工业有机废气处理及效能评估

第一章绪论1.1引言随着我国经济的高速发展，环境问题日益严峻，尤其是大气污染所产生的影响是巨大的。近年来，关于灰霾天气的报道逐渐增多，而这与工业有机废气的排放具有密不可分的关系。其根本原因是在特定的环境下，工业有机废气中的挥发性有机物能够与空气中的碳氧化物出现光化学反应，最终导致灰霾天气的出现。通过对我国环境治理与工业有机废气处理的实际情况调查与分析后，能够看出在控制大气中挥发性有机物方面仍然处于初级发展阶段，因此在改善空气质量方面并没有取得明显成效。在国务院制定的“十二五”规划中，已经将挥发性有机物作为大气污染控制的重点。此外，在《国家环境保护“十二五”规划》[1]中提出了应该加强控制挥发性有机物，并明确表示精细化工行业、石油化工行业在日常生产与运营的过程中，需要加强对挥发性有机物的治理与控制，并积极倡导工业企业运用环保型有机溶剂，以降低对大气环境所产生的破坏。除此之外，在《重点区域大气污染防治“十二五”规划》[2]中也针对于挥发性有机物的治理提出了相应的措施，表示珠江三角洲、长江三角洲以及京津翼地区需要加强防治挥发性有机物污染工作的开展。自苏州高新区在1992年发展以来，坚持可持续发展的原则，大力实施生态保护、城市建设、产业发展的综合战略。通过不断的发展与努力，不但形成了较高水平的生态环境体系，同时相关设施标准也得到明显提升。在我国53个高新区中，能够清晰的看出苏州高新区在经济、科技领域上都具有明显优势，在各项经济指标以20%增幅速度发展的进程中，带动着苏州市经济的持续发展。在苏州高新区中，具有代表性的企业类型有新材料与环保企业、精密机械企业以及电子信息企业等。这些企业在生产制造过程中产生大量的有机废气污染物，并通过各种类型的处理设施净化，达标后排放，但是由于技术局限、成本控制等因素，处理效能各不相同。因此，结合实际工作中接触到的医药化工、喷涂印染行业治理其生产过程中产生的工业有机废气的处理设施，在处理技术、处理过程、处理效率等各个方面解析，归纳目前高新区内有机废气产生单位使用的各类处理方法，总结各类有机废气的实际处理效果与运行经验，对工业企业有效处理工业有机废气和减少区域有机废气排放具有借鉴作用。除此之外，对于国家环保部门对有机废气污染的治理方面也提供部分经验，对于我国环境水平的提升具有积极意义。1.2有机废气治理现状1.2.1有机废气的定义有机废气是一类有机物的总称，具有不溶于水、易燃易爆以及处理难度较大的特征。现阶段，由于不同国家、组织机构的评定标准存在着一定的差异，因此在有机废气定义的界定方面都是不同的，各类处理技术也仅针对某一种或几种指标。工业有机废气污染物种类是非常多的，具有代表性的有芳香烃、卤代烃以及烷烃等等，具体的类别与主要代表物如表1-1所示。故在监测分析时，一般都选取非甲烷总烃（NMHC）、挥发性有机物（VOCs）等具体指标作为研究的对象。污染物种类主要代表物烷烃甲基环己烷、环己烷、二氧杂环己烷、正己烷等芳香烃二甲苯、甲苯、乙苯、苯等氯甲烷、碘甲烷、二氯甲烷、三氯乙烷、四氯化碳等脂肪烃丙烯酸甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、醋酸乙烯矿油精、石脑油、、汽油等表1-1常见工业挥发性有机污染物针对于挥发性有机物来说，一般认为是在正常状态下（20℃，一个标准大气压），以蒸汽的形式存在于空气中的有机化合物的有机物。而针对于非甲烷总烃来说，是指一般情况下绝大多数烃类物质都是以固态、液态的形式而存在的，而仅有甲烷是以气态的形式而存在。总的来说，非甲烷总烃是指的烃类物质，具有代表性的有芳香烃、烷烃等[3]。换个角度来说，非甲烷总烃是运用气相色谱检测仪器来对有机污染物进行检测，除了甲烷外具有明显相应的碳氢化合物。[4]1.2.2工业有机废气的主要来源工业有机废气来源广泛，具有代表性的有油漆涂料行业、污水污泥处理行业、石油化工行业、有机化工行业以及油墨工业等等。以上工业类型在日常生产与运营阶段，产生的有机废气已成为第二大空气污染物，仅次于颗粒污染物。类别子类别典型行业食品加工、化石燃料燃烧、有机溶剂运用、废物处理、化工产品的生产与运输炼焦、油漆、干洗、油墨印刷、炼油、合成橡胶交通源农业源生活源自然源表1-2挥发性有机污染物的来源分类1.2.3工业有机废气的危害由于工业有机废气具有种类多、成分复杂的特征，并且近年来所带来的危害逐渐增大，已经得到我国环保机构的重视。针对于工业有机废气来说，不但会导致基因突变，同时在导致畸形与致癌方面的危害也是非常大的。其中，美国学者Malhave通过实验的方式来对多种有机物对人类健康是否具有影响进行研究，得到的结论为：当挥发性有机物的浓度大于的情况下，导致人类所出现毒性效应是非常明显的；而浓度处于之间时，会导致人类出现头痛、刺激等不良反应；当浓度处于之间时，可能会导致人类机能出现不适；当浓度在以下时，则不会影响到人类的健康。[5]工业有机废气不仅能够直接产生较大的危害，同时还有可能引发环境的二次污染。具体来说，当城市周围的工业较为密集的情况下，那么紫外线在照射废气后，便会与大气中的OH、O以及空气中存在的氮氧化合物出现光化学反应，所出现的光化学烟雾对于人类的健康以及自然环境的影响是非常巨大的。[6][7]除此之外，有机废气中的卤代烃类会对臭氧层产生破坏[8]；同时，在特定的环境下，工业有机废气还会与大气中的颗粒物产生反应，对大气能见度的影响也是非常巨大的[9-10]；而由于工业有机废气是臭氧的核心分支[8,11-12]，因此当区域内所排放的工业有机废气过量的情况下，则会对臭氧的浓度产生影响[13]。1.2.4工业有机废气污染控制政策及技术的国内外研究状况相对于发展中国家来说，西方经济较为发达的国家对有机废气领域的研究是较早的，在意识到有机废气过度排放会对环境、人类产生负面影响的情况下，积极的制定了控制有机废气污染的技术与政策。发展到上世纪90年代，欧美国家将相关动态数据库进行构建，持续关注挥发性有机物，并保持数据的逐年更新[14-15]同时欧、美等西方发达国家在工业有机废气的管理和控制方面及法律法规制定方面也领先于其他地区。在1963年，美国政府将《大气清洁法》颁布，其根本目标是能够有效的管理与控制工业有机废气的排放；此外，2001年欧盟将《欧洲清洁空气计划》颁布，明确了工业企业在有机废气排放方面的标准，为了能够更好的实施，还将相应的配套指令进行了制定。在日本方面，也根据工业有机废气的排放构建了相应的法律法规，控制国内有机废气的排放并明确提出相应的减排工作。与发达国家相比，我国目前对有机废气中部分指标已有相应的排放标准，如我国的《大气污染综合排放标准》（GB16927-1996）中的规定了非甲烷总烃的厂界浓度标准为4mg/m3，但非甲烷总烃的环境质量标准尚未有国家标准出台，只在部分地方标准中有所涉及。挥发性有机物尚无排放标准，只在部分地方标准中有所涉及，针对这一情况，国家环保部已于2017年4月制定了《挥发性有机物无组织排放控制标准》和《涂料、油墨及胶黏剂工业大气污染物排放标准》（征求意见稿）两项国家标准，目前还在征集意见中。因此，我国在制定相应法律法规和排放标准时应多对发达国家在工业有机废气处理的法律法规进行借鉴，这对于更好的来加强国内挥发性有机物排放的监管与治理。由于工业有机废气的来源与种类是不同的，因此其排放的方式、产生方式也存在着较大的差异，因此所需要运用的处理技术则是不同的。在当今社会中，为了能够实现对工业有机废气的更好治理，则需要将多个处理工艺与方法相结合，在此基础上构成联合协同处理技术。近年来，国内外有机废气治理技术不断更新，许多学者都着力将治理技术的进一步完善。针对于工业有机废气的处理工艺技术来说，主要是由销毁技术与回收技术所构成的。其中，销毁技术又被划分为生物氧化、高温焚烧、光催化氧化、催化燃烧等分支，而回收技术则包含冷凝技术、吸附技术、吸收技术等多种类型。总的来说，这两种类型所处理的有机废气类型与条件是不同的。