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揮發(fā)性有機化合物(VolatileOrganicCompounds，簡(jiǎn)稱(chēng)VOCs),是指沸點(diǎn)小于250℃的化學(xué)物質(zhì)，是常見(jiàn)的大氣污染物之一。揮發(fā)性有機化合物主要來(lái)自制藥、石油、化工、皮革以及噴涂等行業(yè)所排放出的有機溶劑廢氣，這些廢氣中含有脂肪烴、鹵代烴、硫烴、有機酸等等。這些揮發(fā)性有機化合物如果未經(jīng)處理直接排放到環(huán)境中，既會(huì )對人的健康以及動(dòng)植物的生長(cháng)產(chǎn)生較大地直接性危害，也會(huì )在光氧化反應下，形成二次有機物氣溶膠，產(chǎn)生酸雨、霾以及光化學(xué)煙霧等等。

來(lái)自醫藥、化工以及噴涂等領(lǐng)域中所產(chǎn)生的各種芳香烴化合物的二次有機溶膠生成潛勢會(huì )明顯要高于非芳烴類(lèi)化合物，因此，加強對這些領(lǐng)域的揮發(fā)性有機廢氣的治理研究具有積極的現實(shí)意義。

1VOCs種類(lèi)及危害

1.1VOCs種類(lèi)

VOCs種類(lèi)眾多，按其化學(xué)結構，可以分為：烴類(lèi)(烷烴、烯烴和芳烴)、酮類(lèi)、酯類(lèi)、酚類(lèi)、醛類(lèi)以及胺類(lèi)、氰類(lèi)等等(見(jiàn)表1)。

1.2VOCs危害

我國人為源排放的VOCs總量逐年增加，以建筑涂料行業(yè)為例，2013年全國內外墻總用量為208.59萬(wàn)噸，假設全部使用的是水性膠涂料，且又符合國家標準GB18582-2008規定的含量限制，以VOCs≤120g˙L-1計算，全國當年的內外墻涂料排放到大氣中就約有18萬(wàn)噸VOCs。VOCs排放，既會(huì )對環(huán)境產(chǎn)生較大影響，也回對人的健康構成威脅。VOCs會(huì )誘發(fā)灰霾，導致復合型污染，在大氣光化學(xué)反應，在陽(yáng)光下產(chǎn)生光化學(xué)煙霧，影響動(dòng)植物生長(cháng)。甲苯、二甲苯等有害物質(zhì)還會(huì )污染室內空氣。對于人的健康危害主要表現在四個(gè)方面：有機硫化物、含氯有機化合物、含氮有機化合物等具有一定程度的惡臭味，幾乎所有的VOCs都會(huì )對人呼吸道以及肺部等呼吸系統具有較大破壞性;醛類(lèi)VOCs對人的皮膚和眼睛具有較強的刺激性;使用的殺蟲(chóng)劑、除草劑等醛類(lèi)、烯、烷烴、苯系物、含氯有機化合物、有機鹵化物容易對人的血液、神經(jīng)系統和肝腎臟造成破壞，嚴重的會(huì )誘發(fā)白血病，導致肝、腎功能衰竭;烯、含氯有機化合物以及含氮有機化合物具有較強的“致癌、致畸、致突變”性，苯系物為突出。

1.3醫藥化工區揮發(fā)性有機廢氣特點(diǎn)

