相应的油气收集系统，储油库、加油站宜配备相应的油气回收系统。油品(溶剂)储罐宜采用高效密封的内(外)浮顶罐，当采用固定顶罐时，通过密闭排气系统将含VOCs气体输送至回收设备。油品(溶剂)运载工具(汽车油罐车、铁路油槽车、油轮和油驳)在装载过程中排放的VOCs密闭收集输送至回收设备，也可返回储罐或送入瓦斯气体管网。,源头与过

18、程控制,VOCs浓度范围与治理工艺的选择,重点行业VOCs控制技术指南/导则,最佳可行控制技术-Best Available Control Technology，BACT最低可达排放速率-Lowest Achievable Emission Rate，LAER合理可行控制技术-Reasonably Available Control Technology，RACT,VOCs的种类繁多，性质各异，排放条件多样，治理技术复杂。治理涉及到了排放、材料、工艺、设备、系统等等。目前有一系列的实用技术可以供我们进行选择，有关一些新材料、技术和工艺正在进行之中。在进行工程设计时，首先需要充分了解不同治理技

19、术的特点及其有效的使用范围，从技术上和经济上进行综合分析与评估，以实现最佳的治理效果和相对低的治理费用。,最佳可行控制技术-BACT,适用于在已经达到国家环境大气质量标准的地方新建或者改建工厂废气的治理：必须证明该新工厂或改造工厂将安装BACT。为了确定特定类型的工厂应该使用什么BACT，当地政府部门需要审核所有它能收集的污染控制技术信息。,最低可达排放速率-LAER,适用于在空气质量未达标地区，或者地区内污染严重需要进行严格控制的地区内修建新厂或者改造旧厂，应该从保护公众健康的需要考虑，使用LAER污染控制技术，不考虑具体的成本。BACT适用于大气质量已经达标的地区，LAER适用于未达标地区

20、或者地区内污染严重需要进行严格控制的地区。,合理可行控制技术-RACT,与BACT和LAER不同，RACT适用于现有工业排污单位。RACT要求通常不如BACT或者LAER要求严格。使用“合理可行”而非“最佳可行”，在选择合适的控制技术时，会考虑现有排污单位安装控制技术设备而导致成本增加，排污单位剩余经济寿命，对各地区产业政策的影响等因素。,重点行业排放、特征、模型研究；重点行业污染排放的全过程控制 原料替代、绿色过程、污染治理-污染控制材料、过程、技术、工程应用 控制材料：催化材料、吸附材料、生物材料、膜材料-控制过程：吸脱附过程、氧化/水解氧化过程、膜分离过程、等离子放电过程-设备:预处理器

21、(除漆雾)、吸脱附装置(强化)、转轮吸附装置、氧化水解催化反应器、冷凝回收装置-技术耦合、设备集成、工程应用,重点行业挥发性有机污染排放控制的方向,重点行业有机污染排放与控制,揭示不同行业工艺排放与排放特征分析行业排放的危害与减排的潜力展开有关功能材料、控制过程的研究 形成控制技术、工程应用、减排控制,有组织排放量：O1=O1.1+O1.2逸散性排放量：F=I1-O1-O5-O6-O7-O8 F=O2+O3+O4+O9总VOCs排放量：E=F+O1,重点行业挥发性有机物监测与排放特征,工程技术与环境政策的控制,不同减排比例下工程技术和税收政策对宏观经济影响,单位:万亿元,工程技术减排环境税减排

22、,当减排目标小于7%，适宜用工程技术减排，但是需要政府补贴，建议补贴6775RMB/吨。当减排目标大于7%，应该考虑税收等经济政策。减排技术的使用，应该从排放量大、技术成本低的行业入手。主要是化学工业、交通(运输)制造业等。,固定床吸附-解吸再生-冷凝回收工艺吸附浓缩-冷凝回收技术流化床活性炭纤维吸附回收工艺蓄热直接燃烧治理喷涂废气工艺生物滴滤床治理石化废气工艺生物滴滤床治理医药废气工艺冷凝法油气回收技术工艺等离子体治理制药废气工艺固定床吸附-浓缩-催化燃烧工艺沸石转轮吸附浓缩-催化燃烧工艺,不同工艺技术减排效果的分析,十个挥发性有机物排放最多的部门宏观经济变量变化情况,主要受影响部门宏观经济

23、变量 变化情况,为政府、行业、企业、公众服务情况,我国工业挥发性有机污染物治理技术发展报告我国工业挥发性有机污染物技术政策吸附法工业有机废气治理工程技术规范催化法工业有机废气治理工程技术规范北京市VOCs污染治理技术筛选评估研究 环保产业VOCs减排与控制产业联盟 控制技术的快速评价 组织召开全国性技术研讨会3次 工程技术人员的培训（160人次）地方政府、公众的咨询,第七届中美区域空气质量管理研讨会,应对气候方面中国积极向上的态度,“智慧在此、思想无疆”，-希望本期专刊所呈现的思想和理念，能够给读者和决策者以启迪和收获;能够为我国未来的关挥发性有机污染物（VOCs）的减排和控制提供一定的支撑和帮助。,Web site:www.chinavocs.org,原始文明：淳朴、盲目性、本能、自然生态链 农业文明：勤勉、依赖性、体能、天定胜人论 工业文明：进取、掠夺性、技能、人定胜天论 生态文明：自觉、和谐性、智能、天人和谐论,人类发展进程-文明形态,