工业企业恶臭污染管治技术现状_张玲玲.pdf

第 3 期化工环保收稿日期:20220801基金项目:江苏省重点研发计划(社会发展)重点项目(BE2019704)作者简介:张玲玲，女，博士，工程师，研究方向:大气污染防治。工业企业恶臭污染管治技术现状张玲玲，章许云，吴剑(江苏环保产业技术研究院股份公司，江苏 南京210019)摘要:恶臭气体具有嗅阈值低、扩散范围广、成分复杂、精准监测和治理难度大等特点，极易造成异味扰民、异味投诉等不良社会效应，为亟待解决的生态环境问题和民生问题。本文结合我国工业企业恶臭污染管控实践，针对恶臭管治的主要环节，系统介绍了恶臭污染相关的排放标准及文件、预防和治理技术、常用的在线监测方式，为深入大气污染防治、改善区域环境、打造无异味企业提供参考。关键词:恶臭污染;排放标准;治理技术;监测方法中图分类号:X831文献标识码:A文章编号:1008021X(2023)03020503Odor Pollution Control Technology Status of Industrial EnterprisesZhang Lingling，Zhang Xuyun，Wu Jian(Jiangsu Environmental Protection Industry Technology esearch Institute Co，Ltd，Nanjing210019，China)Abstract:Odor gas can easily cause adverse social effects such as odor disturbance and odor complaints due to the characteristicsof low olfactory threshold，wide diffusion range，complex composition，and difficulty of accurate monitoring and governance，and hasbecome urgent ecological and environmental issues and peoples livelihood issuesBased on the practice of odor pollution control inour country s industrial enterprises，this paper systematically introduces the main links of odor control，including emissionstandards and documents，prevention and control technologies，and commonly used online monitoring methods related to odorpollution，provides reference for indepth air pollution prevention and control，improving regional environment，and building odorfree enterpriseKey words:odor pollution;emission standards;control technologies;monitoring methods近年来，随着我国环境整治力度和要求的不断提升，空气质量明显改善，168 个地级及以上城市 2021 年平均优良天数比例为 819%，比 2020 年上升 14%，虽六项污染物浓度均有所下降1，但恶臭污染仍然困扰着环境监管部门。恶臭气体在非常低浓度时就可刺激嗅觉器官并引起人们不愉快，全国恶臭异味投诉事件重点涉及工业行业(约 40%)、垃圾处理与畜牧业(约11%)、餐饮业(约 5%)等，工业企业集中区域的相关投诉占比更高，达到 54%以上2，成为亟待解决的生态环境问题和民生问题。工业恶臭来源较广泛，包括化工、制药、炼油、涂装、饲料加工、食品加工、污水处理等，恶臭控制措施主要分为源头控制、过程减排、末端治理、精细管控。本文结合我国工业企业恶臭污染管控实践，探讨现有控制技术及管理措施，为深入大气污染防治提供参考。1恶臭气体种类及排放标准恶臭气体通常都含有发臭基团，包含硫醇类、硫醚类、胺类、醛类、硫化物、酮类、酚类、吲哚类、脂肪酸类等。不同类别的恶臭气体可产生不同的臭气特征，如三甲胺、甲胺等具有烂鱼腥味、甲硫醇、乙硫醇具有烂卷心菜味、硫化氢具有臭鸡蛋味3。目前人类嗅觉能感知到的恶臭因子高达 4 000 余种，不同物质之间还能够产生协同放大效应，显著增强恶臭污染程度和治理难度，被国际社会广泛关注。发达国家的恶臭污染管控工作起步相对较早，其中，日本在 1972 年颁布了世界上首部针对恶臭污染问题而制定的法律恶臭防治法，规定 8 种恶臭气体排放标准，并于 1995 年进行修订，增加恶臭因子至22 种。英国在1990 年出台 恶臭排放标准，并于 2003 年签署“环境综合污染与控制条令”(IPPC)，颁布 H4恶臭管理导则 和 恶臭标准指导。美国的恶臭污染则因地制宜，根据各州实际情况制定不同的法律法规4。我国在 1993 年颁布了专门针对恶臭的控制标准恶臭污染物排放标准(GB 1455393)，规定了 8 种恶臭污染物排放限值及厂界标准，由于该标准发布较早，因子种类及排放限值难以满足现有大气管理要求。为了加强恶臭污染排放控制和管理，改善大气环境，保护人体健康，多个省市相继发布了地方标准。天津市 2018 年在原有 恶臭污染物排放标准(DB 12/05995)基础上完成修订，增加恶臭污染物种类，收严了部分污染物排放控制及监测要求。上海市 2017 年颁布了恶臭(异味)污染物排放标准(DB 31/10252016)，该标准也是目前我国涉及恶臭因子种类最多的排放标准。