重点行业VOCs污染防治要点

前言:

       VOCs,即挥发性有机物,通常分为非甲烷碳氢化合物、含氧有机化合物、卤代烃、含氮有机化合物、含硫有机化合物等几大类。石化、化工、工业涂装、包装印刷、油品储运销等行业是我国VOCs重点排放源。

 

       VOCs参与大气环境中臭氧和二次气溶胶的形成,其对区域性大气臭氧污染、PM2.5污染具有重要的影响。大多数VOCs具有令人不适的特殊气味,并具有毒性、刺激性、致畸性和致癌作用,特别是苯、甲苯及甲醛等对人体健康会造成很大的伤害。因此,对VOCs污染采取有效措施,进行治理十分必要。

 

 

 

       推进重点用能设备节能增效

 

案例一 · 未使用低 VOCs 含量涂料

 

       2021 年 11 月 23 日,南通市海门生态环境局执法人员对江苏某机械设备有限公司进行双随机检查,发现该公司喷漆车间内有风力发电机钢结构件正在等待喷涂,现场放置工人所使用的油漆和固化剂稀释剂等。执法人员使用便携式 VOCs 检测仪于喷漆车间大门口检测,显示数值为 17.92mg/m3。经核算该公司使用的环氧富锌底漆中挥发性有机化合物含量约为 431g/L,聚氨酯面漆挥发性有机化合物含量约为399g/L,超过《低挥发性有机化合物含量涂料产品技术要求》(GB/T38597-2020)规定的挥发性有机化合物含量。该公司的行为违反了《大气污染防治法》第四十六条规定,南通市生态环境局下达行政处罚决定书,责令该公司改正违法行为,处罚款 2 万元。

 

案例二 · 未在密闭空间或设备中进行产生含 VOCs 废气的生产活动

 

       2020 年 8 月,经广州市生态环境局花都分局现场检查,发现广州某实业有限公司正在生产,产品主要为家具油漆(溶剂型涂料),主要工艺为:醇酸树脂、溶剂—混合搅拌—成品,主要在混合过程中产生有机废气,但是生产车间密闭的卷帘打开,且有在车间外进行树脂调配的行为,上述产生有机废气的工序未在密闭空间进行。该公司违反了《大气污染防治法》第四十五条规定,广州市生态环境局责令该公司十日内改正违法行为,处2万元罚款。

 

 

案例三 · 未按照要求建立涉挥发性有机物工作台账

 

       2020 年 11 月 26 日,经广州市生态环境局白云分局现场检查,发现广州市某包装材料有限公司从事包装印刷生产,生产过程中使用溶剂型油墨、稀释剂等产生挥发性有机物的原辅料;经查,该公司未按规定建立原辅料台账,导致排污底数不清,废气吸附塔内活性炭更换频次不明确。该公司违反了《广东省大气污染防治条例》第二十七条第二款。广州市生态环境局责令该公司立即改正违法行为,处罚款 2 万元。

 

案例四 · 未按照规定使用污染防治设施

 

       2021 年 11 月 22 日佛山市顺德区杏坛镇人民政府执法人员检查时,佛山市顺德某木业有限公司正在生产,手工喷漆工序正在喷漆,项目配套的废气治理设施电源没有开启,没有正常运行,治理设施的活性炭箱内无活性炭,废气未经处理直接排放到外环境,属于产生含挥发性有机物废气的生产和服务活动,未按照规定安装、使用污染防治设施。该公司违反了《大气污染防治法》第四十五条的规定,佛山市顺德区杏坛镇人民政府责令该单位改正违法行为,处以 10 万元罚款。

 

案例五 · 未保证VOCs在线监控设备正常运行

 

       扬州市仪征生态环境执法局于2023年4月20日对仪征某危废处置公司进行现场检查,发现该单位正在生产,料坑及危废贮存库产生的挥发性有机物废气配套建设了两套挥发性有机物处理装置,均已安装挥发性有机物在线监测设备。现场调阅该单位VOCs排口挥发性有机物在线监控设施历史数据,分析仪显示该单位非甲烷总烃长期数值为零或恒值,该单位长期未按规范对在线监控设施进行运行维护,且在监测系统故障期间,未及时维修报告并开展手工监测。该企业行为违反了《排污许可管理条例》第二十条规定,扬州市仪征生态环境局对企业存在的未保证在线监控设施正常运行问题依法立案调查。

 

 

       相关法规:

 

       ——中华人民共和国大气污染防治法(主席令第三十一号)

 

       ——重点行业挥发性有机物综合治理方案(环大气[2019]53号)

 

       ——挥发性有机物无组织排放控制标准(GB 37822-2019)

 

       ——挥发性有机物治理实用手册(生态环境部大气环境司/著)

 

       一、源头削减

 

