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在我,VOCs(volatile organic compounds)揮發(fā)性有機(jī)物,是指常溫下飽和蒸汽壓大于70 Pa、常壓下沸點(diǎn)在260℃以下的有機(jī)化合物,或在20℃條件下蒸汽壓大于或者等于10 Pa具有相應(yīng)揮發(fā)性的全部有機(jī)化合物。
揮發(fā)性有機(jī)化合物
VOCs是揮發(fā)性有機(jī)化合物(volatile organic compounds)的英文縮寫。其定義有好幾種,例如,美ASTM D3960-98將VOC定義為能參加光化學(xué)反應(yīng)的有機(jī)化合物。美聯(lián)邦保署(EPA)的定義:揮發(fā)性有機(jī)化合物是除CO、CO2、H2CO3、金屬碳化物、金屬碳酸鹽和碳酸銨外,參加光化學(xué)反應(yīng)的碳化合物。衛(wèi)生組織(WHO,1989)對(duì)總揮發(fā)性有機(jī)化合物(TVOC)的定義為,熔點(diǎn)于室溫而沸點(diǎn)在50~260℃之間的揮發(fā)性有機(jī)化合物的總稱。有關(guān)色漆和清漆通用術(shù)語的ISO 4618/1-1998和德DIN 55649-2000對(duì)VOC的定義是,原則上,在常溫常壓下,能自發(fā)揮發(fā)的有機(jī)液體和/或固體。同時(shí),德DIN 55649-2000在測(cè)定VOC含量時(shí),又做了一個(gè)限定,即在通常壓力條件下,沸點(diǎn)或初餾點(diǎn)于或等于250℃的有機(jī)化合物。巴斯夫公司則認(rèn)為,zui方便和zui常見的方法是根據(jù)沸點(diǎn)來界定哪些物質(zhì)屬于VOC,而zui普遍的共識(shí)認(rèn)為VOC是指那些沸點(diǎn)等于或于250℃的化學(xué)物質(zhì)。所以沸點(diǎn)超過250℃的那些物質(zhì)不歸入VOC的范疇,往往被稱為增塑劑。
這些定義有相同之處,但也各有側(cè)重。如美的定義,對(duì)沸點(diǎn)初餾點(diǎn)不作限定,強(qiáng)調(diào)參加光化學(xué)反應(yīng)。不參加光化學(xué)反應(yīng)的就叫作豁溶劑,如丙酮、四氯乙烷等。而衛(wèi)生組織和巴斯夫則對(duì)沸點(diǎn)或初餾點(diǎn)作限定,不管其是否參加光化學(xué)反應(yīng)。ISO 4618/1-1998和德DIN 55649-2000對(duì)沸點(diǎn)初餾點(diǎn)不作限定,也不管是否參加光化學(xué)反應(yīng),只強(qiáng)調(diào)在常溫常壓下能自發(fā)揮發(fā)
可將這些VOC的定義分為二類,一類是普通意義上的VOC定義,只說明什么是揮發(fā)性有機(jī)物,或者是在什么條件下是揮發(fā)性有機(jī)物;另一類是保意義上的定義,也就是說,是活潑的那一類揮發(fā)性有機(jī)物,即會(huì)產(chǎn)生危害的那一類揮發(fā)性有機(jī)物。非常明顯,從保意義上說,揮發(fā)和參加光化學(xué)反應(yīng)這兩點(diǎn)是的。不揮發(fā)或不參加光化學(xué)反應(yīng)就不構(gòu)成危害。這也就是歐洲將溶劑按光化臭氧產(chǎn)生來分類的原因。
根據(jù)WHO定義,揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)是指在常溫下,沸點(diǎn)50℃—260℃的各種有機(jī)化合物。VOC按其化學(xué)結(jié)構(gòu),可以進(jìn)一步分為:烷類、芳烴類、酯類、醛類和其他等。目前已鑒定出的有300多種。zui常見的有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二異氰酸酯(TDI)、二異氰甲苯酯等。
