工业有机废气处理及效能评估分析研究 环境工程专业

1、工业有机废气处理及效能评估以苏州高新区为例第一章 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，其中大气污染是目前最突出的环境问题之一。我们几乎每天都能在网络和报纸上看见大量关于灰霾天气的报道，而工业有机废气中的主要成分之一挥发性有机物在一定条件下就可与氮氧化物发生光化学反应，引起地面臭氧浓度的增加，导致光化学烟雾污染和灰霾问题。但我国挥发性有机物控制尚处于起步阶段，现有污染控制力度难以满足人民群众对改善环境空气质量的迫切要求。在相应“十二五”规划中，VOCs被制定为大气污染重点控制目标。其中，国家环境保护“十二五”规划1中明确要求“加强挥发性有机污染物的控制”。同时要求加强对石

2、油化工和精细化工行业生产过程中产生的挥发性有机物进行排放控制、污染治理和回收利用。并鼓励各工业企业使用水性的、低毒的或低挥发性的环保型有机溶剂。要求各地区环保部门积极开展挥发性有机污染物的监测工作。而重点区域大气污染防治“十二五”规划2中也明确要求长江三角洲、京津冀和珠江三角洲等重点经济区域率先全面地对挥发性有机物污染开展防治工作。苏州高新区自启动开发至今，一贯坚持“以人为本，全面、协调、可持续发展”的原则，按照聚集新产业、建设新城区和建立新体制的发展思路，大力实施产业发展、城市建设和生态保护并重的发展战略，着力构建高标准的基础设施和高品位的生态环境体系，使经济社会得到了持续快速的发展，各项经

3、济指标始终保持年增幅20%以上的高位增长，在全国53个国家高新技术产业开发区中名列前茅。区内主要以电子信息、精密机械、医药与精细化工、新材料和环保等企业类型为主，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有一定

4、的指导意义，也能为环境保护部门治理区域内有机废气污染问题提供一些管理依据。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。目前国内外各机构组织对有机废气的定义很多，具体界定均不完全相同，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众多，常见的包括烷烃、卤代烃和芳香烃，另外还有醛类、醇类、酯类和酮类等都属于工业有机废气范畴，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。表1-1 常见工业挥发性有机污染物污染物种类主要代表物烷烃正己烷、环己烷、甲基环己烷、二氧杂环己烷等芳香烃苯、甲苯、

5、乙苯、二甲苯等卤代烃氯甲烷、溴甲烷、碘甲烷、三氯乙烯、全氯乙烯、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷、氯苯、溴苯、四氯化碳、氟立昂类等脂肪烃丙烯酸甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、醋酸乙烯烃混合物汽油、石脑油、石油醚、稀释剂、矿油精等挥发性有机物(Volatile Organic Compounds)的缩写为VOCs，一般认为是在正常状态下（20，一个标准大气压），饱和蒸汽压大于133.322Pa，沸点在 50C260C之间，以蒸气形式存在于空气中的有机化合物的有机物。非甲烷总烃（NMHC），指在通常条件下，环境中的烃类物质除甲烷以气态形式存在外，大多数烃类物质以液态或固态的形式存在。按照1997年原

6、国家环保局科技标准司编制的大气污染物综合排放标准详解，将其定义为除甲烷以外总烃，一般指C2C12 的烃类物质，包括烷烃、芳香烃等，与挥发性有机物（VOCs）概念相重叠3 。在1999年国家环保总局发布的固定污染源排气中非甲烷总烃的测定气相色谱法中，将其定义为C2C8除甲烷以外的碳氢化合物的总称，指在气相色谱检测仪器上有明显响应的除甲烷外碳氢化合物的总量，检测结果以碳计。41.2.2 工业有机废气的主要来源工业有机废气来源广泛，包括有机化工、煤化工、石油化工、冶金药剂以及油漆涂料、橡胶再生、油墨工业、污水污泥处理等行业，在这些行业的生产过程中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

7、。表1-2 挥发性有机污染物的来源分类类别子类别典型行业工业源化工产品生产和储运、有机溶剂使用、化石燃料燃烧、食品加工、废物处理炼油、炼焦、合成制药、合成橡胶、汽油补给、油漆、表面喷涂、干洗、溶剂脱脂、油墨印刷、冶金铸造交通源交通工具排放农业源畜禽养殖养殖业生活源室内装修自然源森林火灾1.2.3 工业有机废气的危害工业有机废气的成分复杂，种类繁多，继SO2、NOx之后，成为各国普遍重视的大气污染物之一。主要表现为具有三致效应（致癌、致畸、致突变作用），特别是苯、甲苯及二甲苯对人体健康会造成很大的伤害。Malhave研宄了多种挥发性有机物对人类健康的影响，结果表明的浓度在0.2mg/m3以下不会