醫藥化工區集中了許多醫藥化工企業(yè)，在生產(chǎn)醫藥時(shí)會(huì )產(chǎn)生大量的有機溶劑，這些較強的揮發(fā)性有機化合物廢氣在化工園區內釋放，一方面對企業(yè)周邊的居民和生產(chǎn)作業(yè)一線(xiàn)的員工健康構成威脅，另一方面，也對周邊的環(huán)境造成破壞。根據醫藥化工區的特點(diǎn)，其VOCs來(lái)源及特征主要表現在：(1)工藝環(huán)節產(chǎn)生的廢氣。醫藥化工企業(yè)在投料、反應以及回收、離心過(guò)濾和烘干等各個(gè)生產(chǎn)工序中會(huì )產(chǎn)生揮發(fā)性有機廢氣。(2)存儲運輸過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣。醫藥化工原料通常需要槽車(chē)向儲罐中輸入有機溶劑，屬于揮發(fā)性的有機溶劑所產(chǎn)生的廢氣會(huì )通過(guò)儲罐頂部的排氣管向外圍產(chǎn)生大量廢氣。而當醫藥化學(xué)藥品存儲大多為液態(tài)，揮發(fā)性會(huì )讓整個(gè)儲罐充滿(mǎn)揮發(fā)性有機氣體，一旦這些氣體在受到儲罐外圍環(huán)境的變化，儲罐內的液態(tài)原料便會(huì )向氣態(tài)轉化，這時(shí)，儲罐中的原料蒸氣便會(huì )隨著(zhù)儲罐頂部的呼吸閥溢出到周邊的大氣環(huán)境中，從而產(chǎn)生對環(huán)境影響較大的有機廢氣。(3)醫藥化工區固液堆場(chǎng)廢氣。醫藥化工區一般建設有專(zhuān)門(mén)的固廢、污水收集處理場(chǎng)所集中處理，這時(shí)在這些場(chǎng)所的就容易產(chǎn)生濃度較高的VOCs，例如其中的曝氣池、污泥濃縮池、調節池等等。這些場(chǎng)所所產(chǎn)生的VOCs具有散發(fā)點(diǎn)多，呈現出較多的無(wú)組織排放特點(diǎn)。

2醫藥化工區VOCs防治

醫藥化工區VOCs具有排放點(diǎn)分散、種類(lèi)繁多、間歇排放等顯著(zhù)特點(diǎn)，因此，就該領(lǐng)域的廢氣防治主要是要做好源頭和末端防治。

2.1源頭防治

鑒于醫藥化工區生產(chǎn)原料和成品的運輸大多采取儲罐方式，在防治VOCs揮發(fā)性方面，可以在貯罐的表面涂上一層淺色的涂層，安裝相應的冷卻設備，做好貯罐遮陽(yáng)，防止因太陽(yáng)直射導致貯罐自身溫差較大變化而引起的呼吸揮發(fā)。如果是采用地下貯罐或浮頂罐方式的，應在貯罐安裝相應的氮封裝置，在原料進(jìn)出貯罐體時(shí)，應選擇雙管式原料輸送方式，減少因密閉不嚴導致了氣體揮發(fā)外泄，對于沸點(diǎn)較低的溶劑出料時(shí)應在密閉系統中進(jìn)行，或者通過(guò)無(wú)泄漏隔膜泵輸出，并定期做好設備閥門(mén)、節點(diǎn)的密閉性檢查，切實(shí)從源頭上做好防治。

2.2末端治理

VOCs有機廢氣的末端治理主要分為兩部分：首先是做好廢氣的收集工作，為后期治理打下基礎。醫藥化工區中的廢氣產(chǎn)生來(lái)源差別較大，不同的排放源應采用不同的收集方式，例如，對于排放點(diǎn)位是在非密閉環(huán)境下，其排放呈現連續性特點(diǎn)，在收集該類(lèi)廢氣則主要在相關(guān)設備設置相應的密閉操作間，在廢氣呼吸口處接入廢氣管路。而在過(guò)濾、離心、洗滌烘干過(guò)程中，呈現出無(wú)組織排放的間歇性廢氣來(lái)說(shuō)，收集主要是采用密閉式過(guò)濾器，通風(fēng)柜接廢氣管路?？傊?，不論是在物料運輸、添加還是溶劑回收、廢水處理、固廢處理等工藝過(guò)程中，都應根據VOCs廢氣的排放點(diǎn)位以及方式的不同，采取不同的收集模式。

