從產業(yè)革命時期開始,環(huán)境污染作為一個重大的社會問題受到世人的關注。產業(yè)革命的故鄉(xiāng)英國倫敦市早在1873年發(fā)生了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(xù)發(fā)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(zhàn)之后,由于科學技術、工業(yè)生產、交通運輸業(yè)的迅猛發(fā)展,特別是隨著化學工業(yè)的強勢崛起,工業(yè)分布過分集中,城市人口過分密集,環(huán)境污染逐漸由局部擴大到區(qū)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(yè)發(fā)達國家中發(fā)生了所謂的“世界八大公害事件”,其簡介見表1。
表1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(fā)生在國家工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展時期,其發(fā)生過程及治理對策,均典型性和啟示性。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(huán)境污染治理的重中之重。
中國環(huán)境狀況公報顯示,1998年,我國大氣環(huán)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?;U氣污染嚴重地區(qū)是蘭州西固地區(qū),該地區(qū)烴類污染嚴重,這些烴類主要來自當?shù)氐臒捰蛷S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(qū)夏季經常出現(xiàn)O3超標現(xiàn)象,嚴重時就發(fā)生了光化學煙霧。其他地區(qū)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(yè)結合技術改造,結構調整,開發(fā)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(qū)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: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(yè);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、燃料、涂料等行業(yè);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(yè)。
在化工企業(yè)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*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(fā)出的廢氣等是化工有機廢氣的主要來源。按照生產行業(yè)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(yè)生產裝置規(guī)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(yè)裝置回收及處理后才可以作為尾氣排入環(huán)境。
根據(jù)中華人民共和國環(huán)境保護部2015年3月發(fā)布的《全國環(huán)境統(tǒng)計公報(2013年)》:政府通過加大環(huán)境保護工作力度,著力解決突出環(huán)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(huán)境形勢依然嚴峻,環(huán)境風險不斷凸顯,污染治理任務仍然艱巨。
環(huán)境保護立法
我國是發(fā)展中國家,經濟發(fā)展相對較為緩慢,從20世紀50年代初我國的自然環(huán)境便受到了污染和破壞。1973年,次全國環(huán)境保護工作會議在北京召開,并通過了中國個環(huán)境保護文件《關于保護和改善環(huán)境的若干規(guī)定》。隨后又頒布了《工業(yè)“三廢”排放試行標準》(GBJ4—73)和《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》(GBJ36—79)(第三次修訂)等環(huán)境標準。至1979年9月《中華人民共和國環(huán)境保護法》(試行)出臺,我國空氣環(huán)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(xiàn)的頻率越來越高,中國也在環(huán)境立法方面加快了進程。2013年9月,國務院發(fā)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(qū)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(qū)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(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》等要求,確保實現(xiàn)節(jié)能減排約束性目標,促使企業(yè)減少污染物排放,保護生態(tài)環(huán)境,國務院下發(fā)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(huán)境保護標準體系基礎框架已大概完成,地方空氣環(huán)境保護標準建設工作也開始起步。現(xiàn)階段的空氣環(huán)保標準要體現(xiàn)環(huán)境優(yōu)化經濟發(fā)展的思想。要通過環(huán)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(huán)境保護標準如何與經濟社會發(fā)展相協(xié)調,并能社會、科學與經濟發(fā)展,促進環(huán)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(fā)展,很大程度上是與各個國家制定的環(huán)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(guī)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(huán)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(fā)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,要將有機溶劑大限度地回收并循環(huán)再利用,在大多數(shù)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(shù)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(yè)來講,要實現(xiàn)環(huán)保,必須要投資。因此,如何做到既環(huán)保(而且還要避免產生二次污染)又節(jié)能,而且經濟合理,已經成為當前有機廢氣凈化技術的發(fā)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,后選擇一種經濟上較合理、符合生產實際、達到排放標準的好方案。
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