介紹用：VOC氣體治理技術(shù)課件

VOC的排放源主要分為泄漏排放源和逸散排放源兩大類。一、泄漏排放源：含有VOC料且可能有泄漏排放的裝置和設(shè)備，包括閥門(mén)、法蘭及其它管道連接設(shè)備、泵、壓縮機(jī)及壓縮機(jī)密封系統(tǒng)放氣管、卸壓裝置、開(kāi)口閥門(mén)、攪拌器密封口、通道門(mén)密封、儲(chǔ)蓄槽通風(fēng)管等。二、逸散排放：含有VOC生產(chǎn)物料的收集、儲(chǔ)存設(shè)備的敞開(kāi)液面及生產(chǎn)工藝廢水、廢液的收集和儲(chǔ)存以及凈化處理裝置的敞開(kāi)液面的逸散排放。

石油石化企業(yè)廠區(qū)VOC來(lái)源第一頁(yè)第二頁(yè)，共27頁(yè)。第二頁(yè)第三頁(yè)，共27頁(yè)。煉油廠排放的大氣污染物以甲烷、丙烯、丁烷、丁烯、戊烷、戊烯、苯系物以及其它烴類異構(gòu)體，甲硫醇、乙硫醇、甲硫醚、二甲二硫、噻吩及重硫化物等硫的有機(jī)化合物和硫化氫、氨氣等無(wú)機(jī)物。以上面煉油廠廢氣按成份的性質(zhì)：1、無(wú)機(jī)氣體硫化氫、氨氣，水溶性較強(qiáng)；2、甲烷、丙烯、丁烷、丁烯、戊烷、戊烯、苯系物、以及其它烴類異構(gòu)體，屬有機(jī)氣體，而且是非極性氣體；3、甲硫醇、乙硫醇、甲硫醚、二甲二硫醚、噻吩及重硫化物等硫的有機(jī)化合物，屬有機(jī)氣體，但由于硫元素的存在，這類分子極性較強(qiáng)。從這個(gè)分類看，廢氣處理中最難的是有機(jī)污染物的處理，也是廢氣處理技術(shù)工程服務(wù)廠家同類企業(yè)之間有區(qū)別的核心。

石油石化企業(yè)廢氣類型分析第三頁(yè)第四頁(yè)，共27頁(yè)?？傮w上，首要的工作是控制排放量，其次是對(duì)排放廢氣進(jìn)行處理。廢氣排放總量的控制，比如監(jiān)測(cè)、嚴(yán)格工藝管理和設(shè)備管理，在設(shè)計(jì)時(shí)就采用新技術(shù)等等。對(duì)排放的廢氣的處理，盡可能的進(jìn)行回收和利用。目前主流的技術(shù)都是把VOC氣體分子破壞，變成氧化物和水這樣的無(wú)害或低害的氣體物質(zhì)，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)就行。這是嚴(yán)重錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)！

VOC氣體污染的治理理念第四頁(yè)第五頁(yè)，共27頁(yè)。1、從總體處理技術(shù)思路上，本著兩個(gè)原則：一個(gè)是在達(dá)標(biāo)排放為前提下，盡可能的實(shí)現(xiàn)VOC污染空氣總量減少，而不是單純從排放濃度角度考慮。另一個(gè)是盡可能實(shí)現(xiàn)VOC物質(zhì)回收再利用，而不是只考慮無(wú)害或低害排放。2、從技術(shù)設(shè)計(jì)上，分區(qū)收集分別處理的專利技術(shù)，盡可能不增加廢氣體積總量；采用對(duì)高濃度氣體進(jìn)行預(yù)處理，降低濃度后與低濃度氣體混合，用推廣使用多年并有多個(gè)成功案例的兩段生物法達(dá)標(biāo)處理的技術(shù)路線，在合理的處理設(shè)備投資額下，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的目的。廢氣處理技術(shù)原則第五頁(yè)第六頁(yè)，共27頁(yè)。按GB31570-2015《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（或GB31570-2015《石油化工工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》）、GB50747-2012《石油化工污水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)污水處理場(chǎng)產(chǎn)生廢氣的處理方式的描述，廢水處理場(chǎng)的調(diào)節(jié)罐（池）、隔油池、均質(zhì)池（罐）、氣浮池、水解酸化罐（池）及污油回收、污泥處理設(shè)施，這些構(gòu)筑物產(chǎn)生的廢氣濃度較高但氣體總量只占總氣量的一半以下（如果采用對(duì)廢氣收集密閉體進(jìn)行合適的管理措施，這部分氣量還可以降低一半以上。這在四川石化的污水處理場(chǎng)，通過(guò)以杜勤為首的技術(shù)團(tuán)隊(duì)的實(shí)踐，已經(jīng)得到了證明。），生化池、沉淀池等構(gòu)筑物產(chǎn)生的廢氣濃度較低但氣量占了總氣量的一半以上。采用專利技術(shù)，把這兩類氣體分別收集。對(duì)高濃度部分氣首先采用預(yù)處理技術(shù)，把濃度降低到300mg/m3左右后，再與低濃度部分氣體混合進(jìn)入兩段式生物法裝置處理，大大降低了生物處理系統(tǒng)的制造投資。

