贺利氏紫外光为VOCs处理“量体裁衣”

近日，环保部审议并原则通过的《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》，为石油和化工行业确立了减排目标。虽然在蓝天保卫战中，全行业通过源头治污和末端治理，取得了一些成效，但要实现上述目标，仍有较大难度，从近日的环保督察行动中可见一斑。石化行业排放的挥发性有机物（VOCs）种类千差万别，处理技术也多种多样，怎样选择一种普适性的技术，定制专有的解决方案？在减排VOCs同时，怎样解决长期困绕行业的异味问题？来自德国的“百年老店”——贺利氏给出了答案。

紫外光废气处理推广恰逢其时

据环保部统计，2015年石化VOCs总排放量533万吨，对工业源VOCs排放的贡献率是42.2%。研究表明，VOCs是造成雾霾的元凶之一，VOCs转化生成的二次有机气溶胶(SOA)是PM2.5的重要组分。随着国家治霾行动的不断深入，VOCs减排也被提到了前所未有的高度。此外，部分VOCs具有毒性，部分VOCs会产生恶臭，对生产环境和当地居民造成影响。《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》提出，到2020年，石油炼制、石油化工行业VOCs排放量减少40%以上；农药、医药、合成树脂、橡胶和塑料制品制造等化工行业VOCs排放量减少30%以上。

贺利氏特种光源中国总经理叶辉

贺利氏特种光源中国总经理叶辉认为，在这样的严峻形势下，VOCs治理市场开始爆发，为贺利氏带来了机遇：“贺利氏紫外光催化氧化方案进入中国市场仅两三年，已经有一些大的项目落地。中国废气处理的投资在2020年之前将达到2万亿元，用在工业废气领域的投资每年在1000亿元左右。除了整个石化行业，印刷、印染、制药等行业也都因为相关法规的出台采取行动。正在进行的环保督查，对VOCs的减排也起到了积极作用。我们坚信在今后五到十年，这部分业务仍会有强劲增长。”

紫外光处理VOCs、消除异味的主要原理是光化学氧化降解污染物。通常是指污染物在紫外光的激发作用下，原子结构发生变化（键能变化），在强氧化剂的作用下，逐步被氧化成低分子中间产物，有机污染物最终生成CO2、H2O，而SO2、NOx等最终生成SO42-、NO3-。这种方法适用性强，可分解大部分含有C/H/O分子结构的有机物；除恶臭、异味效果显著；反应速度快；选择性小，与反应物浓度无关；处理效率高，不产生二次污染；运行成本低。

据贺利氏特种光源中国紫外销售总监曲云鹤博士介绍，VOCs排放分为有组织和无组织两种，按现要求，每家企业都要对排放废气进行收集，统一从出口排放，在出口对VOCs指标进行监测。环保部门不仅监测VOCs，还对臭味排放设定标准。国家《恶臭污染物排放标准GB14554-93》中规定，有组织排放臭气浓度低于2000，周界监控点臭气浓度低于20；上海地方标准规定有组织排放臭气浓度低于800，周界监控点臭气浓度低于20。“现在许多化工企业都对去除异味感到头疼。处理化工废水时往往会产生臭味，企业困惑自己明明废水处理后达标排放了，周围社区还会有人投诉。紫外光在去除异味方面有非常大的潜质。”曲云鹤告诉记者。

模块化组合实现“量体裁衣”

紫外光处理VOCs在大风量低浓度的场合使用效果最佳，贺利氏为客户提供解决方案时采用“量体裁衣”的方式，先期跟客户沟通时，会了解VOCs的种类和浓度等信息，根据这些信息，制订初步的解决方案，客户认可后，再到现场做中试实验，请第三方企业鉴定效果，最终得到最有效的处理方案。

“对于有机废气处理来说，没有单一技术可以解决所有问题。因此，整个解决方案，我们以模块的形式提供。这样的设计优点在于，确保产品在到达客户后有充足的拓展空间，既可以满足客户的扩产需求，又可以对整套设备进行调整降低需求。这样整个运营成本相对较低，投资回报率相对较高。”曲云鹤认为。

例如，在注塑行业，贺利氏与世界排名靠前的两家外资企业都有合作，它们在中国生产车间的有机废气处理设施都使用了贺利氏的解决方案。注塑需要在高温条件下进行，塑料原料烧焦后释放出难闻气味，废气处理需求强。生产过程中既有高温气体，又存在颗粒物，还有一些油脂。单一凭借紫外光无法解决所有问题，贺利氏就将除尘设备、水洗设备和紫外光催化氧化设备联用，除尘降温后，通过紫外光催化氧化去除臭味。

随着国家管控越来越严格，标准越来越高，贺利氏在一些处理场合，除了光化学氧化区之外，增加了光催化氧化区模块，为客户加上“双保险”。“贺利氏是全球最大的贵金属服务解决方案提供商，依托集团优势，光催化剂也由贺利氏来提供，催化效率业内领先。”曲云鹤介绍道。

紫外光处理VOCs的效率取决于灯管寿命、紫外光有效输出效率、停留时间等。贺利氏在这方面投入了大量的研发资金潜心钻研，积累了丰富的经验。贺利氏提供的紫外光源可以在运行12000小时以后，仍然保持90%的有效输出效率。贺利氏产品的设计可保证气体充分地同有机化合物接触，有充足的反应时间确保处理效率，对于箱体内紫外灯管排布方式也在不断优化。

更为关键的是，在石化行业，需处理的尾气往往高于室温，紫外光源对于温度的敏感性非常高，贺利氏的产品可以保证在高温条件下仍有高的效率，这是一般紫外光源难以做到的。

秉承“工匠精神”提前布局未来

叶辉认为，国家对于VOCs排放的控制不仅要设定标准，更要思考标准如何严格执行和有效监督。而现在的情况是，各地区重视程度不一样，有的地区特别严格，有的地区仍有空子可钻。“其实，国家环保法规的执行，可以规范企业和行业的发展。原来以牺牲环境为代价降低成本的办法在严格的法规下无法奏效了，企业只有重视自身的核心竞争力，包括产品研发、生产制造、成本控制等，才能在未来的市场竞争中立足，这也是国家希望看到的。国家正逐步推行在线VOCs监测，一旦正式上线后，这块市场会再次爆发，并逐渐走向良性竞争的轨道。”叶辉指出。

在谈到贺利氏未来在这块市场的布局时，叶辉表示：“第一，要紧密和行业专家、研究院合作，不断优化系统，装置在很多材料工艺环节仍有提升空间，应用角度来讲也有很多新的领域要摸索，各行业的VOCs千差万别，真想把系统的效能发挥到极致的话，需要我们秉承‘工匠精神’对设备、工艺不断改进；第二是要在市场中进行渠道建设，树立品牌形象，形成长期服务的能力，在处理之外实现更多功能，包括加装在线监测装置，实时跟踪处理效果，收集环保数据；第三，在项目执行当中严把质量关，这也是德国公司一贯的理念。”

精益求精，臻于至善。只有秉承“工匠精神”，才能铸就“百年品牌”。虽然目前贺利氏紫外光有效输出效率已达到9%，居于行业领先水平，但这家德国公司对于产品性能的完善并未止步，目前正在研发的紫外灯输出效率将超过30%，对于客户来说，使用的灯源数量和电能消耗都将大幅降低。