       1)生产、使用低VOCs含量的原材料和产品。如:水性、粉末、高固体分、无溶剂、辐射固化等低VOCs含量的涂料,水性、辐射固化、植物基等低VOCs含量的油墨,水基、热熔、无溶剂、辐射固化、改性、生物降解等低VOCs含量的胶粘剂,以及低VOCs含量、低反应活性的清洗剂等。从源头减少VOCs产生。

 

       2)采用全密闭、连续化、自动化等生产技术,以及高效工艺与装置等,减少工艺过程无组织排放。

 

       3)使用低(无)泄漏设备的泵、压缩机、过滤机、离心机、干燥机等设备。

 

       4)采用密闭式循环水冷却系统。

 

       二、过程控制

 

       1) 含VOCs物料应储存于密闭容器、包装袋,高效密封储罐,封闭式储库、料仓等。

 

       2) 含VOCs物料转移和输送,应采用密闭管道或密闭容器、罐车等。

 

       3) 含VOCs物料生产和使用过程,应采取有效收集措施或在密闭空间中操作。

 

       4) 加强设备与管线组件泄漏控制。企业中载有气态、液态VOCs物料的设备与管线组件,密封点数量大于等于2000个的,应按要求开展设备与管线组件泄漏检测与修复 (LDAR) 工作。

 

       5) 高VOCs含量废水的集输、储存和处理过程,应采取加盖等密闭措施。

 

       6) 含VOCs设施在维修、检修时,应当按照技术规范,对生产装置系统的停运、倒空、清洗等环节进行挥发性有机物排放控制。

 

       三、末端治理

 

       1) VOCs无组织废气收集统

 

       ● 应考虑生产工艺、操作方式、废气性质、处理方法等因素,对 VOCs 废气进行分类收集。

 

       ● 采用全密闭集气罩或密闭空间的,除行业有特殊要求外,应保持微负压状态,并根据相关规范合理设置通风量。

 

       ● 采用局部集气罩的,距集气罩开口面最远处的VOCs无组织排放位置,控制风速应不低于0.3米/秒,有行业要求的按相关规定执行。

 

       ● 应与生产工艺设备同步运行,输送管道密闭、无破损。

 

       2) 治理设施的设计

 

       ● 企业新建治污设施或对现有治污设施实施改造,应依据排放废气的浓度、组分、风量,温度、湿度、压力,以及生产工况等,合理选择治理技术。

 

       ● 低浓度、大风量废气,宜采用沸石转轮吸附、活性炭吸附、减风增浓等浓缩技术,提高VOCs浓度后净化处理;高浓度废气,优先进行溶剂回收,难以回收的,宜采用高温焚烧、催化燃烧等技术。

 

       ● 油气(溶剂)回收宜采用冷凝+吸附、吸附+吸收、膜分离+吸附等技术;低温等离子、光催化、光氧化技术主要适用于恶臭异味等治理;生物法主要适用于低浓度VOCs废气治理和恶臭异味治理。

 

       ● 非水溶性的VOCs废气禁止采用水或水溶液喷淋吸收处理。

 

       ● 车间或生产设施收集排放的废气,VOCs初始排放速率大于等于3千克/小时、重点区域大于等于2千克/小时的,VOCs治理效率不低于80%,采用的原辅材料符合国家有关低VOCs含量产品规定的除外。

 

       ● 工程设计应符合HJ 2026、HJ 2027、HJ 1093等相关技术规范要求。

 

       3) 治理设施的运行管理

 

       ● VOCs 治理设施应与生产工艺设备同步运行,VOCs 治理设施发生故障或检修时,对应的生产工艺设备应停止运行,待检修完毕后同步投入使用;生产工艺设备不能停止运行或不能及时停止运行的,应设置废气应急处理设施或采取其他替代措施。

 

       ● 明确 VOCs 治理设施关键固定参数设计值和正常运行时操作参数指标范围限值,通过检查这类指标是否正常且稳定,用以判断设施是否正常运行。

 

       ● 定期检查 VOCs 治理设施状况,包括设备运行效果、技术参数指标、设备管道安全、设备壳体、内部、零部件、仪表、阀门、风机等方面。可采用感官判断(目视、鼻嗅、耳闻),现场仪表指示值读取和信息资料收集,量具和便携式检测仪现场测量,现场采样实验室分析等方法。

 

       ● 根据检查结果适时开展治理设施维护保养,维护保养工作不宜在运行期间,包括但不限于:及时更换失效的净化材料,尽快修复密封点的泄漏以及损坏部件,按期更换润滑油及易耗件,定期清理设备和设施内的粘附物和存积物并对外表面进行养护。

 

       ● 采用一次性活性炭吸附技术的,应定期更换活性炭,废旧活性炭应再生或处理处置。

 

       四、排放限值

 

       满足《大气污染物综合排放标准》(GB 16297—1996)、《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB 37822—2019),及相关行业标准。有更严格地方标准的,执行地方标准。