甲醛也是揮發(fā)性有機(jī)化合物,但甲醛易溶于水,與其他揮發(fā)性有機(jī)化合物有所不同,室內(nèi)來源廣泛,釋放濃度也。因此,常把甲醛與其他揮發(fā)性有機(jī)化合物分別闡述。
除甲醛以外,大多數(shù)揮發(fā)性有機(jī)化合物一般都不溶于水而易溶于有機(jī)溶劑。在室內(nèi)它們各自的濃度往往不是,但是若干個(gè)VOC共同存在于室內(nèi)空氣中時(shí),其作用是忽視的。由于它們種類多,單個(gè)組分的濃度,常用于TVOC表示室內(nèi)中的揮發(fā)性有機(jī)化合物總量的。TVOC是衡量建筑物內(nèi)裝飾裝修和具等室內(nèi)用品。對(duì)室內(nèi)空氣影響程度的一項(xiàng)。
室內(nèi)可揮發(fā)性有機(jī)化合物的主要來源
室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物的來源與室內(nèi)甲醛類似,且為廣泛,主要來源有:
1、建筑材料、室內(nèi)裝飾材料和生活及辦公用品。例如:有機(jī)溶劑、油漆、及含水涂料;
2、用燃料和煙葉的不燃燒,體排泄物;
3、室外的工業(yè)廢氣、汽車尾氣、光化學(xué)煙霧等;
影響室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物濃度的主要因數(shù)
影響室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物與室內(nèi)溫度、相對(duì)濕度、材料的裝載度、換氣次數(shù)(室內(nèi)空氣流通量)等因數(shù)有關(guān)。
對(duì)體健康的影響
室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物濃度過時(shí)容易引起急性中毒,輕者會(huì)出現(xiàn)頭痛、頭暈、咳嗽、惡心、嘔吐、或呈酩醉狀;重者會(huì)出現(xiàn)肝中毒甚快昏迷,有的還可能有生命危險(xiǎn)。
居住在揮發(fā)性有機(jī)化合物污染的室內(nèi),可引起慢性中毒,損害肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)、引起全身無力、瞌睡、皮膚瘙癢等。有的還可能引起內(nèi)分泌失調(diào)、影響性功能;苯和二甲苯還能損害系統(tǒng),以引發(fā)白血病。
揮發(fā)性有機(jī)化合物對(duì)兒童健康的影響
經(jīng)外醫(yī)學(xué)在證實(shí),生活在揮發(fā)性有機(jī)化合物污染中的妊婦,造成胎兒畸形的幾率遠(yuǎn)遠(yuǎn)于常,并且有可能對(duì)孩子今后的智力發(fā)育造成影響。同時(shí),室內(nèi)空氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物是造成兒童神經(jīng)系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、兒童后天疾患的原因。
VOCs全過程方案
VOCs全過程方案的流程包括:VOCs污染節(jié)排查、VOCs及總量估算、全過程VOCs治理方案編制(一廠一方案)、生產(chǎn)工藝源頭控制措施、定制化末端VOCs治理方案、治理效果評(píng)估及減排量評(píng)估。其中,污染節(jié)排查和全過程梳理控制是工業(yè)VOCs整治的。通過現(xiàn)場(chǎng)排查儲(chǔ)罐、裝卸料、設(shè)備泄漏、工藝廢氣、無組織、廢水收集和處理系統(tǒng)、冷卻水、燃燒廢氣、事故等污染節(jié),逐一排查污染節(jié),開展VOCs從源頭到末端的全過程梳理工作,全流程控制VOCs污染。[1]
VOCs污染防治
一、源頭和過程控制