其中，销毁技术主要是对浓度低于每立方米1000mg的有机废气进行处理；而回收技术则是对浓度高于每立方米5000mg的有机废气处理[16,17]。伴随着对工业有机废气处理领域的逐渐发展，逐渐衍生出其他类型的技术。例如蓄热式焚烧处理技术出现在20世纪70年代，而后期学者通过对蓄热式焚烧处理技术的借鉴，在此基础上将蓄热式催化氧化燃烧处理技术提出，并且取得了显著的效果，一定程度的解决了传统处理方法的弊端。截止到目前，在采集工业有机废气的过程中核心方法主要有三种方式，分别为固相微萃取法、容器捕集法以及吸附法[18-19]。基于测定分析来说，所拥有的方法类型是相对较多的，具有代表性的有气相色谱-质谱法、气相色谱法，在测定工业有机废气方面发挥着重要的作用[20-21]。1.2.5工业有机废气治理研究对象的选取自《中华人民共和国大气污染防治法》颁布以来，在治理大气污染方面取得一定的成果。但是需注意的是，其并没有涉及到挥发性有机物的管理与控制。由于没有出台与挥发性有机物相关的标准与法律法规，因此通常会以非甲烷总烃等相关指标，来管理与控制工业有机废气。在评价建设项目环境影响阶段，绝大多数情况下是直接对国外的相关标准进行借鉴，或者是根据《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》来对标准限制进行计算，在此基础上来对挥发性有机物的排放进行控制。现阶段，国家政府与地方政府对区域内企业挥发性有机物排放控制的过程中，选择的是非甲烷总烃作为指标，一定程度的治理了环境污染问题。此外，我国学者余益军[22]通过检测某化工园空气中的非甲烷总烃与挥发性有机物后，将“有效碳质量浓度”的概念提出，并在此基础上分析与明确了非甲烷总烃与挥发性有机物间所存在的关系。此外，学者叶梦西[23]则是借助于实验研究的方式，表示非甲烷总烃的监测数值，在样品相同的情况下要比挥发性有机物的监测数值大。1.3工业有机废气治理研究内容（1）对工业有机废气的定义、危害、来源以及治理对策等方面研究后，结合我国环境监测现状，选取非甲烷总烃作为研究对象；（2）本文在对工业有机废气处理研究的过程中，将苏州高新区作为研究对象，重点对该区域的工业有机废气的污染情况调查与研究；（3）阐述了国内与国外现阶段在工业有机废气处理方面的方法；（4）通过调查与监测高新区典型工业企业的有机废气排放情况后，根据得到的数据进行深层次的研究与剖析。（5）在对调查结果进行总结与归纳后，提出了加强工业有机废气处理的相关对策。1.4工业有机废气研究方法和技术手段（1）文献查阅：借助于文献分析法，在论文撰写前对于工业有机废气的相关的文献进行收集与整理，比较全面的了解到工业有机废气的定义、危害以及来源，同时还掌握了国内、国外现阶段在工业有机废气污染的各治理技术和方法。（2）实地调研：由于本文重点基于苏州高新区来对工业有机废气处理的问题进行研究，因此通过实地调研的方式，监测与分析区域内重点企业的有机废气的排放情况。（3）监测分析：通过换届监测站来对苏州高新区区域内的空气质量情况进行监测，并分析有机废气样品，得到相应的结论。（4）企业调查：通过企业调查的方式，了解到区域内企业的废气污染治理状况，以及在日常生产与运行阶段有机废气的排放情况。（5）数据处理与分析：在研究与分析有机废气监测数据后，根据实际情况来对治理工业有机废气总量、治理运行与投资费用进行研究与分析。1.5预期目标结果本文的预期目标结果涉及到三个方面：其一，在阐述与研究工业有机废气的定义、危害以及来源的基础上，通过实地调研的方式来对苏州高新区区域内企业的有机废气排放情况研究，能够充分的了解与掌握工业有机废气排放对人类所产生的危害。其二，在对高新区内典型企业的有机废气的排放情况进行监测后，能够根据实际情况来构建出具有针对性的建议与措施，这对于高新区环境管理部门加强对有机废气污染的治理与控制具有积极意义；其三，在有效的治理苏州高新区区域内工业有机废气的同时，对于其他地区的处理能够提供一定的帮助。苏州科技学院硕士学位论文（在职）第二章苏州高新区工业有机废气污染现状调查第二章苏州高新区工业有机废气污染现状调查2.1苏州高新区概况苏州国家高新技术产业开发区开发建设于1990年，是由苏州市政府、市委在国务院的批准下而建设的。经过两年的努力后，国务院在1992年正式批准了苏州高新区，规划面积为6.8平方公里。紧接着，苏州高新区在1994年由将规划面积扩大到52.06平方公里，在全国开发区行列中处于重要地位。伴随着苏州市高新区的不断发展，苏州市政府、市委在2002年决定将区域重新进行调整，在经过调整后高新区的占地面积扩大到223平方公里。现阶段，高新区共包含3个镇与4个街道，同时下设苏州高新区综合保税区、苏州科技城、苏州西部生态城以及苏州浒墅关经济开发区，其发展速度是非常快的。在苏州市政府于1995年所编制的《苏州高新区总体规划》中，共为高新区划分52.06平方公里。而在2003年所编制的发展规划中，将苏州开发区的面积扩展到223平方公里，能够看出对高新区的发展是非常重视的。对此，苏州市为了能够实现高新区城乡统筹、协调发展，市政府在2010年对2003年所颁布的《苏州高新区协调发展规划》进行了修订，将高新区的区域范围重新界定，具体如图2-1所示。2.1.1地理位置苏州高新技术产业开发区地处长江三角洲中部的太湖平原、西至太湖、北至相城区、南至吴中区、东至京杭大运河。东经120°31΄~120°41΄、北纬31°13΄~31°23΄，陆域总面积223km2。在地理位置方面，苏州市高新区的优势是非常明显的，四通八达、交通便利。其中，距常熟港为60公里、距张家港港口为90公里、距太仓港为70公里、距上海港为100公里、距浦东机场与虹桥机场分别为130公里与90公里，能够看出交通十分方便。除此之外，苏州市高新区境内还拥有312国道、沪宁高速公路、京沪铁路等重要线路，可以说为促进苏州高新区更好的发展提供了较大的便利。截止到目前，苏州市高新区共拥有常驻人口72万人，其中包含34万户籍人口与38万暂住人口。高新区共包含3个镇与4个街道，同时下设苏州高新区综合保税区、苏州科技城、苏州西部生态城以及苏州浒墅关经济开发区，其发展速度是非常快的。2.1.2地形地貌苏州高新区位于长江下游冲积平原，为基岩山丘工程地质区，绝大部分属于第四系（Q1~Q4）沉积的一般性粘性土，最大沉积厚度达200m左右。该地区地质硬、地耐力强，地耐力约18~24t/m2，历史上属无灾害性地震区域。区内地势较高而平坦，西高东低，吴淞标高4.88~5.38m。西侧山丘较多，如狮山、天平山、灵岩山、金山、阳山等，南部有石湖。图2-1苏州高新区地理区位示意图2.1.3水系及水文特征苏州高新区属于苏南太湖水系，河流纵横，水流缓慢。一般河道间距为500~800m，最大间距不超过1200m。高新区内河道多呈东西方向或南北方向，其中南北向河流主要包括：京杭运河、大轮浜、石城河和金枫运河；东西向河流主要包括：马运河、金山浜、枫津河、双石港、浒光运河和大白荡。区内河流受天然降雨、长江、太湖的补给以及人为控制的多种因素的影响，水流变化复杂。京杭运河苏州段主要功能为航运、农灌、行洪和工业用水，河水平均水位2.8m，平均水深3.8m，平均流量32.5m3/s，月平均枯水流量20m3/s，平均流速0.14m/s。近50年来，京杭运河苏州段百年一遇的洪水位4.41m。2.1.4气候气象特征苏州高新区的气候属亚热带季风海洋性气候，具有四季分明、气候温和的特征。在气温方面，高新区的年平均气温为17.7℃，其中历史最高气温39.2℃，历史最低气温-9.8℃，无霜期230天左右。年平均相对湿度80%，年平均降水量1099.6mm，3~8月的降水量占全年雨量的65%左右。常年最多风向为东南风（夏季），其次为西北风（秋、冬季），年平均风速3.8m/s。2.1.5社会经济概况2015年苏州高新区全区经济社会保持了平稳发展态势。全年实现地区生产总值1006.19亿元,比上年增长8.0%。