1、分區(qū)收集分別處理的專利技術(shù)第六頁(yè)第七頁(yè)，共27頁(yè)。一個(gè)典型的兩段式生物裝置及工藝，示意如下：

2、沃太斯的兩段式生物法第七頁(yè)第八頁(yè)，共27頁(yè)。第一級(jí)：滴濾采用波紋板為氣液交換介質(zhì)，液相采用微乳液工作原理及烴降解功能菌液。目標(biāo)是將廢氣中的有機(jī)成份從氣相轉(zhuǎn)移到液相，與功能微生物接觸并生化降解。第二級(jí)：采用專利產(chǎn)品生物介質(zhì)，最大限度的利用生物介質(zhì)的吸附功能，將廢氣中的有機(jī)物質(zhì)截留在介質(zhì)表面的微孔內(nèi)，并與介質(zhì)攜帶的功能微生物接觸，被生化降解。采用波紋板介質(zhì)與球形結(jié)構(gòu)的介質(zhì)，比表面積較大，氣液接觸的機(jī)會(huì)多，氣體通過(guò)阻力較小，也不會(huì)產(chǎn)生由于液體中的顆粒物質(zhì)的局部聚積，造成氣流分布不均。烴降解菌在體系中的存在，保證了轉(zhuǎn)移到液相的有機(jī)物質(zhì)，會(huì)在設(shè)備運(yùn)行中，不斷被生物降解，不會(huì)再隨裝置廢液排放，再回到污水系統(tǒng)中去。

2、兩段式生物法第八頁(yè)第九頁(yè)，共27頁(yè)。在兩段式生物法技術(shù)中，包含了大量的專利技術(shù)：

2、兩段式生物法第九頁(yè)第十頁(yè)，共27頁(yè)。公司的著作軟件：

2、兩段式生物法

第十頁(yè)第十一頁(yè)，共27頁(yè)。典型裝置：

2、兩段式生物法第十一頁(yè)第十二頁(yè)，共27頁(yè)。兩段式生物法適用的工況：1)、按生物法的技術(shù)原理，原則上適用于大氣量低濃度的工況條件，非甲烷總烴小于300mg/m3，硫化氫及含硫有機(jī)氣體濃度之和小于40mg/m3，氨氣小于40mg/m3,均可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。2)、微生物系統(tǒng)的組成與總量，與污染物質(zhì)的組成與總量有對(duì)應(yīng)關(guān)系，能降解混合污染成份的微生物系統(tǒng)，有可能分多個(gè)類別，其中的結(jié)抗關(guān)系不能超過(guò)兩組（類），比如脫硫菌與脫烴菌，脫胺菌與脫烴菌。3)、原則上，不建議用生物法處理含有機(jī)胺官能團(tuán)的廢氣，比如胺類、腈類;以小分子烴類為主要污染成份的廢氣，如C4以下，不建議直接采用生物法，體系中要加入增加這類氣體向液相轉(zhuǎn)移的技術(shù)。

