目前，我國(guó)SO2、氮氧化物(NOx)、煙粉塵污染控制已取得進(jìn)展，但以PM2.5和O3為特征污染物的大氣復(fù)合污染形勢(shì)依然嚴(yán)峻。作為PM2.5和O3的前體物，VOCs排放量仍呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，對(duì)大氣環(huán)境影響日益突出，迫切需要全面加強(qiáng)VOCs污染防治工作。作為一種戰(zhàn)略性新興化工行業(yè)，現(xiàn)代煤化工能促進(jìn)我國(guó)煤炭清潔高效利用和保障能源安全，近幾年進(jìn)入了發(fā)展快車(chē)道，隨著供給側(cè)改革深入推進(jìn)，未來(lái)新增產(chǎn)能仍然較大，生產(chǎn)過(guò)程中排放的VOCs量也會(huì)繼續(xù)增大，其污染防控也必將越來(lái)越嚴(yán)格。目前，很多學(xué)者專(zhuān)家參照石化行業(yè)VOCs處理對(duì)煤化工VOCs管控進(jìn)行了相關(guān)的研究，然而，針對(duì)現(xiàn)代煤化工行業(yè)VOCs排放特征和污染防控的研究還很不系統(tǒng)，存在較多的薄弱環(huán)節(jié)，導(dǎo)致現(xiàn)階段對(duì)其的認(rèn)識(shí)還無(wú)法滿(mǎn)足大氣污染治理的管理和決策需求，急需加強(qiáng)煤化工行業(yè)VOCs排放特征和污染防控薄弱環(huán)節(jié)的研究，探索解決薄弱環(huán)節(jié)的方法。
1 現(xiàn)代煤化工行業(yè)VOCs污染排放特征
現(xiàn)代煤化工生產(chǎn)技術(shù)復(fù)雜、工藝流程長(zhǎng)，VOCs排放節(jié)點(diǎn)多，主要有設(shè)備動(dòng)靜密封點(diǎn)、有機(jī)液體儲(chǔ)存與調(diào)和揮發(fā)損失、有機(jī)液體裝卸揮發(fā)損失、廢水集輸、儲(chǔ)存、處理處置過(guò)程逸散、工藝有組織排放、冷卻塔、循環(huán)水冷卻系統(tǒng)釋放、非正常工況(含開(kāi)停工及維修)排放、工藝無(wú)組織排放、火炬排放、燃燒煙氣排放、采樣過(guò)程排放、事故排放、原料煤、反應(yīng)(油)灰渣和活性污泥等固體物料等13類(lèi)源項(xiàng)。
2 現(xiàn)代煤化工VOCs污染防治的薄弱環(huán)節(jié)
由于現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)與石化產(chǎn)業(yè)在VOCs排放源強(qiáng)方面存在明顯差異，因此其污染防控不能照搬石化產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)前，我國(guó)現(xiàn)代煤化工行業(yè)VOCs污染防治主要存在以下薄弱環(huán)節(jié)：
1)缺乏VOCs排放源清單。目前，針對(duì)現(xiàn)代煤化工行業(yè)VOCs排放源開(kāi)展的研究工作相對(duì)零散，源清單建立所需的排放因子尚未確立，VOCs排放核算主要根據(jù)石化行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)際工作中存在很多問(wèn)題。
2)缺乏VOCs源成分譜庫(kù)。與SO2、NOx等大氣污染物不同，VOCs種類(lèi)與其在大氣環(huán)境中的作用密不可分。因此，需要構(gòu)建反映不同來(lái)源VOCs組成特征的成分譜庫(kù)。目前我國(guó)現(xiàn)代煤化工行業(yè)此方面的研究剛起步，亟需建立源成分譜數(shù)據(jù)平臺(tái)。
3)缺乏適應(yīng)行業(yè)特點(diǎn)的VOCs控制技術(shù)體系。按照現(xiàn)代煤化工行業(yè)的工藝特征和排放特點(diǎn)開(kāi)展從生產(chǎn)到使用的全過(guò)程VOCs控制和管理體系，是我國(guó)防控VOCs污染的必要途徑。然而，我國(guó)還未形成針對(duì)行業(yè)特點(diǎn)的VOCs控制技術(shù)體系。
以上薄弱環(huán)節(jié)中，排放底數(shù)不清、污染排放特征不清是主要障礙。為了跨越這一障礙，亟需加強(qiáng)我國(guó)煤化工行業(yè)VOCs排放的監(jiān)測(cè)研究。
3 固定污染源VOCs監(jiān)測(cè)技術(shù)方法
現(xiàn)代煤化工企業(yè)排放的VOCs種類(lèi)繁多、組分復(fù)雜，通常包括烷烴、烯烴、芳香烴、炔烴等非甲烷碳?xì)浠衔锖腿⑼⒋肌⒚选Ⅴァ⒎拥群跤袡C(jī)物、鹵代烴、含氮化合物、含硫化合物等，其監(jiān)測(cè)分析需要科學(xué)系統(tǒng)的方法作為保障。
目前，我國(guó)對(duì)固定污染源廢氣中的VOCs監(jiān)測(cè)主要參照《固定污染源排氣中非甲烷總烴的測(cè)定氣相色譜法》(HJ/T 38)、《固定污染源廢氣揮發(fā)性有機(jī)物的采樣氣袋法》(HJ 732—2014)和《固定污染源廢氣揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定固相吸附-熱脫附氣相色譜-質(zhì)譜法》(HJ 734—2014)進(jìn)行，監(jiān)測(cè)主要以現(xiàn)場(chǎng)手工采樣、實(shí)驗(yàn)室分析為主，整個(gè)過(guò)程耗時(shí)較長(zhǎng)，不僅無(wú)法滿(mǎn)足監(jiān)測(cè)代表性和時(shí)效性的要求，更難滿(mǎn)足長(zhǎng)時(shí)間、大范圍系統(tǒng)開(kāi)展現(xiàn)代煤化工企業(yè)VOCs排放監(jiān)測(cè)的要求。