其中,第一产业产值2.18亿元,第二产业产值671.92亿元,第三产业产值332.09亿元,分别增长0.5%、6.0%和13.5%。全年实现地方公共财政预算收入110亿元,比上年增长9.8%。全区全年实现工业总产值2881.22亿元,其中规模以上工业总产值2657.14亿元,分别比上年增长2.2%和1.7%。全区规模以上工业中，私营企业产值135.12亿元，增长-0.9%。外资企业产值2291.17亿元，增长2.2%。新兴产业产值1461.58亿元,增长2.0%，占规模以上工业产值比重达55.0%。2015年积极落实城乡居民收入倍增计划,居民收入稳步增加。全体居民人均可支配收入42265元，同比增长8.4%。2.1.6自然生态现状苏州市高新区的自然生态也具有明显优势，由于高新区所处地理位置具有四季分明、气候湿润的特征，因此不但植物种类繁多，同时生长是非常迅速的。但是需注意的是，由于被人类的大范围开发，因此当前该区域主要是以人工农业生态为核心。除此之外，在高新区土地利用率大幅度提升的背景下，导致自然植被几乎不存在。在人工植被方面主要是以作物栽培为核心，例如经济作物、蔬菜以及粮食作物等。在牲畜与动物方面，现阶段苏州市高新区野生动物由飞禽类、蛇类、鼠类以及昆虫类所构成的，而家养的有猪、羊、鸭、鸡和狗等。在鱼类方面，高新区境内的种类是非常丰富的，例如鳗鱼、黑鱼、青鱼、草鱼以及白鱼等。伴随着苏州市高新区的不断发展，逐渐朝着工业化城市的方向发展。在此背景下，由于工业用地面积的逐渐扩大，导致自然生态环境日益消失。对此，工业用地内已基本无野生动物，野生植被也基本被人工植被所代替，狮山及何山是以建设风景区和公园为目的的人工造林绿化和营造的人文景观，人们在河流、道路的两侧种植了花卉、树木以及草丛，以实现对生态环境的优化。但是需注意的是，由于自然生态环境已经消失，因此在树丛中已经没有大型野生动物，主要是以少量的鼠类、鸟类、蛇类、昆虫，以及家养的狗、猫、鸡、鸭为主。高新区内各河道中已基本无鱼、虾等水生动物存在，浮游生物也很少。2.2高新区污染源调查与评价2.2.1废气污染源（1）常规污染物高新区内主要调查企业SO2、NOx和烟粉尘年排放量分别为6419.41t、9105.41t、786.86t，其等标污染物符合分别占25.41%、71.32%、3.27%。从污染物的布局看，废气常规污染物排放主要集中于高新区建成区和其他区域，其等标污染负荷占整个高新区的97.4%。高新区内各区域废气常规污染物等标污染负荷比情况见图2-2。图2-2各区域常规废气污染物等标污染负荷比从污染源的企业类型看，常规废气污染物排放主要为基础设施华能苏州热电有限公司，占污染负荷的48.69%，其次是冶金行业、新材料行业，占污染负荷的42.89%，其他占8.42%。（2）特征污染物废气特征污染因子包括酸雾（HCl、硫酸雾、硝酸雾、铬酸雾等）、有机物（乙酸、苯、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、丁醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二氯甲烷、甲醛、丙酮、非甲烷总烃、苯乙烯等）及硫化氢、氨、氰化物、丙烯腈、锡、镉、铅和氟化物等。2.2.2废水污染物（1）常规污染物高新区常规废水污染物（COD、氨氮、总磷）排放主要集中于高新区建成区，其等标负荷占整个高新区的74.02%，其次为科技城，占9.46%。高新区内各区域废水常规因子等标污染负荷占比情况见图2-3。图2-3各区域废水常规污染物等标污染负荷比从污染源的企业类型看，废水常规污染物排放主要以电子信息为主，其等标污染负荷占整个高新区的49.63%，其次为新能源新材料、机械制造、轻工、冶金、服装纺织等，具体各行业常规废水污染物等标负荷占比情况见图2-4。图2-4各行业废水常规污染物等标污染负荷比（2）特征污染物高新区内废水除常规因子外，还有特征污染物重金属（镍、六价铬、总铬、铜、铅、锌、锰、锡、银、钴）、有机物（石油类、动植物油、挥发酚、甲苯、苯酚、苯胺类、甲醛、AOX）、氰化物、氟化物、硫化物、LAS等排放。2.2.3固体废弃物高新区一般工业固废年产生量约550158.44t/a，其中综合利用量为487045.26t/a，安全处置量为63113.18t/a。高新区危险废物年产生量约126285.71t/a，主要包括废液、精馏残渣、废树脂、废油、废催化剂、废活性炭、废污泥等类型，主要交由苏州高新区星火环境净化有限公司、苏州高新区环保服务中心、苏州同和资源综合利用有限公司、苏州伟翔电子废弃物处置技术有限公司、苏州市众合固体废物回收处理有限公司、苏州华锋化学有限公司、苏州中环有缘化学有限公司、苏州市贵金属回收有限公司、苏州森荣环保处置有限公司等有资质单位处置。高新区生活垃圾年产生量约16.47万t/a，交由环卫部门卫生填埋。2.2.4污水集中处理高新区污水处理形成5个片区，分别由苏州高新区污水处理厂、苏州高新区第二污水处理厂、苏州高新白荡污水处理厂、苏州高新浒东污水处理厂、苏州高新镇湖污水处理厂集中处理。目前，高新区现有污水处理能力为25万t/d，已开发区域污水管网已基本铺设到位，大部分工业废水和生活污水实现接管，尚有个别企业工业废水、少量区域生活污水未能接管集中处理。2.3高新区环保工作概况2015年在行政性监测领域环境质量方面，共获取水环境有效监测数据6230个、声环境有效监测数据756个；监督性监测方面，完成国控污染源及危险废物处置单位监测54厂次、获得监测数据3248个，完成废气专项监督监测52厂次，获得监测数据5912个，配合执法监测和信访监测30厂次、获得监测数据410个，完成大队废水采样分析846厂次、获得监测数据3419个；应急监测方面，累计参加7次应急事故监测，出动监测人员36人次、获得监测数据350个；服务性监测方面，共完成验收监测项目202个、环评监测项目5个和委托监测项目199个。开展饮用水源地和水域功能区监测。每月对区域内2个集中式饮用水源地进行每月14项水质指标的监测，6条主要河流15个断面进行13项水质指标的监测，并且每季进行全指标分析。对区域内其它有代表性的5条河流6个断面进行全年二次13项指标的监测、建成区的7条河流11个断面进行全年二次8项指标的监测；建设达标专项区7条河流7个断面每月进行13项指标的监测。对区内黑臭河流专项23条河流34个断面全年一次5个水质指标的监视性监测。按照苏州市环保局的要求，在“河流断面长制”及补偿断面监测上，注重对浒关上游、黄花泾、轻化仓库、友新大桥等断面的监测。每周落实1次监测，并将监测结果上报给区环保局和苏州市环境监测中心，为领导及时掌握水质变化和环境管理部门应对异常情况提供依据。进行农村地表水环境质量监测。完成了41个行政村河流和4个乡镇河流水质6个指标的监测工作，农村地表水环境质量综合达标率达目标60%的。在太湖蓝藻预警监测上，注重加强对水质自动站日常运行的管理和质量控制。通过“日监控、周检查、月比对”质量管理活动，保证自动站有效稳定运行，确保监测数据的有效性和准确性，充分发挥其“耳目”的作用。在4月~10月期间，对上山村饮用水源地蓝藻继续采用人工监测与自动监测相结合的原则，实施“日监视、周巡检、随应急”制度，做到实时监测，及时预警，实现水源地水质的日测日报，除此之外针对蓝藻大年的态势，对水源地周围情况进行专项调研，全力保障区内居民的饮用水安全。在蓝藻预警期间，共出动环境监测人员200余人次，出船90余次，编制日报214份，周报23份，上报有效监测数据2140个。加强对空气自动站的督查和管理。建立了周巡查制度，保证仪器的正常有效运行。每天及时审核数据，在网上对公众发布环境空气质量日报，并在科技城噪声显示大屏幕上，发布声环境质量的同时发布环境空气质量情况，成为苏州市首个户外环境空气质量发布平台，积极发挥了其环境效益和社会效应。2.4高新区环境质量情况2.4.1环境质量现状（1）大气环境质量及变化趋势通过监测苏州高新区的大气质量后，了解到各项监测因子全部处于国家规定标准范围内。