當前，我國醫藥化工行業(yè)VOCs)廢氣的治理技術(shù)主要有吸附法、膜分離法、生物法、燃燒法、等離子體以及光催化法等。這些工藝在醫藥化工有機廢氣處理中都有一定的優(yōu)勢和不足，具體詳見(jiàn)表2。

(1)RTO治理?yè)]發(fā)性有機廢氣原理。就醫藥化工區有機廢氣的處理來(lái)說(shuō)，蓄熱式氧化(RTO)焚燒技術(shù)在實(shí)際應用中效果較好，該工藝的原理是在高溫下(800-850℃)，使VOC與O2發(fā)生氧化反應，生成二氧化氮和水，且該工藝還可以將燃燒后所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行回收再利用，既節能又環(huán)保。

(2)RTO技術(shù)工藝流程。首先經(jīng)二級冷凝回收醫藥化工生產(chǎn)車(chē)間部分有機溶劑，然后進(jìn)行堿噴淋預處理，吸收無(wú)機廢氣和水溶性廢氣，再進(jìn)入RTO進(jìn)行氧化焚燒，經(jīng)過(guò)高溫焚燒之后所產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行冷卻后通過(guò)水二級噴淋處理后在高空中排放。

(3)RTO治理?yè)]發(fā)性有機廢氣優(yōu)勢。RTO采用了先進(jìn)的熱交換設計技術(shù)和新型陶瓷蓄熱材料，該*設計的先進(jìn)轉閥式換熱系統保證了燃燒熱量的有效回收和連續進(jìn)出氣，保證了凈化效果，降低了運行成本?？蓪?shí)現全自動(dòng)化控制，操作簡(jiǎn)單，運行穩定，安全可靠性高。蓄熱室內溫度均勻分級增加，加強了爐內傳熱，換熱效果更佳，爐膛容積小，降低了設備的造價(jià)。采用分級燃燒技術(shù)，延緩狀燃燒下釋出熱能;爐內升溫勻，燒損低，加熱效果好，不存在傳統燃燒過(guò)程中出現的局部高溫高氧區，抑制了熱力型氮氧化物(NOX)的生成，無(wú)二次污染。廢氣進(jìn)口設置惰性氧化鋁瓷球，對蓄熱陶瓷起到保護、緩沖、過(guò)濾的作用，延長(cháng)蓄熱陶瓷的使用壽命。因此，該技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單，占地面積小，運行費用低等優(yōu)勢。

(4)RTO治理?yè)]發(fā)性有機廢氣存在問(wèn)題及完善對策。RTO在處理醫藥化工有機廢氣中具有良好的應用前景，但在實(shí)際操作中也存在一些問(wèn)題，需要采取合適的方式予以完善。如進(jìn)口處傳感器容易被鹽類(lèi)堵塞，可以通過(guò)在傳感器取樣口處安裝過(guò)濾器;氣動(dòng)閥門(mén)易損耗，可以選擇用鈦合金材料來(lái)替代不銹鋼材質(zhì);廢氣焚燒中容易產(chǎn)生二噁英等有氣體，可以先降低廢氣中的含鹵濃度，提高焚燒溫度，使RTO焚燒控制在800℃以上;易導致爆炸事故，可以通過(guò)控制廢氣流速和濃度，這做好設備運行的靜電防范工作。

3結語(yǔ)

隨著(zhù)我國醫藥化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，治理生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機廢氣對于保護環(huán)境，提升居民健康具有積極的現實(shí)意義。目前，蓄熱式氧化焚燒技術(shù)在醫藥化工揮發(fā)性有機廢氣處理中的應用效果良好，具有很好的推廣價(jià)值，但也需要在實(shí)際應用中做好相關(guān)問(wèn)題的解決，從源頭防治和末端治理兩個(gè)階段共同做好廢氣處理工作。