8、对人体健康造成影响，浓度为0.2-0.3mg/m3范围内时，人体可能产生刺激等不适应症状，浓度为3-25 mg/m3范围内，人体会产生刺激、头痛等症状，而当浓度大于25 mg/m3时对人体会产生非常明显的毒性效应。5工业有机废气不仅能够直接产生危害，还可以对环境引起二次污染。在工业密集区及相邻城市区域，废气通过紫外线的照射和空气中氮氧化物以及大气游离态的O和OH等发生光化学反应，产生具有强氧化性的光化学烟雾。6 7 卤代烃类废气，尤其是氟利昂类会破坏臭氧层8；一些有机废气在特定的环境条件下会和大气中的颗粒物反应形成二次有机气溶胶，严重影响大气能见度，二次有机气溶胶是 PM2.5和光化学烟雾的重

9、要贡献成分9-10；有机废气还是臭氧的重要前体组分之一8,11-12，有机废气的排放严重影响臭氧的浓度变化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西方发达国家开始关注有机废气的排放时间较早，并开展了对应的排放控制工作。20世纪90年代初，欧、美等国家已建立了动态数据库，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。美国于1963年颁布大气清洁法以对工业有机废气进行管控；欧盟2001年出台欧洲清洁空气计划，并制定了相应的配套指令，对工业有机废气的排放进行了标准要求。日本也于200

10、6年和2007年先后发布相关法律法规，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借鉴

11、西方发达国家在挥发性有机物的法律法规、排放标准体系及实际管控中的一些好的做法，少走弯路。根据有机废气的种类和来源，导致产生方式和排放方式也不同，所以对不同的有机废气应该采取相适应的处理技术。在有机废气治理中，将多个传统处理工艺有机结合起来的联合协同处理技术是一个重要的研究开发方向。从实际运行和处理效果来看，联合协同处理技术明显优于单一的废气处理技术，集成后各处理技术间可以进行互补。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。有机废气的处理工艺技术主要分为两大类：即回收技术和销毁技术。其中，回收技术包括吸收技术、吸附技术、冷凝技术及膜分离技术等；销毁技术包括催化

12、燃烧、高温焚烧、生物氧化、低温等离子体和光催化氧化技术等。回收技术和销毁技术具有其各自的特点，一般来说回收技术主要用来处理高浓度(5000mg/m3)的有机废气16,17，销毁技术主要处理低浓度(1000mg/m3) 的有机废气。 20世纪70年代后，国外针对传统的热力焚烧技术延伸开发了蓄热式焚烧处理技术（Regenerative Thermal Oxidizer，简称RTO）。后期随着催化剂研究的深入还开发出了催化氧化燃烧处理技术，并借鉴蓄热式焚烧处理技术，开发出了与蓄热技术结合的蓄热式催化氧化燃烧处理技术（Regenerative Catalytic Oxidation，简称RCO）。现在

13、，人们又研发出了沸石转轮吸附浓缩+蓄热式焚烧处理系统，这种废气集成处理系统可以解决企业有机废气浓度低而不容易焚烧的问题。目前，工业有机废气的采集方法主要有三种，即吸附法（包括固相吸附/溶剂洗脱和固相吸附/热脱附）、容器捕集法和固相微萃取法（SPME）18-19。而用于挥发性有机物的测定分析方法较多，主要有气相色谱法（GC）、气相色谱质谱法（GC-MS），该两种方法在实际工作中应用较多。此外国内外研究者还会使用高效液相色谱法（HPLC）、膜导入质谱法（MIMS）、荧光分光光度法（FD）、反射干涉光谱法（RIS）等20-21。1.2.5工业有机废气治理研究对象的选取目前我国根本的大气法为中华人民共

14、和国大气污染防治法，该大气污染防治法中未对挥发性有机物提出相应的管控要求。在实际环保工作中，因挥发性有机物还无相应国家和地方标准，一般会以非甲烷总烃和其它一些如苯、甲苯等特定的单项物质指标进行工业企业有机废气污染物管控。而在建设项目环境影响评价过程中，除通过直接借鉴国外标准，或根据制定地方大气污染物排放标准的技术方法（GB/T 13201-91）计算得到标准限值外，通常以非甲烷总烃作为建设项目生产过程中产生挥发性有机物的表征指标。国家、地方及行业多数排放标准中，均对非甲烷总烃的有组织及无组织排放进行了相应的规定，在目前情况下，地方环保部门一般以非甲烷总烃作为管控指标对区域和企业排放的挥发性有机