并且在有害物质方面全部控制在《工业企业设计卫生标准》与《环境空气质量标准》二级标准的浓度限制内。根据2010~2014年区域大气监测数据，高新区内两个测点的SO2日均浓度均符合空气质量二级标准，NO2、PM10、PM2.5日均浓度均不能够稳定达标。从年均值变化情况看，SO2、NO2年均值近5年呈现平稳波动的趋势，可吸入颗粒物年均值从2013年开始呈现上升趋势；臭氧含量从2013年开始有大幅度减少，后维持不变；PM2.5基本维持不变。（2）地表水环境质量现状及变化趋势根据现状监测，通过监测京杭运河的水质后，了解到监测范围内的水质符合《地表水环境质量》的IV类要求。而针对于浒东运河来说，两断面的高锰酸钾指数、总磷、COD、溶解氧、硫化物因子以及挥发酚超标的情况，而剩下区域都符合III类要求；白荡河共设置2个监测断面，两监测断面BOD5、氨氮指标均超标；其中白荡污水厂排口上游500mCOD因子超标，W14白荡污水厂排口下游1000m总磷因子超标。其余监测因子可达到《地表水环境质量》（GB3838-2002）IV类功能区要求。根据2009-2014年例行监测，浒东运河在2012年和2014年水质有所下降；京杭运河、浒光运河均在2011年时水质状况不稳定，波动较大，不能够稳定达标。其余河流区域地表水水质均维持在较稳定达标状态。（3）其他区域地下水环境质量除硫酸盐和氯化物符合Ⅳ类标准外，其他因子均达到《地下水质量标准》（GB/T14848-93）Ⅲ类标准，河流底泥的各项指标全部达到《农用污泥污染物控制标准》，土壤达到《土壤环境质量标准》的二级标准，所有测点声环境均符合相应功能区要求。2.4.2主要环境问题（1）区域地表水环境质量不能稳定达标区域内浒东运河与白荡河水质较差，不能稳定达到水环境功能区划要求。主要污染因子为BOD5、COD、氨氮等。（2）区域空气环境质量不能够稳定达标根据近五年例行监测数据，区内两个大气监测点的NO2、PM10、PM2.5日均浓度均存在不同程度超标。2009-2014年区域大气环境质量总体有所下降。2.5工业有机废气污染现状调查苏州高新区现状产业体系以电子信息、机械装备、化学原料及制品、造纸及纸制品、医药、食品等产业为主。2015年，全区工业总产值为2881.22亿元，其中规模以上企业总产值为2657.14，产值排名全区前三的产业分别为电子信息（1407.70亿元）、机械装备（794.94亿元）和化学原料及制品制造（119.33亿元）。苏州高新区规划仍以电子信息和装备制造为主导产业，重点发展生物医药、新能源、软件和服务外包等战略性新兴产业，低端且污染较重的行业将逐步退出高新区。2.5.1机械装备制造业高新区机械装备制造业初步形成了以交通运输设备及零部件制造、通用设备及零部件制造、专用设备及零部件制造为主的发展体系，以整车制造和汽车零部件、航空零部件、医疗器械为主要优势行业，聚集了一批龙头型的优质企业如南车浦镇车辆、克诺尔、汉宁卡尔、富欣、纽威机械、苏尔寿泵业、沙迪克、三光科技、宝玛数控等。机械装备制造业的环境影响识别内容如下：生产废气：机械装备制造业废气主要来自生产中的钢材预处理、焊接、涂装和总装过程。钢材预处理废气主要为抛丸过程产生的粉尘、喷漆过程产生的漆雾（有机废气，主要含甲苯、二甲苯）和烘干过程中产生的有机废气（主要含“三苯”和非甲烷总烃）。焊接工艺产生的废气是焊接烟尘。在点焊或弧焊时产生的高温，使焊件的焊接部位以及焊丝熔化溅出而形成焊接烟尘。焊接烟尘主要含有金属颗粒物以及氧化镍等雾化的化学成分。涂装工艺在喷漆涂装过程中有废气排放，废气主要来源于油漆中的挥发性有机物，以及油漆等容易生成雾化物的成分。废气中主要的污染物是甲苯、二甲苯、非甲烷总烃以及颜料等微小颗粒物。2.5.2电子信息产业自开发建设以来，高新区充分抓住了电子信息产业全球转移的有利时机，通过大力度的招商，吸引了一大批跨国电子信息企业进驻，形成了集成电路、平板显示、计算机及外设、电子元器件及材料、通信设备制造五大行业，成为国内外有重要影响力的电子信息产业基地。高新区现状电子信息业以计算机整机制造、计算机零部件制造、液晶面板模组制造、原辅材料制造、印制电路板制造、集成电路封装测试等为主。电子信息行业的环境影响识别内容如下：生产废气：电子信息制造业的生产废气与其生产工艺、产品结构有关。一般电子信息制造业生产过程中产生的工艺废气有：挥发性原辅材料或产品产生的氨气、有机污染物、酸雾以及；裁板、钻孔的过程中将会产生粉尘；焊接过程中将产生少量的烟气；含电镀工艺的电子企业生产过程中产生的废气污染物主要是HCl和硫酸雾，另有少量氨气；在机件喷漆、除油、烘干过程中将有一些有机废气产生。2.5.3化学原料及制品制造业高新区内现状主要化学原料及制品生产企业有天马精细化学品、阿克苏诺贝尔、宝化炭黑、纽佩斯树脂、东威化工斯塔尔精细化工等，主要进行功能性树脂、涂料、油漆、特殊化学材料等的生产及有机溶剂废液的再生和精制等。化学原料及制品制造业的环境影响识别内容如下：生产废气：化学原料及制品业的生产废气主要来自于生产过程中原料输送、转移、投料、储罐呼吸等环节，包括甲醇、甲苯、二甲苯、甲醛、丙酮、丁酮、异丙酮等溶剂挥发废气，HCl、硫酸雾、氨气等酸性或碱性废气。此外，生产过程中还会产生酯类、非甲烷总烃、粉尘等大气污染物。2.5.4橡胶制品制造业苏州高新区内橡胶企业较少，但规模较大，主要从事汽车部件配套产品的生产。针对于橡胶制品来说，生胶是核心原材料，主要是由合成橡胶与天然橡胶所构成的。其中，合成橡胶中具有代表性的有顺丁胶、丁苯胶等。除了母体原材料外，在制造橡胶制品的过程中还需要使用到金属材料、纤维织物、配合剂等等。生产废气：在橡胶制品制造业运行的过程中，其生产工艺是非常复杂的，涉及到的生产工序有硫化、压延、混炼以及烘干等，意味着在生产阶段所产生的废气是非常多的，例如烘干、压延、炼胶等过程都会产生大量的有机废气。除此之外，汽油、树脂、生胶都可能产生挥发性有机物。除此之外，在高温加工过程中，还会出现热反应生成物。在原材料中，毒性最大的是生胶，但是只有在高温的情况下才会释放毒性，其中包含烯烃、烷烃以及氯乙烯、苯乙烯等等。众所周知，在制造橡胶制品的过程中，还需要大量的有机稀释剂，具有代表性的有汽油。由于生产橡胶制品的过程中通常都是在高温条件下来进行的，因此在高温的环境下很容易出现相关的反应，进而导致有机污染物质的生产。在高新区快速发展的进程中，区域内的常驻人口数量逐渐增多，因此近年来加大了对商业住宅的开发力度，但是由于高新区的区域范围有限，因此部分商业住宅与工业企业间的距离较近，因此最近高新区的异味类信访量具有明显的提升。2.6环境空气中特定有机污染物监测在本文研究的过程中，想要更加全面的、准确的来对高新区境内的大气环境中所包含的有机废气的具体成分了解与掌握，根据实际情况选择环境信访投诉较多、与高新区工业区较近的小区来进行监测，得到的监测结果如表2-1所示。序号名称浓度（）序号名称浓度（）己烷溴氯甲烷未测出-未测出乙酸乙酯氯甲烷未测出，，4-三甲苯-未测出二氯甲烷氯乙烯未测出甲苯，-丁二烯未测出乙苯溴甲烷未测出甲基乙基苯氯乙烷未测出丙酮，-二氯乙烯未测出苄氯-未测出乙酸乙烯酯反式-，-二氯乙烯未测出苯甲基-四丁基醚未测出，，-三甲苯，-二氯乙烷未测出，，-三氯苯顺-，-二氯乙烯未测出邻二甲苯，，-三氯乙烷未测出对、间-二甲苯环己烷未测出丙烯四氯化碳未测出二硫化碳，-二氟苯未测出三氯乙烯，-二氯丙烷未测出四甲基--戊酮溴二氯甲烷未测出，，，-四氯乙烷甲基丙烯酸甲酯未测出1，-二氯乙烷顺，-二氯丙烯未测出六氯丁二烯反-，-二氯丙烯未测出苯乙烯，，-三氯乙烷未测出四氢呋喃二溴氯甲烷未测出-戊酮，-二溴乙烷未测出庚烷四氯乙烯未测出F-氯代五氘未测出，4-二氯苯氯苯未测出，-二氯苯溴仿未测出氯仿-溴氟苯未测出，-二氯苯表2-1某小区内环境空气中特定有机污染物监测结果通过对表2-1中的监测结果进行研究与分析后，了解到浓度相对较高的有乙酸乙酯、丁酮等，同时还检测出了苯系物。