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摘要:当前,中国已基本实现了化工类企业的进园入区,虽然各企业实现了废气的达标排放,但由于叠加效应等因素的影响,化工异味已经成为环境监管的难点和群众投诉的焦点。通过对化工园区内企业无组织排放的各类有机废气的特点、毒性、种类和来源进行剖析,探讨了无组织排放有机废气的收集处理方法和相应治理措施对策,对该类废气的日常环境监管提出了具体建议,并结合实际案例强化了对无组织废气进行防治是完全可行和必要的。未来,加强化工园区内企业无组织排放废气的监管和新废气治理技术的研发应用,区域环境空气质量和群众对环境满意率必将得到显著提高。
前言
当前,国内大多数地区已经建立了专业化工园区,基本实现了对入园化工企业统一管理和污染物集中收集、处理并达标排放,但由于生产工艺原因、管理水平、污防技术的限制,该类企业在生产过程中一般都会排放出诸如恶臭、非甲烷总烃、TVOC等各类无组织废气污染物,受企业密集度过高和叠加效应的影响,特别是在大气环流受阻等不利气象条件下,会对区域内大气环境质量和人民群众身体健康产生明显的影响,危害程度较大。近年来,特别是《新环保法》实施以来,为有效遏制雾霾、光化学污染等导致重污染天气发生频次,大力开展生态文明建设,环境监管部门对无组织排放废气的收集处理和开展集中整治已经迫在眉睫。
1无组织排放废气的危害
无组织排放废气中污染物在高浓度密集的情况下会危害人体的呼吸系统,尤其挥发性污染物在高浓度作用下会造成人员中毒死亡;无组织排放废气中的各种颗粒污染物和气态污染物也会危害到动植物的健康生长,如果某些挥发性有毒有害的气体通过空气媒介进入到动植物的生物细胞内,就会破坏细胞组织,引起中毒甚至死亡。在美国EPA优先控制的187种污染物中,有33种属于挥发性有机物,其中苯、三氯甲烷、四氯乙烯等已被WHO确定为对动物具有致癌和致畸。
1.1对人体的影响和危害
无组织排放有机废气主要由苯、醇、醚、酮、酚、醛、酯、胺等构成,此外还有烷烃、不饱和烃、硫化物、氨等有机物质,主要表现在引起呼吸系统的疾病。在突发性的高浓度污染物作用下,可造成急性中毒,甚至引起死亡。由于无组织废气排放高度较低,没有经过充分有效的扩散和稀释就进入地表呼吸带,若长期处于低浓度污染环境中,会使人体体质下降,精神不振,引起呼吸系统病症,苯并芘类、多环芳烃及焚烧炉废气中的二嗯英等这些强致癌物质,已经引起人们的高度重视。
1.2对动植物的危害
高浓度无组织废气排人大气中,使植物机体发生生理和生物化学变化,影响细胞正常活动和遗传系统,引起植物数量和群落的变化,动物通过呼吸系统以及食用被污染的植物和水,引起中毒甚至死亡。
1.3对环境的危害
无组织排放废气虽然从感观上不如有组织排放废气对环境的影响力,但长时间的累积和叠加效应,会造成厂界及园区周边大气环境不断受到污染,对PM2.5和PM10及城市空气污染贡献率较大。由于大部分废气呈酸l生,对被高浓度酸性气体长期接触后的建筑物、金属构件、电器元件等,都会有不同程度的腐蚀和侵蚀,容易引起材质发生变化,降低使用寿命,导致安全环保事故的发生。
1.4对气候的危害
无组织废气污染大气,影响局部气温的变化,大量排放的二氧化硫会导致酸雨频发,大量排放的二氧化碳会产生“温室效应”,氟化物也是臭氧层破坏的主要物质之一。
2无组织排放废气的种类和来源
2.1种类
传统大气污染物主要为颗粒物、NOSO:等,大多是由燃烧过程或加热设备产生,而化工企业排放的废气所含污染物种类很多,既有颗粒状的污染物,也有气态的污染物,颗粒状的主要有飞灰、黑烟、粉尘、烟尘、水雾等,气态污染物主要有碳氧化物、硫氧化物、氮氧化物、有机化合物、卤素化合物等。其中硫氧化物主要为SO,主要来自燃料(煤、焦炭、天然气、柴油等),另外硫化物矿石的焙烧和冶炼过程也会产生;氮氧化物主要为NO、NO2,主要来自工业炉窑、硝酸生产、金属表面处理、污水处理站硝化反应等过程;碳氧化物主要为CO和CO2,主要来自燃料燃烧过程;有机化合物主要包括烃类、VOCs等,VOCs主要由烷烃(20%)、不饱和烃(21%)、苯系物(30%)构成,表现出较高的大气氧化活性和毒性,可引起臭氧层空洞、紫外辐射增强、温室效应等后果,还可与NO发生光化学反应,形成光化学烟雾,该类物质主要来自有机化工生产过程中;卤素化合物主要为HF、HCL等,主要来自化工、塑料、盐酸制造及废物焚烧等过程。2.2来源无组织排放废气点源分散,产污环节多,点位多,难以实施有效的收集,更谈不上处理,同时,各个点源的废气排放量较小,企业方既不重视也不愿处理,经疏理,其来源大致有污水处理站、固(危)废堆场、挥发性原料装卸过程、产品贮存场所及储罐区成废气发散等方面。
2.2.1污水处理站
为确保达到污水接管标准,化工企业一般都建设有配套的污水处理装置或预处理设施,其在收集池、曝气池和污泥处理工段会产生的无组织排放废气,主要成分是硫化物,如H2S、氨氮、四硫醇等,恶气体的废气量与污水水质水量、处理工艺、污泥压滤方式以及气象条件等因素有关,恶臭源强可参照城市污水处理厂相关数据经修正后进行核算。
2.2.2固(危)废堆场
化工企业的固(危)废种类较多,主要包括污水处理站生化污泥、化学反应过程中产生的反应釜渣、滤渣、废催化剂、废化学原料容器及沾有化学原料的其它物质等,一般均掺杂着有机物,在堆放过程中,会缓慢释放出有毒有害物质。
2.2.3化工企业一般均配套建设有原料贮罐区、用于储存化学液体有机原料或酸碱液体
贮罐区无组织排放废气主要来源于呼吸排放和工作排放,呼吸排放是由于温度或大气压力变化引起蒸汽的膨胀和收缩而产生的蒸汽排放,工作排放是由于装料与卸料而产生的气体挥发性损失,一般而言,碱性液体挥发性较小,而贮存液体为酸l生且浓度较高时,挥发性较大。
2.2.4生产过程及物料转移过程
化工生产常常伴有合成、混合、过滤、压滤、离心、蒸馏、结晶、沉降、粉碎、烘干等工序,都存在发生有机物和溶剂挥发而逸散到空气中,特别是在离心、烘干、热排渣等工序,极易间歇排放浓度较高的废气,该类废气量与工艺方法和设备形状关系较大,此外,在生产中,物料或产品从一个容器转移到另一个容器时,会发生吸人或放出气体的现象。
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