(1)在石油煉制與石油化工,鼓勵(lì)采用的清潔生產(chǎn),提原油的轉(zhuǎn)化和利用效率。對(duì)于設(shè)備與管線組件、工藝排氣、廢氣燃燒塔(火炬)、廢水處理等過程產(chǎn)生的含VOCs廢氣污染防治措施包括:
1.對(duì)泵、壓縮機(jī)、閥門、法蘭等易發(fā)生泄漏的設(shè)備與管線組件,制定泄漏與修復(fù)(LDAR)計(jì)劃,定期、及時(shí)修復(fù),防止或減少跑、冒、滴、漏現(xiàn)象;
2.對(duì)生產(chǎn)裝置的含VOCs工藝排氣宜先回收利用,不能(或不能)回收利用的經(jīng)處理后達(dá)標(biāo);應(yīng)急情況下的泄放氣可導(dǎo)入燃燒塔(火炬),經(jīng)過充分燃燒后;
3.廢水收集和處理過程產(chǎn)生的含VOCs廢氣經(jīng)收集處理后達(dá)標(biāo)。
(2)在煤炭加工與轉(zhuǎn)化,鼓勵(lì)采用的清潔生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)煤炭、清潔轉(zhuǎn)化,并重點(diǎn)識(shí)別、排查工藝裝置和管線組件中VOCs泄漏的易發(fā)位置,制定預(yù)防VOCs泄漏和處置緊急事件的措施。
(3)在油類(燃油、溶劑)的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷售過程中的VOCs污染防治措施包括:
1.儲(chǔ)油庫、加油站和油罐車宜配備相應(yīng)的油氣收集系統(tǒng),儲(chǔ)油庫、加油站宜配備相應(yīng)的油氣回收系統(tǒng);
2.油類(燃油、溶劑等)儲(chǔ)罐宜采用密封的內(nèi)(外)浮頂罐,當(dāng)采用固定頂罐時(shí),通過密閉排氣系統(tǒng)將含VOCs氣體輸送回收設(shè)備;
3.油類(燃油、溶劑等)運(yùn)載工具(汽車油罐車、鐵路油槽車、油輪等)在裝載過程中的VOCs密閉收集輸送回收設(shè)備,也可返回儲(chǔ)罐或送入氣體管網(wǎng)。
(4)涂料、油墨、膠粘劑等以VOCs為原料的生產(chǎn)的VOCs污染防治措施包括:
1.鼓勵(lì)標(biāo)志要求的水基型、無有機(jī)溶劑型、有機(jī)溶劑型的涂料、油墨和膠粘劑等的生產(chǎn)和銷售;
2.鼓勵(lì)采用密閉一體化生產(chǎn),并對(duì)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣分類收集后處理。
(5)在涂裝、印刷、粘合、工業(yè)清洗等含VOCs的使用過程中的VOCs污染防治措施包括:
1.鼓勵(lì)使用通過標(biāo)志的保型涂料、油墨、膠粘劑和清洗劑;
2.根據(jù)涂裝工藝的不同,鼓勵(lì)使用水性涂料、固份涂料、粉末涂料、紫外光固化(UV)涂料等保型涂料;采用靜電噴涂、淋涂、輥涂、浸涂等效率較的涂裝工藝;應(yīng)盡量避無VOCs凈化、回收措施的露天噴涂作業(yè);
3.在印刷工藝中使用水性油墨,印鐵制罐鼓勵(lì)使用紫外光固化(UV)油墨,書刊印刷鼓勵(lì)使用預(yù)涂膜;
4.鼓勵(lì)在造板、制鞋、皮革制品、包裝材料等粘合過程中使用水基型、熱熔型等保型膠粘劑,在復(fù)合膜的生產(chǎn)中無溶劑復(fù)合及共擠出復(fù)合;
5.淘汰以三氟三氯乙烷、甲基氯仿和四氯化碳為清洗劑或溶劑的生產(chǎn)工藝。清洗過程中產(chǎn)生的廢溶劑宜密閉收集,有回收的廢溶劑經(jīng)處理后回用,其他廢溶劑應(yīng)妥善處置;
6.含VOCs的使用過程中,應(yīng)采取廢氣收集措施,提廢氣收集效率,減少?gòu)U氣的無組織與逸散,并對(duì)收集后的廢氣進(jìn)行回收或處理后達(dá)標(biāo)。
(6)建筑裝飾裝修、服裝干洗、餐飲油煙等生活源的VOCs污染防治措施包括:
1.在建筑裝飾裝修使用標(biāo)志要求的建筑涂料、有機(jī)溶劑型木器漆和膠粘劑,逐步減少有機(jī)溶劑型涂料的使用;