众所周知，工业溶剂中含有大量的乙酸乙酯、乙烷以及丁酮，这三种物质对于人类的眼睛、鼻子都具有刺激作用，并且具有毒性，当人类长期与这三种物质接触的情况下，会出现周围神经炎、皮炎等症状。工业溶剂主要被运用在医药、涂料、电子、印刷等行业当中。总的来说，工业溶剂已经严重影响到人类的日常生活与健康，因此有必要加强对治理力度。苏州科技学院硕士学位论文（在职）第三章高新区工业有机废气治理及效能调查第三章国内外工业有机废气治理技术综述3.1回收技术回收技术主要就是借助于物理方法来实现的，其中具体涉及到的物理方法包括：改变温度和压力等物理方法，此外还包括吸附剂和渗透膜等方法，通过这些方法进行分离挥发性有机物技术。从传统的层面来看，该技术有吸附和吸收技术、膜分离技术等。3.1.1吸附技术吸附技术从其本质来分析，其主要就是一种较为传统的废弃处理方法，吸附技术相对而言还是比较成熟的，由于设备较为简单，并且净化效率比较高，使得吸附技术得到了广泛的应用。吸附技术的原理非常的简单，主要就是借助于各种吸附剂的吸附性功能，来达到净化的最终目的。吸附剂的类别较多，生活中经常会用到的吸附剂有硅胶、活性炭、活性氧化铝等。在众多的吸附剂中，活性炭的使用最为广泛。当前，我国大部分企业加工生产主要就是依托于固定床吸附技术，经常使用的吸附技术有蜂窝状活性炭吸附等。3.1.2吸收技术从吸收基础从更为深入的角度分析，其本身也是一种废弃处理方法。原理很简单，就是在容器内使用逆流的方法，使得有机废弃与吸附剂实现更为全面的融合，进而实现净化的最终目的。吸收技术更多的就是使用在温度相对较低，并且压力比较高以及废弃浓度相对较高，同时风量又比较小的情况。从有机废弃的治理过程中，吸收剂一般会采用油类物质作为溶剂，并对整个过程设定了较高的要求。其中主要就是要求蒸汽压低，分子量低，并且不会产生任何的危害，例如煤油、柴油等。3.1.3冷凝技术冷凝技术主要就是一种借助于温度和压力的改变，来进行回收废气中有机物质的技术手段。冷凝技术原理相对来说较为简单，就是通过依托于气态有机污染所固有的不同蒸汽压特点，采用降温和提高压力的方法，使得气态有机污染物可以最终凝结成液滴，由于气态有机污染物达到了饱和的状态，进而形成了液滴状态，以保证可以实现相互分离的目的。冷凝技术的设备设计原理简单，操作起来也非常的简便，但由于操作过程中对温度和压力的要求比较高，进而运作过程所产生的费用相对较大，对此冷凝技术更多的就是适用于气量小、浓度高以及沸点高的回收情况。在有机废气进行治理的过程中，冷凝技术经常会与其他的处理技术整合在一起使用，比较常见的技术组合就是吸附、吸收和催化燃烧技术等。针对于浓度相对较低的废气来说，在进行回收的过程中，往往会先经过吸附浓缩之后，在进行回收处理。3.1.4膜分离技术膜分离技术的整合流程相对来说比较交单，并非且有机废气的回收率较高，更加不会造成二次污染。膜分离技术原理主要是通过空气和有机废气，在聚合物膜材料的同时，借助于速度和能力，达到分离的目的。通常情况下，单级膜回收率偏低，多级膜回收率较高，但投资成本也非常高，进而考虑到性价比方面的问题，研究出了集成膜系统。现阶段，比较常用的膜分离技术包括：气体膜分离、蒸汽渗透等，为能够大幅度提升处理效率，往往会通过蒸汽渗透与冷凝技术集成使用[24]。3.2销毁技术相对于回收技术来说，销毁技术能够更加彻底的来将挥发性有机物进行消除，主要是借助于热、光、微生物以及催化剂等条件，来将挥发性有机物产生生化反应或化学反应，在此基础上将有机会转化为低害甚至无害的物质，具有代表性的有水、二氧化碳等等。针对于销毁技术来说，现阶段较为成熟的技术有生物降解技术、热力焚烧技术、催化氧化技术等。3.2.1催化氧化燃烧技术催化氧化燃烧技术在有机废气的治理过程中发挥出了非常不错的成效，使得被众多企业广泛使用，该技术的治理成效较为突出，技术本身比较成熟，成功的案例也非常多。该技术原理主要就是温度和压力的作用下，有机废气受到了金属催化，进而发生氧化反应，最终产生水和二氧化碳等物质。当前，有机废气处理中最常使用到的技术莫过于蓄热式催化燃烧技术，该技术主要就是讲催化反应产生的热能，利用陶瓷体为媒介，进行储存起来，为后续废气处理提供了一定的优势。与普通技术手段进行对比分析，蓄热式催化燃烧技术在进行废气处理的过程中，设施运作所消耗的能源得到了有效的减少，运作费用也明显减少。现阶段，针对于大风量、低浓度的废气，往往可以借助于增加吸附浓缩设施的方式进行处理，所得出的处理结果还是非常不错的，其中前段采用的吸附浓缩设施为蜂窝状活性炭吸附浓缩和沸石转轮吸附浓缩。由于沸石转轮吸附浓缩设主要就是来自于西方国家，进而需要进行专门的设计和制定，因整个周期比较长，所以我国大部分企业始终采用蜂窝状活性炭吸附浓缩装置。例如，乔惠贤等人通过潜心研发研制出了FCJ系列装置[25]，该系列净化装置更多的就是适用于浓度偏低，同时排量较大的处理情况。在催化剂方面，主要是由非贵金属氧化物与贵金属两种类型所构成的。针对于贵金属催化剂来说，具有代表性的有Ni、Pd、Pt等，而另外一种类型则是由尖晶石型催化剂、钙钛矿型催化剂所构成的。需注意的是，虽然贵金属催化剂效果较好，并且较为常用，但是由于受到价格方面的限制，再加上活性组分非常容易被烧结与挥发，因此近年来逐渐朝着高活性催化剂方面发展，并且已经取得部分成果[26]。3.2.2热力焚烧技术热力焚烧技术主要就是被化工等行业所使用，由于该技术其本身具有着超高温度的特点，进而焚烧炉所产生的余热便可以满足生产需求。该技术原理相对来说更加容易被理解和掌握，主要就是借助于有机废气易燃烧特性，通过废气焚烧之后，产生二氧化碳和水等物质。相对来说，热力焚烧技术更加适用于浓度较高的情况，如果废气中含有N和卤素成分，那么就非常适宜采用这种技术进行处理。如果采用直接焚烧有机废气的方式进行处理，那么将会消耗非常多的能源，并且设备的运作所产生的费用也非常高。对此，最近几年，国内外工程师进行了深入的探究，研发出了能源消耗偏低，运作费用偏低的蓄热式热力焚烧技术，该技术一经被研发和推出，便得到了众多企业的使用。该技术主要就是借助于高热容量陶瓷蓄热体进行储存，使得可以运用到后续处理中。废气设施换热效率相对较高，可以达到90%以上，与传统方法相比，该技术实现了空前的进步和大幅度提升。现阶段，国内已经拥有众多的公司在采用蓄热式热力焚烧技术与沸石转轮吸附浓缩充分整合的方式进行废气处理，所起到的处理效果比预期的还要好。3.2.3生物降解技术上个世纪四五十年代，生物降解技术被研发出来，最早研发出生物降解技术的国家是美国和德国，工程师通过坚持不懈的努力和创新思维终于研发出了生物降解技术。由于生物降解技术投资成本低，运作费用低，并且不会产生二次污染的情况，使得在国内外被广泛使用。从某种程度上来说，该技术更多的是适用于浓度小于1000ppm以及生物代谢相对比较慢的情况[27-28]。生物降解技术原理简单来说就是借助于微生物力量达到净化的目的，在良好的环境状态下，将废气与碳源全面融合，使得分解成为无机盐、水和二氧化碳等物质。生物处理技术通过微生物与废气接触方式上的差异，可以具体分为以下几种方法，分别为：过滤阀、生物洗涤法、滴滤法等[29]。在这些方法中，生物洗涤法主要就是利用微生物与营养配料的整合，制成一种吸收液，以保证可以起到吸收废气的作用；过滤法主要就是利用微生物的吸附特点，将其直接附着在填料上，以保证可以起到废气吸收的额作用；滴滤法与过滤法存在着很大的相似之处，但其中也存在着不同点，那就是滴滤法内置喷淋装置。3.2.4低温等离子体技术最近几年，低温等离子体技术被研发出来，成为废气处理技术中非常受欢迎的技术手段。作为一种新型的处理技术，其原理就是借助于电晕放电的方法，产生高能电子等活性粒子。如果电子能量达到了一定的程度，那么废气就会被分解，最终分解成为水、二氧化碳等物质[24]。该技术工艺比较简单，并且操作起来也比较方便，在处理低浓度的废气方面占据着较为突出的优势。此外，该技术在处理厨房油烟方面的优势也尤为突出，去除油烟和去除异味率分别达到了90%和70%以上[30]。