15、物进行间接控制。余益军22等人通过对某化工园区空气中挥发性有机物与非甲烷总烃的监测数据，提出了“有效碳质量浓度”的概念，并以此建立了挥发性有机物和非甲烷总烃之间的定量关系。叶梦西23等人通过实验发现，在同等样品条件下，非甲烷总烃 的监测数值往往大于总挥发性有机物的监测数值。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概念、具体来源、污染原理及危害进行阐述，结合我国环境监测现状，选取非甲烷总烃作为研究对象；（2）本论文区域调查以苏州高新区为例，开展苏州高新区工业有机废气污染现状调查并分析；（3）对国内外工业有机废气各治理技术和方法进行论述；（4）开展对苏州高新区各行业产生工业有机废气

16、的典型工业企业监测调查，配合其有机废气治理技术与措施，进行监测并数据分析。（5）对区域和企业的调查结果进行总结，提出区域和企业工业有机废气污染有效治理对策。1.4 工业有机废气研究方法和技术手段（1）文献查阅： 通过大量地文献查阅，全面了解工业有机废气的定义概念、具体来源、污染原理和危害，对国内外针对工业有机废气污染的各治理技术和方法进行总结归纳。（2）实地调研： 在苏州高新区区域内开展工业有机废气调研，结合区域环境影响评价和区内环境空气自动监测站监测情况，分析高新区污染现状。（3）企业调查：通过苏州高新区内企业自查及对企业的监督性监测等方式，开展对企业有机废气的排放情况及相应废气污染治理设施

17、运行状况调查。（4）监测分析： 运用苏州高新区环境监测站有机实验室，进行有机废气样品相关组分的分析。（5）数据处理与分析： 通过数据计算和比较等方法，列表对有机废气监测数据进行处理和分析，并根据废气污染治理设施的投资费用、运行费用及废气总量来进行经济分析。1.5预期目标结果（1）通过对工业有机废气的概念、来源、污染原理和危害的阐述，及对苏州高新区内有机废气污染现状的调查，使人们对有机废气及其污染情况有进一步的了解；（2）通过对苏州高新区内典型有机废气产生单位的调查与监测，使苏州高新区环境管理部门更有效地监控区域内有机废气的排放情况，了解企业有机废气治理设施的实际运行状况，有利于苏州高新区环境管

18、理部门下一步对有机废气污染开展针对性的监督、监控和管理；（3）为苏州及国内其他区域和有机废气产生企业在治理该废气污染时提供参考。苏州科技学院硕士学位论文（在职） 第2章 苏州工业园区挥发性有机物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（以下简称“高新区”）是苏州市委、市政府按照国务院“保护古城风貌，加快高新区建设”的批复精神于1990年开发建设的，1992年由国务院正式批准了国家级苏州高新技术产业开发区，规划面积6.8km2。1994年规划面积扩大到52.06km2，成为全国重点开发区之一。2002年9月，苏州市委、市政府对苏州高新区

19、、虎丘区进行了区划调整，行政区域面积由原来的52.06平方公里扩大到223km2。苏州高新区下辖浒墅关、通安、东渚3个镇和狮山、枫桥、横塘、镇湖4个街道，下设苏州浒墅关经济开发区、苏州科技城、苏州高新区综合保税区和苏州西部生态城。苏州高新区于1995年编制了苏州高新区总体规划，规划面积为52.06 km2，规划范围为当时的整个辖区范围。2002年区划调整后，苏州高新区于2003年适时编制了苏州高新区协调发展规划，规划面积为223 km2，规划范围为整个辖区。为进一步促进苏州高新区城乡协调发展，推进国家创新型园区建设，保障高新区山水生态格局，指导苏州高新区二次创业的城乡建设与发展，2010年苏州

20、高新区对2003年的规划做了修订和完善，编制了苏州高新区（虎丘区）城乡一体化暨分区规划（2009-2030）。本次规划范围为北至与无锡市及苏州相城区交界处，南至与吴中区交界处，西至太湖大堤，东至京杭运河，见附图1。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、苏州古城西侧，东临京杭大运河，南邻吴中区，北接相城区，西至太湖，东经1203112041、北纬31133123，陆域总面积223km2。高新区交通便利，距上海虹桥国际机场90公里、浦东国际机场130公里，距上海港100公里、张家港港口90公里、太仓港70公里、常熟港60公里。沪宁高速公路、312国道、京沪铁路、京杭