 

       五、监测监控

 

       1) 严格执行《排污许可证申请与核发技术规范》、《排污单位自行监测技术指南》及企业排污许可证等规定的自行监测管理要求。

 

       2) 纳入重点排污单位名录的,排污许可证中规定的主要排污口安装自动监控设施。

 

       3) 限产、停产、检修等非正常工况下,应保证自动监控设施正常运行。

 

       六、台账记录

 

       1) VOCs原辅材料台账:采购单、出入库记录、VOCs物料用量及VOCs含量信息表、VOCs物料检测报告、VOCs物料物质安全说明书(SDS)等。

 

       2) VOCs废气处理设施台账:VOCs有机废气治理设施设计方案、VOCs有机废气治理工程项目合同、治理设施运维管理操作手册、治理设施日常监管台账记录(含非正常工况记录)、有机废气监测报告等。

 

       3) 危废台账:废溶剂、废抹布、废油漆桶、废活性炭、废灯管等二次污染物处置记录。

 

 

       相关法规:

 

       ——《固定污染源废气 非甲烷总烃连续监测技术规范》(HJ 1286—2023)

 

       ——《固定污染源烟气(SO2、NOX、颗粒物)排放连续监测技术规范》(HJ 75-2017)

 

       一、记录要求

 

       VOCs在线监测系统日常巡检记录应包括:检查项目、检查日期、被检项目的运行状态等内容,而且每次巡检应记录并归档,日常巡检时间间隔不超过7d。每次进行备件或材料更换时,更换的备件或材料的品名、规格、数量等应记录并归档。如更换有证标准物质或标准样品,还需记录新标准物质或标准样品的来源、有效期和浓度等信息。

 

       二、运维要求

 

       1) 对于使用氢气钢瓶的,要每天巡检钢瓶气的压力并记录,有条件的应做到一用一备;

 

       2) 至少每周检查一次氢气发生器变色硅胶的变色情况,超过2/3变色更换变色硅胶;

 

       3) 至少每周检查一次除烃装置温度是否保持在350℃以上;

 

       4) 至少每周检查一次出峰时间与标准谱图一致性情况是否符合仪器使用手册要求;

 

       5) 对于使用氢气发生器的,应按其说明书规定,定期检查氢气压力、氢气发生器电解液等,根据使用情况及时更换,每周添加一次纯净水;

 

       6) 至少每月检查一次燃烧气连接管路的气密性,VOCs在线系统的过滤器、采样管路的结灰情况,若发现数据异常应及时维护;

 

       7) 至少每半年检查一次零气发生器中的活性炭和NO氧化剂,根据使用情况进行更换;

 

       8) 使用催化氧化装置的VOCs在线装置每年用丙烷标气检验一次转化效率,保证丙烷转化效率在90%以上,否则需更换催化氧化装置;

 

       9) 更换主要部件如色谱柱、定量环时需对分析仪进行多点校准。

 

       三、校准要求

 

       1) 具有自动校准功能的VOCs在线系统应每24h自动校准一次仪器零点和量程;

 

       2) 无自动校准功能的VOCs在线系统至少7d用零气和高浓度标准气(80%~100%的满量程值)校准一次仪器零点和量程;

 

       3) VOCs在线系统每3个月至少进行一次全系统的校准,要求零气和标准气体从监测站房发出,经采样探头末端与样品气体通过的路径(应包括采样管路、过滤器、洗涤器、调节器、分析仪表等)一致,进行零点和量程漂移、示值误差和系统响应时间的检测;

 

       4) 具有自动校准功能的流速CMS每24h至少进行一次零点校准,无自动校准功能的流速CMS每30d至少进行一次零点校准。

 

       四、常见故障及排除

 

       VOCs在线系统发生故障时,系统管理维护人员首先还是要及时处理并记录,维修处理过程中,要注意以下几点:

 

       1) VOCs在线系统需要停用、拆除或者更换的,应当事先报经生态环境主管部门备案;

 

       2) 运行单位发现故障或接到故障通知,应在4h内赶到现场进行处理;

 

       3) 对于一些容易诊断的故障,如电磁阀控制失灵、膜裂损、气路堵塞、数据采集仪死机等,可携带工具或者备件到现场进行针对性维修,此类故障维修时间不应超过8h;

 

       4) 仪器经过维修后,在正常使用和运行之前应确保维修内容全部完成,性能通过检测程序,按本技术指南对仪器进行校准检查。若监测仪器进行了更换,在正常使用和运行之前应对系统进行重新调试和验收;

 

       5) 若数据存储/控制仪发生故障,应在12h内修复或更换,并保证已采集的数据不丢失;

 

       6) 监测设备因故障不能正常采集、传输数据时,应及时向生态环境主管部门报告,缺失数据如何处理。