现阶段，单一低温等离子设施依旧存在着一定的不稳定特性，其中主要表现在处理某些废气过程中会产生副产物，此现象将会出现二次污染的情况。对此，借助于催化剂的力量实现废气的处理就因此而产生了。根据相关分析和研究，次方法不仅仅可以有效提升污染物的降解率，同时还能够降解此过程中所滋生的副产物[31-32]。3.2.5光催化技术科学家J.H.Carey在20世纪70年代研究了光催化剂领域，得到的结论是：紫外线在通过对纳米TiO2的照射后，能够有效的将废水中的多氯联苯脱氯[33]。自此之后，伴随着技术的日益成熟，逐渐将光催化氧化法运用在处理企业废水当中，但是在废气处理方面仍然处于空白阶段。在废气处理领域中，主要是指通过紫外光的高强度照射后能够将高能粒子激发，然后高能粒子便会与周围的氧气发生反应，并且吸附在挥发性有机物的表面，将其氧化为水、二氧化碳等物质，大幅度的将挥发性有机物的毒性降低。无论在国内还是国外，氧气已经成为了光催化技术的重要辅助剂，而催化剂则是由Fe2O3、ZnO、WO3、Ga2O3等构成的[34]。需注意的是，在挥发性有机物治理的过程中，由于光催化氧化技术不够稳定，并且存在着部分待解决的问题，例如催化剂固定较难、反应速率较慢等，因此在治理挥发性有机物过程中此方法并没有得到广泛的运用。苏州科技学院硕士学位论文（在职）第四章高新区工业有机废气治理及效能调查第四章高新区工业有机废气治理及效能调查4.1机械装备制造业4.1.1有机废气产污环节机械装备制造业废气主要来自生产中的钢材预处理、焊接、涂装和总装过程。钢材预处理废气主要为抛丸过程产生的粉尘、喷漆过程产生的漆雾（有机废气，主要含甲苯、二甲苯）和烘干过程中产生的有机废气（主要含“三苯”和非甲烷总烃）。焊接工艺产生的废气是焊接烟尘。在点焊或弧焊时产生的高温，使焊件的焊接部位以及焊丝熔化溅出而形成焊接烟尘。焊接烟尘主要含有金属颗粒物以及氧化镍等雾化的化学成分。涂装工艺在喷漆涂装过程中有废气排放，废气主要来源于油漆中的挥发性有机物，以及油漆等容易生成雾化物的成分。废气中主要的污染物是甲苯、二甲苯、非甲烷总烃以及颜料等微小颗粒物。4.1.2有机废气治理现状在机械装备制造业中，在喷涂阶段排风量是较大的，并且废气浓度相对较低，同时还不会产生中毒物质，因此当前较为常用的方式便是经过除湿过滤、水幕过滤后，经过吸附+催化燃烧。而在国外机械装备制造业的有机废气治理情况进行调查与研究后，了解到主要是将RCO技术作为核心，这种处理方式的净化效率在90%以上。而在国内方面，具有代表性的方式为活性炭吸附+催化燃烧技术。由于这种方法的费用消耗较低，并且净化效率也在90%以上，因此得到了国内企业的运用与推广。但是需注意的是，这种方式的安全性是相对较差的，在使用此方法时需要格外注意安全问题。伴随着处理有机废气治理技术的逐渐增多，越来越多的新型技术逐渐被运用在实际生产当中。与此同时，涂装行业的有机废气治理除了采用末端处理技术外，还期望将土体粉状涂料与水性涂料来对溶剂型涂料进行替代，以实现尽可能的将有机废气排放量降低。4.1.3高新区案例调查某装备制造（苏州）有限公司为苏州高新区内为规模较大的装备制造企业。该公司于2010年成立，现主要从事大型核电阀门相关装备的生产。公司生产工艺流程如图4-1所示。图4-1喷漆组装等生产工艺及产污环节示意图该公司挥发性有机物主要来自喷漆组装工艺，将上游生产零件进行焊接（产生焊接废气G3），再自动化清洗（产生清洗污水W1）。零部件清洗后进行局部组装，进而装配成一整体。将组装后的半成品进行泵验试压（产生试压污水W2），接着将试压后的合格品进行预烘（产生烘干废气G4）再进入喷漆室喷漆（产生喷漆废气G5、废漆渣和油漆桶S9）。喷漆后进入烘干室进行烘干（产生烘干废气G6）。最后等零部件自然冷却后，包装入库。通过对图4-1的污染环节示意图进行研究与分析后，能够看出喷涂与烘干阶段是产生大量有机废气的重要环节。喷漆工序产生的有组织排放废气G5，以颗粒物、二甲苯、非甲烷总烃计；预烘、烘干工序产生的有组织排放废气G4、G6，以二甲苯、非甲烷总烃计。现阶段，该公司的喷漆废气处理工艺流程如图4-2所示，主要是经过活性炭的吸附以及水旋器的吸收后，最终将废气拍向15米的高空。而针对于烘干阶段的有机废气处理来说，具体流程如图4-3所示。喷漆废气水膜喷漆废气水膜挡漆板纤维滤网+活性炭15米高排气筒排空漆渣委外处置废水定期引入废水处理站循环水池烘干房180℃烘干房180℃15米高排气筒排空催化燃烧器新鲜空气天然气在对该公司的烘干与预烘两个阶段的废气排气筒、喷漆废气排气筒2个排气筒排放的非甲烷总烃进行了2个生产周期的监测，结果如表4-1。测试项目单位设施后测试结果预烘、烘干废气排气筒（第一周期）预烘、烘干废气排气筒（第二周期）喷漆废气排气筒（第一周期）喷漆废气排气筒（第二周期）测试截面积m20.5400.5400.5400.540测点温度℃34.535.138.037.6废气流速m/s12.913.011.811.9废气流量m3/h21351214962293923133动压Pa1281349897静压Pa32332328排放浓度mg/m3范围13.5-21.412.9-20.725.7-43.227.9-44.7均值15.716.738.436.7表4-1各排气筒非甲烷总烃检测结果由表4-1废气设施后检测结果，能够看出该公司所排放的非甲烷总烃的浓度处于国家规定排放限制内。而相对于预烘、烘干阶段所排放的非甲烷总烃浓度来说，喷漆阶段所排放的浓度是相对较高的。对此，可以得到的结论为，相比于活性炭与纤维过滤来说，催化氧化燃烧技术的效果更加明显。此外，表4-2与表4-3分别为活性炭和纤维过滤、催化氧化燃烧技术的效能分析对比情况。项目单位数值万元运行费用万元废气处理前浓度运行时间天每年每吨处理费用万元·表4-2活性炭和纤维过滤废气处理效能分析项目单位数值万元运行费用万元废气处理前浓度运行时间天每年每吨处理费用万元·表4-3催化氧化燃烧废气处理效能分析在对表4-2与表4-3中的数据进行研究与分析后。能够得到的结论为：活性炭吸附装置的设备购置方面所花费的金额为63.5万人民币，与另外一种处理技术相比花费是相对较少的。而在运行费用方面，主要是由人工费、活性炭更换与再生费用以及电费等构成的，经过计算后可得到每月需要消耗的运行费用为3.5万人民币。虽然在活性炭更换后，对有机废气的吸附效果是非常好的，但是在活性炭的吸附性逐渐饱和的情况下，那么对有机废气处理的效率方面会逐步降低，经过计算后最终确定采用活性炭与纤维过滤的方式，每年每吨处理费用为5万人民币；而针对于催化氧化燃烧废气处理技术方面来说，在前期中设备投资额为150万人民币，而后期的运行费用为每年33.2万人民币。虽然前期的设备投资额较大，但是由于这种处理有机废气的效率较高，因此经过计算后此方法每年每吨废气处理费用为10万人民币左右。4.2电子信息产业4.2.1有机废气产污环节电子信息产业是苏州市高新区支柱企业，生产废气与其生产工艺、产品结构有关。一般电子信息制造业生产过程中产生的工艺废气有：挥发性原辅材料或产品产生的氨气、有机污染物、酸雾以及；裁板、钻孔的过程中将会产生粉尘；焊接过程中将产生少量的烟气；含电镀工艺的电子企业生产过程中产生的废气污染物主要是HCl和硫酸雾，另有少量氨气；在机件喷漆、除油、烘干过程中将有一些有机废气产生。4.2.2挥发性有机物治理现状针对于电子信息产业来说，在日常生产阶段除了会产生一定量的有机废气，同时还会产生部分有毒气体、碱性气体以及酸性气体。通过对国内、国外电子信息产业对挥发性有机物治理的实际情况进行调查与研究后，了解到沸石转轮吸附浓缩+水洗塔吸收+高温焚烧组合技术是最为常见的，并且所取得的效果是非常显著的。针对于高温焚烧技术来说，由于前期所需要投入的设备价值较高，因此绝大多数企业便会放弃高温焚烧技术，因此活性炭吸附+水洗塔吸收方法仍然是电子信息产业治理挥发性有机物的主流方法。