2、兩段式生物法第十二頁(yè)第十三頁(yè)，共27頁(yè)。預(yù)處理技術(shù)的使用，主要是將收集來(lái)的氣體降低濃度，達(dá)到兩段式生物法對(duì)非甲烷總烴的濃度要求（當(dāng)然了，工程上也有其它解決問(wèn)題的辦法，比如加大換氣次數(shù)，用空氣對(duì)廢氣進(jìn)行稀釋等，但會(huì)增大生物系統(tǒng)的處理氣量，造成生物裝置設(shè)計(jì)過(guò)大，增加投資）。1）對(duì)于收集來(lái)的廢氣中，硫化氫（包括含硫有機(jī)物）濃度較高時(shí)，采用堿液吸收的辦法來(lái)處理，廢液回到廢堿罐中。單純硫化氫較高時(shí)，也可以采用水吸收的辦法，廢液回到硫磺工藝段，回收硫磺。裝置采用填料塔形式。氣量較小或間歇排放時(shí)，也可采用射流噴射式引氣，在噴射器內(nèi)氣液混合反應(yīng)，在氣液分離器內(nèi)實(shí)現(xiàn)不反應(yīng)氣體與液體分離。

3、與兩段式生物法配套使用的預(yù)先處理技術(shù)第十三頁(yè)第十四頁(yè)，共27頁(yè)。2）對(duì)以非甲烷總烴為主要處理對(duì)象的廢氣類型，非甲烷總烴濃度降低的技術(shù)方法，主要有下面三種：第一種技術(shù)方法：收集后的非甲烷總烴濃度在300~500mg/m3之間，采用活性污泥洗滌法?；钚晕勰喾夹g(shù)原理：一、吸收：氣相溶解于混合液體中。二、吸附：低溶解性的高分子化合物被物理吸附在絮凝物上。三、冷凝：熱空氣中的可揮發(fā)性有機(jī)化合物遇到冷的混合液體發(fā)生凝聚。四、生物降解：高濃度、高活性好氧微生物將吸收、吸附和凝聚的氣體化合物進(jìn)行轉(zhuǎn)化和降解。

3、與兩段式生物法配套使用的預(yù)先處理技術(shù)第十四頁(yè)第十五頁(yè)，共27頁(yè)。工藝流程圖如下：

3、與兩段式生物法配套使用的預(yù)先處理技術(shù)

對(duì)非甲烷總烴的降低達(dá)到40%以上，脫硫效果達(dá)到85%以上，運(yùn)行效果很好。第十五頁(yè)第十六頁(yè)，共27頁(yè)。第二種技術(shù)方法：廢氣收集后的非甲烷總烴濃度在500~1000mg/m3之間，采用生物表面活性劑增溶法，液相表面張力減小，使得氣相烴類物質(zhì)進(jìn)入液相的能力增加，微乳液的原理，使得進(jìn)入液相的氣相污染物質(zhì)更穩(wěn)定。

3、與兩段式生物法配套使用的預(yù)先處理技術(shù)第十六頁(yè)第十七頁(yè)，共27頁(yè)。第三種技術(shù)方法：廢氣收集后的非甲烷總烴濃度大于1000mg/m3的，采用“變壓吸附脫附工藝+冷凝回收技術(shù)”。石化企業(yè)污水處理場(chǎng)高濃度部分廢氣收集后，濃度往往達(dá)到1000mg/m3以上，總污染物質(zhì)量很大。也有象酸性水罐、堿渣罐、原料及成品儲(chǔ)罐這樣的裝置，氣量雖然不大，但濃度特別高的工況，總污染物質(zhì)量也很大。石化企業(yè)有些工藝尾氣的排放、罐的呼吸閥排放、裝車等工況條件下，排放是不連續(xù)的，但每次排放的濃度都很高。

3、與兩段式生物法配套使用的預(yù)先處理技術(shù)第十七頁(yè)第十八頁(yè)，共27頁(yè)。變壓吸收吸附+冷凝回收法技術(shù)工藝示意圖（圖中紅色框內(nèi)部分）：使用吸附工藝，相當(dāng)于一個(gè)污染物蓄積的過(guò)程，也可以應(yīng)對(duì)濃度變化的工況。