此外，天津市、山东省2018 年针对污水处理行业发布了有机化工企业污水处理厂(站)挥发性有机物及恶臭污染物排放标准。恶臭污染时常“达标扰民”，为进一步降低恶臭对生活环境的影响，除严格执行恶臭污染因子排放标准外，部分地区还通过引入专业人士，采用现场嗅辨的方式判定臭气强度，更直观、真实地反映污染带给人体的主观感受。如，江苏省环境监测中心自2021 年起积极组织各地市开展嗅辨师队伍建设，为全省打造无异味园区提供支持。502张玲玲，等:工业企业恶臭污染管治技术现状DOI:10.19319/ki.issn.1008-021x.2023.03.050山东化工2工业企业恶臭污染控制技术工业企业是恶臭污染最重要的来源，浙江省2021 年发布了浙江省工业企业恶臭异味管控技术指南，要求进一步采取污染预防措施、污染治理措施、环境管理措施等，降低臭气强度等级，改善群众身边的环境空气质量。目前，工业企业的恶臭污染控制仍以过程减排和末端治理为主。21源头控制源头控制是一种根本上解决恶臭污染的途径，主要指企业依据自身情况、行业特征、现有技术，通过源头替代、工艺改进等方式减少恶臭物质的使用和产生。我国工业涂料中水性、粉末等低 VOCs 含量涂料的使用比例不足 20%，低于欧美等发达国家 40%60%的水平，低 VOCs 含量原辅料替代工作总体处于起步阶段。国家 20192020 年期间颁布多个有害物质限量国家标准，江苏省 2021 年发布 江苏省挥发性有机物清洁原料替代工作方案，分阶段推进 3130 家工业涂装、包装印刷、木材加工、纺织等重点行业的挥发性有机物清洁原料替代工作。源头控制应该推广使用低挥发性、低毒性、低反应活性、高嗅阈值的物质，而不能单纯追求单一地使用水性产品代替溶剂型产品，“油改水”替代技术需综合分析全生命周期的环境效益，包含对末端治理、废水处置、工艺过程的影响。22过程控制过程控制首先需解决无组织排放的问题，据统计，工业企业至少 60%以上的 VOCs 排放来自无组织逸散，尤其是物料储罐的呼吸排放、设备与关键组件的泄露及有机液体装卸，可重点通过高效收集、工艺改进、提升设施密闭化等方式控制恶臭类物质的无组织挥发和逸散。江苏省早在 2014 年便对部分重点行业提出收集效率和治理效率双 90%要求，2016 年发布 江苏省化学工业挥发性有机物无组织排放控制技术指南，积极推进工业企业无组织排放污染防治工作。我国 2019 年首次颁布 挥发性有机物无组织排放控制标准(GB 378222019)，对VOCs 无组织排放可能产生的各环节、废气收集处理系统、企业厂区内及周边污染源监控均提出具体要求。储罐废气的无组织排放通常被称作“大小呼吸”，大呼吸是由于向储罐输入物料时为了维持储罐内气压平衡，液态原料输入时储罐顶部排气管会打开，储罐内的溶剂蒸汽就排到大气中。小呼吸则是由于环境温度变化使得储罐内部液态原料转向气态，原料蒸汽通过储罐顶部的排气管排入大气5。根据江苏省化学工业挥发性有机物无组织排放控制技术指南 要求，挥发性有机液体储罐应采用压力罐、高效密封的浮顶罐、安装回收或处理设施的拱顶罐，且在储存低沸点挥发性有机液体时，罐顶应保持气密状态，不得有破洞、裂缝或开口，应设置惰性气体(氮气)保护系统，设置温控系统，通过储罐外表面喷涂浅色涂料、罐顶装设喷淋冷却水系统、储罐进气冷却等措施来实现。储罐呼吸气及物料装卸过程中产生的废气必须实施高效密封或建设高效收集处理系统。阀门、法兰、泵和压缩机密封、泄压设备等设备的无组织泄漏也是工业企业很重要的恶臭来源，据美国环境保护局估算，设备泄漏产生的 VOCs 排放量约占炼油厂原油加工量的001%6。泄漏检测与修复(LDA)技术是通过检测仪器对装置潜在泄漏点进行检测，及时发现存在泄漏现象的组件，并进行修复或替换，进而实现降低泄漏排放。我国在 石化企业泄漏检测与修复工作指南 基础上进行升级，2021 年发布了 工业企业挥发性有机物泄露检测与修复技术指南(HJ 12302021)，从项目建立、现场检测、泄漏修复、质量保证与控制、报告等方面规范相关工作的开展。23末端治理末端治理目前最常见的恶臭治理措施，我国 2019 年颁布了的 重点行业挥发性有机物综合治理方案 中进一步提出“推进建设适宜高效的治污设施”。目前工业企业常用的末端治理技术从原理上分为回收和销毁两种方式，其中，回收方式包含吸附技术、吸收技术、冷凝技术、膜分离技术(应用较少)等，销毁方式包含燃烧技术、生物技术、等离子技术、光催化技术、多相氧化技术等，相对而言，销毁方式的恶臭消除效果远好于回收方式。从研究热点来看，国内研究热点集中于光催化技术、吸附技术和燃烧技术，而国外是吸附技术、燃烧技术和生物技术7。231吸附技术吸附技术应用最广泛的末端治理技术，利用比表面积非常大的多孔结构吸附剂吸附废气中恶臭因子实现净化，适合于大风量、低浓度或浓度不稳定的废气治理。我国 2013 年发布 吸附法工业有机废气治理工程技术规范(HJ 20262013)，指导相关工艺设计。活性炭由于其成本较低、比较面积大、吸附容量高、室温下对 VOCs 无选择性等有点，是目前工业企业使用最普遍的吸附剂，吸附剂饱和后需及时更换，否则去除率将大打折扣，江苏省在 2022 年发布的 省生态环境厅关于深入开展涉VOCs 治理重点工作核查的通知 中特别针对采用活性炭吸附处理工艺的企业进行核查，解决涉气企业在使用活性炭处理工艺存在的设计不规范、以次充好、填充量不足、更换不及时等实际问题，保障治理规范化。232冷凝技术冷凝回收技术是最简单的末端治理技术，适用于处理浓度高、气量小、成分单纯的有机物废气，通过降低温度或增加压力，使有机物冷凝成液滴，从而达到气体净化的目的。一般来说，通过单一冷凝技术处理后的废气难以达到排放标准，为了提高去除率，实际应用通常会与其他处理技术联用。233燃烧技术燃烧技术是目前应用最广泛的废气处理方法之一，是指在一定温度、助燃剂、催化剂等条件下将恶臭废气中 VOCs 转化成无毒的 CO2和 H2O 的方法，常见的燃烧技术包含直接燃烧