但是需注意的是，在去除废气的过程中，采用清水洗涤的方式效率是较低的，基本处于30%左右，因此单纯的运用清水洗涤来对有机废气处理是无法达到国家排放标准的。对此，需要将部分乳化添加剂加入到水洗塔洗涤液当中，能够大幅度的实现有机废气处理效率的提升。与高温焚烧技术相比，这种方式的投入的费用是相对较低的，虽然在处理的稳定性、效率方面与高温焚烧技术存在着较大的差异，但是经过合理的控制后其处理情况是可以接受的，这也是此方法能够在我国电子信息企业广泛运用的核心因素。4.2.3高新区案例调查某电子科技企业主要从事于生产专工晶圆，属于我国重点企业。其中，基板加工工艺流程与产污环节具体如图4-4所示。图4-4基板加工工艺流程及产污环节示意图该公司有机废气主要产生于印刷和点胶阶段，在之前该公司对有机废气的处理主要是通过水喷淋吸收的方式来进行处理，在处理完毕后将气体排放。但是由于苏州市高新区城市规划的改变，以及工业企业周围的住宅小区逐渐增多，为减少废气异味扰民情况的出现，水喷淋吸收挥发性有机物的效率已经无法达到国家相关排放的标准。对此，企业为了能够避免排放超标、有损企业自身的形象，便对原有的有机废气治理措施进行优化，最终确定更改为蓄热焚烧处理+沸石转轮浓缩吸附组合的方式来对挥发性有机物进行处理，具体的处理流程如图4-5所示。图4-5沸石转轮浓缩吸附+蓄热焚烧处理工艺流程图在对该公司废气处理设施改造前后所排放的非甲烷总烃进行监测后，得到的结果为表4-4。测试项目单位设施后测试结果有机废气排放口（水喷淋吸收）有机废气排放口（沸石转轮浓缩吸附焚烧）测试截面积废气流速动压排放浓度表4-4有机废气排放口非甲烷总烃设施改造前后检测结果由表4-4检测结果可见，设施改造前后该公司的废气排放浓度有明显变化。在设备更改后，能够看出所排放的有机废气中，所包含的非甲烷总烃排放浓度的下降幅度是较为明显的。而针对于设备改造前来说，虽然该公司所采用的活性炭吸附处理方式所排放的非甲烷总烃的浓度属于国家规定的标准，但是已经处于临界线的边缘。对此，随着设备老化或产量扩大等情况的发生，有废气超标的可能。项目单位数值万元运行费用万元废气处理前浓度运行时间天每年每吨处理费用万元/t·a表4-5沸石转轮浓缩吸附焚烧处理效能分析在对表4-5中的数据进行分析与研究后，能够看出与其他处理方式相比，沸石转轮浓缩吸附焚烧处理方法的前期设备投资金额是较大的，大概需要731.6万人民币，而在后期运行过程中，每年还需要84万元的费用。但是由于这种处理方式的效率较高，并且能够大量的来对有机废气进行处理，因此折合到每年每吨废气处理方面，其费用约为12万人民币左右。4.3化学原料及制品制造业4.3.1挥发性有机物产污环节高新区内现状主要化学原料及制品生产企业有天马精细化学品、阿克苏诺贝尔、宝化炭黑、纽佩斯树脂、东威化工斯塔尔精细化工等，主要进行功能性树脂、涂料、油漆、特殊化学材料等的生产及有机溶剂废液的再生和精制等。化学原料及制品制造业的环境影响识别内容如下：生产废气：化学原料及制品业的生产废气主要来自于生产过程中原料输送、转移、投料、储罐呼吸等环节，包括甲醇、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃、甲醛、丙酮、丁酮、异丙酮等溶剂挥发废气，HCl、硫酸雾、氨气等酸性或碱性废气。此外，生产过程中还会产生酯类、非甲烷总烃、粉尘等大气污染物。尽管一个区域范围内的企业并不是特别多，但因采用的溶剂量比较庞大，使得整个区域出现了严重的污染现象，进而这些企业不能坐视不管。化学原料以及相关制品企业在加工生产的过程中产生了有机废气，其中产生废气的环节就是在原料搅拌、原料与成品转移和储存的过程中产生的，对于外环境排放方式来说，主要包括以下两种：有排放筒有组织排放和无组织未收集厂界排放。针对于前者而言，更多的就是与企业生产加工有着直接的联系[31]。由于混合搅拌是在封闭的状态下完成，进而可以进行集中处理；但对于原料转移和储存来说，是处于运动的状态下，所以产生的废气容易造成严重污染，若没有及时的加以排放，那么将会对环境造成非常恶劣的影响。4.3.2挥发性有机物治理现状在企业加工生产进程中，化工企业所产生的废气污染性偏高，废气浓度较高，容易给环境造成不利影响，对于这种现象，国内大部分企业采用热力焚烧技术进行废气处理，该技术对于浓度较高的废气处理还是非常理想的。一些企业因处于对自身考虑，仅仅采用了活性炭吸附技术进行废气处理，该技术处理往往会因管理出现问题而导致废气超标的情况发生。4.3.3高新区案例调查某化成工业公司成立于2008年，主要从事于特种胶带的生产，具体实施的工艺为图4-6所示。该公司在生产中使用到众多有机溶剂，产废阶段众多，具体过程如下（1）制胶：根据客户需求，涂胶工序分别使用外购的A胶（原料为甲苯、乙酸乙酯、树脂和固化剂）或者B胶（原料为树脂、乳化剂），外购A胶在使用时需加甲苯和微量固化剂进行调制，将所需原料按比例称重后倒入调和桶，经搅拌装置搅拌均匀后即可得调配好的A胶，A胶中的固化剂为架桥促进剂，在胶类固化时起交联作用，不挥发，甲苯作为溶剂，因此，在调配A胶搅拌过程有少量甲苯、乙酸乙酯挥发G1；B胶可直接使用。调胶过程中需定期用甲苯对调胶设备进行清洗，清洗过程有少量甲苯挥发。图4-6主要生产工艺流程图（2）涂胶：常温下在涂工车间将塑料膜及纸张经辊筒涂胶机将A胶（B胶）均匀涂在塑料膜、纸基材上，使用A胶时，此工序有部分甲苯、乙酸乙酯挥发G2。（3）干燥：涂胶后的塑料膜、纸在密闭条件下经120~60℃逐步干燥（采用蒸汽盘管式热风加热），烘干时间约十几秒，因此，A胶内的溶剂甲苯和乙酸乙酯在高温下会大量挥发G3，气体经管道收集后，将废气进行三段式蓄热焚烧处理。在经过一系列的处理后，能够充分的焚烧废气的余热来对废气进行处理，这对于废气处理的运行成本降低与能耗节约具有积极意义。除此之外，为了能够充分的来对废气进行燃烧，需要将焚烧炉的温度控制在800℃。然后将废气经过三段蓄热处理后，最终将废气排出到20米的高空当中，其中具体的工艺流程图如图4-7所示。废气集气系统三段式蓄热焚烧炉废气集气系统三段式蓄热焚烧炉20米高烟囱排放管道输送通过对某化成工业公司废气处理的改造后的废气监测后，得到了非甲烷总烃相关指标的具体情况，相关数据如表4-6所示。测试项目单位设施后测试结果焚烧炉废气排放口测试截面积废气流速动压排放浓度表4-6焚烧炉废气排放口非甲烷总烃设施后检测结果在对表4-6中的数据进行研究与分析后，能够看出某化成工业公司在执行三段式蓄热焚烧装置来对挥发性有机物处理后，能够看出非甲烷总烃的浓度与改造前相比明显的降低，可以说此次改造是非常成功的。项目单位数值万元运行费用万元废气处理前浓度运行时间天每年每吨处理费用万元/t·a表4-7废气处理经济分析基于经济分析层面来分析，能够通过表4-7中的数据看出，此废气处理方式所需要投资的设备金额为2300万人民币，而后期运行阶段每年还需要花费约为90万人民币，主要是由电费、天然气费以及保养费所构成的。在有机废气的处理效率方面，三段式蓄热焚烧技术的处理效率在90%左右，在众多处理方式中优势是较为明显的。经过全方位的分析与计算后，最终得到此方式的每年每吨处理费用在7万人民币左右。4.4橡胶制品行业4.4.1挥发性有机物产污环节苏州高新区内橡胶企业较少，但规模较大，主要从事汽车部件配套产品的生产。针对于橡胶制品来说，生胶是核心原材料，主要是由合成橡胶与天然橡胶所构成的。其中，合成橡胶中具有代表性的有顺丁胶、丁苯胶等。除了母体原材料外，在制造橡胶制品的过程中还需要使用到金属材料、纤维织物、配合剂等等。生产废气：在橡胶制品制造业运行的过程中，其生产工艺是非常复杂的，涉及到的生产工序有硫化、压延、混炼以及烘干等，意味着在生产阶段所产生的废气是非常多的，例如烘干、压延、炼胶等过程都会产生大量的有机废气。除此之外，汽油、树脂、生胶都可能产生挥发性有机物。除此之外，在高温加工过程中，还会出现热反应生成物。在原材料中，毒性最大的是生胶，但是只有在高温的情况下才会释放毒性，其中包含烯烃、烷烃以及氯乙烯、苯乙烯等等。