3、與兩段式生物法配套使用的預(yù)先處理技術(shù)第十八頁(yè)第十九頁(yè)，共27頁(yè)。1）吸附段后，排放的非甲烷總烴的濃度，是可以設(shè)計(jì)的。比如，采用活性炭做吸附劑時(shí)，可以根據(jù)廢氣濃度、廢氣總氣量、活性炭的吸附能力（生產(chǎn)廠家提供），由工程技術(shù)人員進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)核算，確定達(dá)到設(shè)計(jì)排放值時(shí)，廢氣通過(guò)炭床的時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)濃度降低到300mg/m3以下。2）這部分廢氣的排放濃度，取決于廢氣通過(guò)吸附床后，吸附床對(duì)廢氣中非甲烷總烴的吸附能力。由于技術(shù)要求不是達(dá)標(biāo)排放，所以吸附床的設(shè)計(jì)比常規(guī)的按達(dá)標(biāo)排放的裝置，要小很多。3）通過(guò)冷凝器后的不凝氣體，采用回到吸附床的處理辦法重新吸附，所以沒(méi)有廢氣排出。

3、與兩段式生物法配套使用的預(yù)先處理技術(shù)第十九頁(yè)第二十頁(yè)，共27頁(yè)。以正在與設(shè)計(jì)院進(jìn)行的一個(gè)煉油污水場(chǎng)的廢氣處理項(xiàng)目為例，可以看出，采用冷凝法回收VOC物質(zhì)，是合適的技術(shù)手段：高濃度部分廢氣收集后總氣量：15000m3/h，非甲烷總烴濃度：5.2g/m3。吸附冷凝回收的回收率≥97%，回收冷凝工藝段后非甲烷總烴濃度<240mg/m3；工程設(shè)計(jì)目標(biāo)達(dá)到后，理論上每年可回收有機(jī)烴640噸，如果考慮到連續(xù)收集后，濃度達(dá)不到5.2g/m3，回收總量保守估計(jì)300噸是有的，相當(dāng)于多出了300~600噸原料，這也是一個(gè)巨大的數(shù)值。按目前環(huán)保部在北京周邊省市的VOC排放收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，每公斤20元（沒(méi)有處理裝置的，按40元執(zhí)行），每年要收費(fèi)600~1200萬(wàn)元。

3、與兩段式生物法配套使用的預(yù)先處理技術(shù)第二十頁(yè)第二十一頁(yè)，共27頁(yè)。沒(méi)有最好的技術(shù)，只有更合適的技術(shù)組合。下圖是我給出的一個(gè)廢氣處理技術(shù)路線圖：

上圖列出了分子破壞法，達(dá)到低害或無(wú)害處理的系列辦法。

4、組合技術(shù)路線第二十一頁(yè)第二十二頁(yè)，共27頁(yè)。這兩年，隨著技術(shù)的進(jìn)步，一些技術(shù)的細(xì)節(jié)得到了發(fā)展：比如基于基因工程、分子生物學(xué)技術(shù)的功能菌的開(kāi)發(fā)，難揮發(fā)有機(jī)溶劑、生物表面活性劑增溶吸收劑的開(kāi)發(fā)，新的材料應(yīng)用于吸附脫附的技術(shù)，新的傳質(zhì)技術(shù)的開(kāi)發(fā)等等，但都沒(méi)有突破上面的技術(shù)原理圖。但是，這兩年國(guó)家對(duì)廢氣排放制定了更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，而且企業(yè)在選擇廢氣處理技術(shù)時(shí)，也附加了安全、投資等方面的要求。所以組合技術(shù)的使用，是這兩年重點(diǎn)研究的方向，也與行業(yè)發(fā)展方向一致，已經(jīng)形成了一個(gè)基于生物技術(shù)的、系列技術(shù)的組合：第二十二頁(yè)第二十三頁(yè)，共27頁(yè)。1）對(duì)煉油化工企業(yè)污水處理場(chǎng)的技術(shù)給合：這個(gè)技術(shù)組合應(yīng)用時(shí)，首先對(duì)污水處理場(chǎng)的各構(gòu)筑物進(jìn)行嚴(yán)格的廢氣成份及各成份濃度的測(cè)定，判定污染物類別及主要特征污染物，再對(duì)上面的技術(shù)組合中的各技術(shù)、工藝的適用性進(jìn)行評(píng)估，形成一個(gè)以盡可能少排放、最終達(dá)標(biāo)排放為目標(biāo)的技術(shù)、工藝組合路線。

4、組合技術(shù)路線第二十三頁(yè)第二十四頁(yè)，共27頁(yè)