2.在服裝干洗應(yīng)淘汰開啟式干洗機(jī)的生產(chǎn)和使用,使用配備壓縮機(jī)制冷溶劑回收系統(tǒng)的封閉式干洗機(jī),鼓勵(lì)使用配備活性炭吸附裝置的干洗機(jī);
3.在餐飲服務(wù)鼓勵(lì)使用管道煤氣、天然氣、電等清潔能源;倡導(dǎo)油煙、污染、能耗的飲食方式。
末端治理與利用
(1)在工業(yè)生產(chǎn)過程中鼓勵(lì)VOCs的回收利用,并先鼓勵(lì)在生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)回用。
(2)對(duì)于含濃度VOCs的廢氣,宜先采用冷凝回收、吸附回收進(jìn)行回收利用,并輔助以其他治理實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)。
(3)對(duì)于含中等濃度VOCs的廢氣,可采用吸附回收有機(jī)溶劑,或采用催化燃燒和熱力焚燒凈化后達(dá)標(biāo)。當(dāng)采用催化燃燒和熱力焚燒進(jìn)行凈化時(shí),應(yīng)進(jìn)行余熱回收利用。
(4)對(duì)于含濃度VOCs的廢氣,有回收時(shí)可采用吸附、吸收對(duì)有機(jī)溶劑回收后達(dá)標(biāo);不宜回收時(shí),可采用吸附濃縮燃燒、生物、吸收、等離子體或紫外光氧化等凈化后達(dá)標(biāo)。
(5)含有有機(jī)鹵素成分VOCs的廢氣,宜采用非焚燒處理。
(6)惡臭氣體污染源可采用生物、等離子體、吸附、吸收、紫外光氧化或組合等進(jìn)行凈化。凈化后的惡臭氣體除滿足達(dá)標(biāo)的要求外,還應(yīng)采取空等措施,避產(chǎn)生擾民問題。
(7)在餐飲服務(wù)業(yè)使用具有油霧回收功能的油煙抽排裝置,并根據(jù)、場(chǎng)地和氣候條件等采用油煙與VOCs凈化裝置凈化后達(dá)標(biāo)。
(8)控制VOCs處理過程中產(chǎn)生的二次污染,對(duì)于催化燃燒和熱力焚燒過程中產(chǎn)生的含硫、氮、氯等無機(jī)廢氣,以及吸附、吸收、冷凝、生物等治理過程中所產(chǎn)生的含有機(jī)物廢水,應(yīng)處理后達(dá)標(biāo)。
(9)對(duì)于不能再生的過濾材料、吸附劑及催化劑等凈化材料,應(yīng)按照固體廢物管理的相關(guān)規(guī)定處理處置。
鼓勵(lì)的新、新材料和新裝備
鼓勵(lì)以下新、新材料和新裝備的和:
(1)工業(yè)生產(chǎn)過程中能夠減少VOCs形成和揮發(fā)的清潔生產(chǎn)。
(2)旋轉(zhuǎn)式分子篩吸附濃縮、蓄熱式催化燃燒(RCO)和蓄熱式熱力燃燒(RTO)、氮?dú)庋摳轿交厥?、水基?qiáng)化吸收,以及其他針對(duì)定有機(jī)的生物凈化和溫等離子體凈化等。
(3)吸附材料(如種用途活性炭、強(qiáng)度活性炭纖維、改性疏水分子篩和硅膠等)、催化材料(如廣譜性VOCs氧化催化劑等)、生物填料和吸收劑等。
(4)揮發(fā)性有機(jī)物回收及利用設(shè)備。
運(yùn)行與
(1)鼓勵(lì)自行開展柏美迪康VOCs,并及時(shí)主動(dòng)向當(dāng)?shù)乇P姓鞴軋?bào)送結(jié)果。
(2)應(yīng)建立健全VOCs治理設(shè)施的運(yùn)行維護(hù)規(guī)程和臺(tái)帳等日常管理制度,并根據(jù)工藝要求定期對(duì)各類設(shè)備、電氣、自控儀表等進(jìn)行檢修維護(hù),確保設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行。
(3)當(dāng)采用吸附回收(濃縮)、催化燃燒、熱力焚燒、等離子體等方法進(jìn)行末端治理時(shí),應(yīng)編制本事故火災(zāi)、爆炸等應(yīng)急救援預(yù)案,配備應(yīng)急救援員和器材,并開展應(yīng)急演練。