众所周知，在制造橡胶制品的过程中，还需要大量的有机稀释剂，具有代表性的有汽油。由于生产橡胶制品的过程中通常都是在高温条件下来进行的，因此在高温的环境下很容易出现相关的反应，进而导致有机污染物质的生产。4.4.2挥发性有机物治理现状在制造橡胶制品的过程中，还需要大量的有机稀释剂，具有代表性的有汽油、甲苯等。由于生产橡胶制品的过程中通常都是在高温条件下来进行的，因此在高温的环境下很容易出现相关的反应，进而导致有机污染物质的生产，并且非甲烷总烃的浓度在200-600范围内。通过对国内外橡胶行业当前所采用的废气处理技术进行调查与研究后，了解到具有代表性的有冷凝回收技术、活性炭吸附处理技术等。除此之外，由于橡胶行业的生产工艺、原材料较为特殊，因此所产生的废气中可能包含H2S，因此橡胶制品企业在执行废气处理之前，需要进行生物净化处理。同时橡胶制品生产过程中的炼胶、硫化等工艺废气，由于浓度较低切不易收集，通常情况下是由企业直接将废气排出到室外，虽然这部分废气中所含有的非甲烷总烃浓度相对较低，但是由于这部分气体的排放量非常大，因此有必要对这部分气体进行统一处理。4.4.3高新区案例调查某橡胶有限公司于2007年5月正式投产，主要从事于汽车轮胎的生产。该公司的有机废气主要产生在硫化、炼胶、成型等阶段。该公司的废气处理工艺流程如图4-8所示，首先将废气收集到一起，然后经过活性炭+碱喷淋塔的处理，最终将废气排放到15米的高空。废气收集系统碱喷淋塔+活性炭废气收集系统碱喷淋塔+活性炭15米高烟囱排放管道输送在对实施新的处理工艺所排放的非甲烷总烃的相关指标进行监测后，通过对得到的结果整合后，具体如表4-8所示。图4-9轿车用子午线轮胎生产工艺流程图测试项目单位设施后测试结果废气排放口测试截面积废气流速动压排放浓度表4-8废气排放口非甲烷总烃设施改造前后检测结果通过对表4-8中的数据进行研究与分析后，能够看出改造后的非甲烷总烃的浓度下降幅度较大。但是需注意的是，为了能够保障挥发性有机物处理效率的稳定，需要定期的来对纤维棉与活性炭的吸附情况进行监测。项目单位数值万元运行费用万元废气处理前浓度运行时间天每年每吨处理费用万元/t·a表4-9废气处理经济分析基于经济分析角度来分析，这种处理方式的优势是前期仅需要投资65万人民币左右，并且每年的运行费用在30万人民币左右，因此在成本方面的优势是非常明显的。针对于运行费用来说，主要是由纤维棉、活性炭、水费以及碱液费用等构成的。在处理效率方面，这种活性炭纤维棉吸附塔+碱喷淋塔的处理方式的效率在85%以上。经过综合的分析与计算后，最终得到此方式的每年每吨处理费用为6万人民币左右。苏州科技学院硕士学位论文（在职）结论与建议结论与建议随着城镇化水平的不断提升，工业领域实现了空前发展，作为当前经济发展较高苏州高新区，难免会遇到很多与环境相关的问题，环境污染问题始终困扰着该区的发展。2015年，苏州高新区构建了四项空气检测指标，分别为：除二氧化硫外，可吸入颗粒物、二氧化氮、细颗粒物的年均值均未达到国家《环境空气质量标准》（GB3095—2012）中的二级标准。从2014年高新环境信访来源可以看出，工业废气污染较为严重，已经占据了整个苏州高新区废气总量的一半，并且大部分的废气都伴有着异味，遭到投诉最多的也是废气异味方面的问题，由此可以看出，工业污染对于居民生活已经造成了非常严重的影响，环保部门应该对此给予高度重视。根据对高新区内某处敏感建筑物进行污染物质监测，通过监测结果可以了解到，有机废气浓度较高的物质包括：乙酸乙酯、乙烷等。由此可见，废气污染就在人们身边，随时威胁着居民生命安全。对此，应及时彻底的处理有机废气。（2）机械装备制造业废气主要来自生产中的钢材预处理、焊接、涂装和总装过程。其非甲烷总烃浓度一般在至之间。而机械装备制造业主要采用的是水幕+吸附浓缩+催化燃烧处理的方法。相比于活性炭与纤维过滤来说，催化氧化燃烧技术的效果更加明显。经过计算后此方法每年每吨废气处理费用为10万人民币左右。电子信息制造业生产过程中产生的工艺废气有：挥发性原辅材料或产品产生的氨气、有机污染物、酸雾以及；裁板、钻孔的过程中将会产生粉尘；焊接过程中将产生少量的烟气；含电镀工艺的电子企业生产过程中产生的废气污染物主要是HCl和硫酸雾，另有少量氨气；在机件喷漆、除油、烘干过程中将有一些有机废气产生。非甲烷总烃浓度一般在左右。蓄热焚烧处理+沸石转轮浓缩吸附组合的方式来对挥发性有机物进行处理，这种处理方式的效率较高，并且能够大量的来对有机废气进行处理，因此折合到每年每吨废气处理方面，其费用约为12万人民币左右。化学原料及制品业的生产废气主要来自于生产过程中原料输送、转移、投料、储罐呼吸等环节，包括甲醇、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃、甲醛、丙酮、丁酮、异丙酮等溶剂挥发废气，HCl、硫酸雾、氨气等酸性或碱性废气。其非甲烷总烃浓度一般在至之间，主要采用的是三段式蓄热焚烧处理工艺，经过全方位的分析与计算后，最终得到此方式的每年每吨处理费用在7万人民币左右。在橡胶制品制造业运行的过程中，其生产工艺是非常复杂的，涉及到的生产工序有硫化、压延、混炼以及烘干等，意味着在生产阶段所产生的废气是非常多的，例如烘干、压延、炼胶等过程都会产生大量的有机废气。非甲烷总烃浓度一般在至之间，具有代表性的有冷凝回收技术和活性炭吸附处理技术。由于橡胶行业的生产工艺、原材料较为特殊，因此所产生的废气中可能包含H2S，因此橡胶制品企业在执行废气处理之前，需要进行生物净化处理。同时橡胶制品生产过程中的炼胶、硫化等工艺废气，由于浓度较低切不易收集，通常情况下是由企业直接将废气排出到室外，虽然这部分废气中所含有的非甲烷总烃浓度相对较低，但是由于这部分气体的排放量非常大，因此有必要对这部分气体进行统一处理。在本文所调查的企业所运用的是碱喷淋塔+活性炭箱+活性炭纤维棉吸附塔装置，经过综合的分析与计算后，最终得到此方式的每年每吨处理费用为6万人民币左右。（3）根据调查得知，整个苏州高新区内的工业企业加工生产所产生的有机废气污染，主要就是来源于医药化工行业，该行业在生产过程中使用的涂料释放了大量的有机废气，废气排放量占据苏州高新区总量的70%以上。这些医药化工企业所释放的废气浓度并不是特别高，但总量较为庞大。在进行有机废气治理的过程中，应该根据废气的浓度和总量进行具体的划分，以环境效益为优先，综合各类治理技术的特点，选择最适合自身处理和发展的废气治理措施。（4）调查中发现，苏州高新区内有少数企业尝试使用低温等离子体、光催化氧化等新型的废气治理技术处理有机废气。在相关企业实际运行中，设施运行不稳定，废气时有超标排放情况出现。不过，企业在不断调式新型技术的过程中为废气有效治理寻找一条新的出路，从而更好地控制有机废气的排放。总的来说，各企业一般均采用末端废气治理技术进行废气的治理，依托于此进行有效的解决废气排放所存在的问题，在某种程度上来说，此方法是一种应急处理方法，一旦出现意外情况将对环境直接污染。所以，企业和环境管理部门控制污染物的排放更应该从清洁生产、源头控制、技术更新上抓起，进而从根本上缓解末端治理所存在的压力。（5）当前，对于有机废气综合排放方面的控制情况来说，我国并未出台相关的规定，也没有设定统一标准。国家仅仅针对于某些污染情况较为严重的地区进行了标准规定，对废气的排放设定了相关标准，对废气排放浓度、总量和速率提出了限值要求。需注意的是，挥发性有机物与非甲烷总烃的概念存在着一定的差别，并且不同行业的量化关系也存在着差异，因此仅是控制非甲烷总烃是不科学的。对此，为了能够更加科学的、合理的加强对有机废气的治理与控制，则需要国家针对于挥发性有机物制定统一的排放标准。针对这一情况，国家环保部已于2017年4月制定了《挥发性有机物无组织排放控制标准》和《涂料、油墨及胶黏剂工业大气污染物排放标准》（征求意见稿）两项国家标准，目前还在征集意见中。苏州科技学院硕士学位论文（在职）