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解讀:我國化工廢氣排放現狀及治理辦法

來源:科學出版社    發布時間:2016-10-26

從產業革命時期開始,廢氣排放環境污染作為一個重大的社會問題受到世人的關注。產業革命的故鄉英國倫敦市早在1873年發生了第一次煤煙型大氣煙霧事件,導致268人死亡,后來又于1880年、1882年、1891年和1892年連續發生了一系列類似污染事件,導致成百上千人的傷亡。

進入20世紀,尤其是第二次世界大戰之后,由于科學技術、工業生產、交通運輸業的迅猛發展,特別是隨著化學工業的強勢崛起,工業分布過分集中,城市人口過分密集,環境污染逐漸由局部擴大到區域,由單一的大氣污染擴大到大氣、水體、土壤和食品等各個方面,釀成了不少震驚世界的公害事件。20世紀30~60年代,在一些工業發達國家中發生了所謂的“世界八大公害事件”,其實,世界上大的污染事件遠不止這些。但這八大事件均發生在國家工業化、城鎮化快速發展時期,其發生過程及治理對策,均極具典型性和啟示性。八大事件中有5起與化工廢氣相關。由此可以看出,化工廢氣的治理是環境污染治理的重中之重。

中國環境狀況公報顯示,1998年,我國大氣環境污染仍然以煤煙型為主,主要污染物是二氧化硫和煙塵,酸雨問題仍然嚴重。近年來,城市空氣質量總體上仍處于較重的污染水平,北方城市重于南方城市。化工廢氣污染最嚴重地區是蘭州西固地區,該地區烴類污染嚴重,這些烴類主要來自當地的煉油廠和石油化工廠。烴類是二次污染物光化學氧化劑的前體物之一。因此,在西固地區夏季經常出現O3超標現象,嚴重時就發生了光化學煙霧。其他地區也有不少與該地生產相關的大氣污染。

進入21世紀以來,隨著能源結構調整,我國化工行業結合技術改造,結構調整,開發綜合利用新技術、新工藝和新設備,化工廢氣的治理取得了顯著成效。一些地區的化工廢氣污染得到控制和緩解。

化工廢氣,按照所含污染物性質大致可分為三大類:第一類為含無機污染物的廢氣,主要來自氮肥、磷肥(含硫酸)、無機鹽等行業;第二類為含有機污染物的廢氣,主要來自有機原料及合成材料、農藥、燃料、涂料等行業;第三類為既含有機污染物,又含無機污染物的廢氣,主要來自氯堿、煉焦等行業。

在化工企業中,煉油與石油化工過程是有機廢氣的排放大戶。煉油廠和石化廠的加熱爐和鍋爐的不完全燃燒排放的燃燒廢氣,生產裝置的不凝氣、弛放氣和反應中產生的副產品等過剩氣體,廢水和廢棄物的處理和運輸過程中發出的廢氣等是化工有機廢氣的主要來源。按照生產行業可以分為石油煉制廢氣、石油化工廢氣、合成纖維廢氣;按廢氣排放方式又可以分為燃燒燃氣、生產工藝廢氣、火炬廢氣和無組織排放廢氣。由于石化企業生產裝置規模大,其工藝廢氣的排放量和擴散范圍也大,工藝廢氣需經過工業裝置回收及處理后才可以作為尾氣排入環境。

根據中華人民共和國環境保護部2015年3月發布的《全國環境統計公報(2013年)》:政府通過加大環境保護工作力度,著力解決突出環境問題,主要污染物總量減排工作扎實推進,大氣污染防治取得新進展,但是環境形勢依然嚴峻,環境風險不斷凸顯,污染治理任務仍然艱巨。

環境保護立法

我國是發展中國家,經濟發展相對較為緩慢,從20世紀50年代初我國的自然環境便受到了污染和破壞。1973年,第一次全國環境保護工作會議在北京召開,并通過了中國第一個環境保護文件《關于保護和改善環境的若干規定》。隨后又頒布了《工業“三廢”排放試行標準》(GBJ4—73)和《工業企業設計衛生標準》(GBJ36—79)(第三次修訂)等環境標準。至1979年9月《中華人民共和國環境保護法》(試行)出臺,我國空氣環境質量標準工作獲得又一突破性進展。

2013年后,隨著PM2.5和霧霾這兩個名詞出現的頻率越來越高,中國也在環境立法方面加快了進程。2013年9月,國務院發布了《大氣污染防治行動計劃》(簡稱“大氣十條”),提出經過五年努力,使全國空氣質量總體改善,重污染天氣較大幅度減少;京津冀、長三角、珠三角等區域空氣質量明顯好轉。具體指標是:到2017年,京津冀、長三角、珠三角等區域細顆粒物濃度分別下降25%、20%、15%左右,其中北京市細顆粒物年均濃度控制在60ug/m3左右。

2014年為落實《節能減排“十二五”規劃》等要求,確保實現節能減排約束性目標,促使企業減少污染物排放,保護生態環境,國務院下發了《關于調整排污費征收標準等有關問題的通知》。這是對2003年頒布的《排污費征收使用管理條例》的第一次修訂。

2015年,為了進一步擺脫四面“霾”伏的困境,8月29日,經過三次審議,十二屆全國人大常委會第十六次會議通過新修訂的大氣污染防治法,修訂后的大氣污染防治法自2016年1月1日起施行,凸顯從治標走向治本的立法思路。

截止到目前為止,我國的空氣環境保護標準體系基礎框架已大概完成,地方空氣環境保護標準建設工作也開始起步。現階段的空氣環保標準要體現環境優化經濟發展的思想。要通過環境保護標準來提高準入門檻,加大淘汰力度,同時要不斷地探索環境保護標準如何與經濟社會發展相協調,并能引領社會、科學與經濟發展,促進環境保護。

化工廢氣的治理技術

化工有機廢氣(VOCs)污染控制技術的發展,很大程度上是與各個國家制定的環保政策密切相關。為了保持空氣的質量,世界各國對于VOCs的排放都進行嚴格的控制,規定了排放的界限值,而且越來越嚴格。解決化工廢氣的污染問題,從根本上講,是要提倡不用或者少用有機溶劑,或將有機溶劑回收后循環再利用。對于前者,目前各個國家都在制定相關章程,逐步實行有機溶劑減排的強制措施,以及開發不含有機溶劑的涂料。對于后者,在以空氣作為載體的VOCs廢氣存在的情況下,要將有機溶劑最大限度地回收并循環再利用,在大多數情況下都有著一定的困難。原因主要在于:首先,風量太大,濃度過低;其次,化工有機廢氣往往并非是單一組分,而是多組分的,很難回收,或者想要達到能再利用的純度,在經濟上幾乎無法承受。因此,在多數情況下,只能采用破壞的方法,即將VOCs轉化為無害的物質,再排入空氣中。對企業來講,要實現環保,必須要投資。因此,如何做到既環保(而且還要避免產生二次污染)又節能,而且經濟合理,已經成為當前有機廢氣凈化技術的發展方向。

含有機污染物廢氣的治理,可采用吸收、吸附、冷凝、催化燃燒、熱力燃燒和直接燃燒等方法,或者上述方法的組合,如冷凝-吸附,吸收-冷凝等。欲選擇合適的化工廢氣治理方法,必須綜合考慮各方面的因素,權衡利弊,最后選擇一種經濟上較合理、符合生產實際、達到排放標準的最佳方案。

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