當(dāng)前，我國(guó)現(xiàn)代煤化工發(fā)展已于國(guó)外水平，但現(xiàn)代煤化工行業(yè)VOCs排放監(jiān)測(cè)卻落后于形勢(shì)的需要，因而迫切需要開(kāi)展現(xiàn)代煤化工行業(yè)VOCs在線監(jiān)測(cè)研究，建立現(xiàn)代煤化工行業(yè)VOCs在線監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
4 現(xiàn)代煤化工行業(yè)固定污染源VOCs排放在線監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范
在線監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范主要內(nèi)容
參照HJ 75，現(xiàn)代煤化工行業(yè)固定污染源VOCs排放在線監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范主要包括在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成、技術(shù)性能、監(jiān)測(cè)站房、安裝、技術(shù)指標(biāo)調(diào)試檢測(cè)、技術(shù)驗(yàn)收、日常運(yùn)行管理、日常運(yùn)行質(zhì)量保證以及數(shù)據(jù)審核和處理等方面的內(nèi)容。
現(xiàn)代煤化工行業(yè)固定污染源VOCs排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成可參照HJ 1013，包括非甲烷總烴監(jiān)測(cè)單元、廢氣參數(shù)監(jiān)測(cè)單元、數(shù)據(jù)采集與處理單元。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)性能要求應(yīng)與《固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法》(HJ 1013—2018)和《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法》(HJ/T 76—2017)基本保持一致。
監(jiān)測(cè)站房要求和安裝要求基本與HJ 75的要求一致。若排放口上無(wú)適當(dāng)?shù)牟蓸涌讜r(shí)，可將采樣管直接由排放口插入2倍直徑或2 m深處采樣。若采樣孔位于排放管道負(fù)壓處，則采樣管與采樣孔之間應(yīng)*密封。出于煤化工企業(yè)安全考慮，電氣設(shè)備的外殼防護(hù)應(yīng)符合GB/T 4208的技術(shù)要求，戶(hù)內(nèi)達(dá)到防護(hù)等級(jí)IP24級(jí)，戶(hù)外達(dá)到防護(hù)等級(jí)IP55級(jí)。防爆區(qū)安裝CEMS，需具有防爆安全性，并通過(guò)防爆安全檢驗(yàn)認(rèn)證。
在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝運(yùn)行后，先要進(jìn)行技術(shù)性能指標(biāo)的調(diào)試檢測(cè)，可采用的HJ 1013中提出的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)指標(biāo)作為安裝調(diào)試指標(biāo)，并建立相應(yīng)的調(diào)試檢測(cè)方法。完成安裝、調(diào)試檢測(cè)后，應(yīng)進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)收，包括技術(shù)指標(biāo)驗(yàn)收和聯(lián)網(wǎng)驗(yàn)收。技術(shù)指標(biāo)操作步驟和計(jì)算公式參照HJ 75的相關(guān)要求，結(jié)果應(yīng)符合表2的要求(排氣參數(shù)檢測(cè)符合HJ 75中相關(guān)要求)，聯(lián)網(wǎng)驗(yàn)收可與HJ 75中的相關(guān)條款保持一致。
5 結(jié) 論
1)現(xiàn)代煤化工企業(yè)VOCs排放源強(qiáng)的是廢水集輸、儲(chǔ)存、處理處置過(guò)程逸散，其污染物排放源強(qiáng)與石化企業(yè)存在明顯差異，污染源強(qiáng)核算和防控不能照搬石化企業(yè)經(jīng)驗(yàn)。
2)建立固定污染源VOCs排放在線監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范，在此指導(dǎo)下科學(xué)開(kāi)展現(xiàn)代煤化工企業(yè)VOCs排放在線監(jiān)測(cè)，有助于跨越排放底數(shù)不清、污染排放特征不清這一主要障礙。
3)現(xiàn)代煤化工行業(yè)固定污染源VOCs排放在線監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范主要包括在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成、技術(shù)性能、監(jiān)測(cè)站房、安裝、技術(shù)指標(biāo)調(diào)試檢測(cè)、技術(shù)驗(yàn)收、日常運(yùn)行管理、日常運(yùn)行質(zhì)量保證以及數(shù)據(jù)審核和處理等。
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