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实验分别对该炼油厂的各个循环水场进行采样分析,每个循环水场用标准采样试剂瓶进行采样,采样点分别为循环水场的进水管线以及循环水场的出口(出口的水样一般从配套的泵上导淋阀采样)。其中每个点位监测频率为2次/d,每次采得2瓶水样用来进行平行样校准。部分采样点位如图3所示。
通过连续的实验监测,测得相对应的循环水场挥发性有机物的排放量如下表2。
根据测得的相关数据,可根据算出来的△POC与相对应循环水场流量来进行计算,利用公式(1):
3VOCs核算结果对比及溯源分析
3.1实测法与系数法比较
通过对该石化企业6个循环水场进行取样分析,核算得出该炼厂的循环水系统VOCs排放量为863t/a,而在最新发布的《石化行业VOCs污染源排查工作指南》中[8],还提及到了企业可以选用系数法来对本厂的挥发性有机物总量进行核算,其中排放系数为7.1910-7t/m3,该石化企业的循环水工作量为75485m3/h,通过排查指南中的公式可计算得出该石化企业的循环水场挥发性有机物排放量为:
对比不难发现,通过实测法算出的数据比用系数法算出的数据要高出接近1倍,从而说明系数法并不能很好地反映该炼化企业的挥发性有机物排放总量。系数法由于多方面因素没有考虑进去,这也是为何在排查指南中,国家环保部推荐企业采用实测法而不是系数法的缘故。
3.2挥发性有机物溯源
石化企业对环境造成的污染不可小视,而石化企业发生异常工况时,不仅会造成企业较大的经济损失,同时也会造成不同程度的环境污染。如何能在最短时间内确定哪里发生了泄露则是我们近期需要作出调研的一个重点。
根据该企业提供的相关资料显示,该炼化厂的每个循环水场都有对应的换热器,而且数目众多,但是由于各个换热器的物料不一样。在对循环水场进行日常监测的时候,若是有异常工况发生,则监测数据会出现较大的波动,我们便可以知道该循环水场的来水装置上换热器发生了泄露,进而可以通过对相关循环水场的水质进行GC-MS组分分析,在确定了特性物料后,就可以确定具体的泄露来源是哪个换热器,最终可以达到更快确定泄漏源并加以控制修复的目的。
通过上述途径,不仅能够在最短时间内找出泄露的污染源,还能及时让企业恢复正常工况运行,这不仅对企业有利,同时对环境的污染持续时间也减少了,进而达到了VOCs减排的目的。
4结论
(1)通过对该炼油厂的各个循环水场进行挥发性有机物排放量的核算,初步得到了循环水系统的年排放量为800多吨,这是一个十分巨大的数字。有相关数据显示美国大部分炼油厂的总排放量大致都是在700~1200t/a,相对于这些数据,该炼化厂光一个循环水系统的排放量就相当于美国部分炼化厂整个厂子的挥发性有机物排放总量,可见其泄漏的严重性;
(2)前期我们对于石化企业的VOCs排放问题,更多的关注点在于原油罐区的储罐或是一些装置上的阀门泄露,很少会考虑到循环水场的排放。因为我们大多数会下意识认为循环水场很干净,基本不会有VOCs的排放。而本文章则给出了定量的计算,说明了循环水场和污水处理系统一样,也是一个VOCs排放的重点源头,我们需要加强循环水场的检测工作,防止VOCs的大量泄露;
(3)对于石化企业VOCs的溯源排查,文章简要提供了一种较为新型的做法,利用平日监测得出的水样数据能够获知企业来水装置的运行工况是否正常,并且能在非正常工况情况下,通过GC-MS等组分分析仪器来对循环水场的特殊物料进行溯源,从而在最短时间内找出泄漏源是哪个换热器,哪套装置发生泄漏,最终达到控制挥发性有机物进一步排放的目的。
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