21、运河和绕城高速公路从境内穿过，高水准建设的太湖大道及高架横贯东西。全区现状总人口近72万，其中户籍人口34万，暂住人口38万。下辖枫桥、狮山、横塘、镇湖4个街道及浒墅关、通安、东渚3个镇，下设浒墅关经济开发区、苏州科技城、苏州高新区综合保税区、苏州西部科技城。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（Q1Q4）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1824t/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4.885.38m。西侧山丘较多，如狮山、天平山、灵岩山、金山、阳山等，南部

22、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500800m，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

23、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，春秋短，冬夏长，四季分明，雨量充沛，气候温和。年平均气温17.7，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，38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

24、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自然生态现状苏州高新区所在地区气候温暖

25、湿润，土壤肥沃。植物生长迅速，种类繁多，但人类开发较早，因此，该地区的自然陆生生态已为人工农业生态所取代，由于土地利用率极高，自然植被基本消失。人工植被以作物栽培为主，主要粮食作物是水稻、小麦和油菜；蔬菜主要有叶菜、果菜、茎菜、根菜和花菜等五大类几十个品种；经济作物主要有桑和茶。家养的牲畜有鸡、鸭、羊、猪、狗等传统家畜，目前该地区主要野生动物有昆虫类、鼠类、蛇类和飞禽类等。野生和家养的鱼类有草鱼、青鱼、鲢鱼、鲫鱼、黑鱼、鳗鱼、白鱼等几十种。甲壳类有虾、蟹等，贝类有田螺、蚌等，爬行类有龟、鳖等。随着苏州高新区的开发建设，工业用地的不断扩张，自然生态环境逐步被人工生态环境所替代，工业用地内已基本无

26、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，道路和河流两侧，居民新村、企事业单位以及村宅房前屋后亦以绿化环境为目的的种植乔、灌、草以及种花卉，由于人类活动和生态环境的改变，树木草丛之间早已没有大型哺乳动物，仅有居民人工饲养的畜禽以及少量的鸟类、鼠类、蛙类、蛇类以及各种昆虫等小型动物。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（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

27、.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

28、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（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

29、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

30、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

31、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

32、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

33、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

34、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根据大气质量现状监测，评价区域大气现状质量良好，各监测因子均未超标，均能满足环境空气质量标准（GB3095-202）二级标准及工业企业设计卫生标准（TJ36-79）中居住区中有害物质的最高允

35、许浓度限值要求。根据20102014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，京杭运河各监测断面水质均达到地表水环境质量（GB3838-2002）IV类功能区要求；浒东运河共设置2个监测断面，两断面溶解氧、BOD5、COD、高锰酸钾指数、氨氮、总磷、挥发酚、硫化物因子超标，其

36、余断面各监测因子均达到地表水环境质量（GB3838-2002）III类功能区要求；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类标准外，其他因子均达到地下水质量标

37、准（GB/T14848-93）类标准，土壤符合国家土壤环境质量标准（GB15618-1995）中的二级标准，河流底泥中各监测指标均能达到农用污泥污染物控制标准（GB4284-84）要求，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

38、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

39、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

40、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

41、：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酸雾、有机污染物、NOx和氨气；钻孔、裁板等工序中将产生一定量的粉尘，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

42、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。橡胶制品的母体原材料主要为生胶，包括天然橡胶和合成橡胶，其中合成橡胶常用的有丁苯胶、顺丁胶等。原材料除了生胶，在橡胶制品生产过程中还需使用到甲苯、汽油等各种配合剂，以及纤维织物和金属材料等。生产废气：橡胶制品的基本生产工

43、艺比较复杂，包括混炼、浸胶、压延、挤出成型、硫化和烘干等一系列生产工序。而橡胶制品生产中产生有机废气的工序也较多，有机废气主要来自前段的炼胶、纤维织物浸胶、压延等过程和后段的硫化、烘干过程，以及在生产中使用的树脂、汽油等有机溶剂的配料和存放过程。生产中的挥发性有机物主要来自于原材料生胶单体的释放、树脂和汽油等有机溶剂的挥发，以及在高温工段中产生的热反应生成物。其中生胶单体具有很大的毒性，但一般温度条件下单体析出的较少，主要为烷烃和烯烃的衍生物，还可能会有丙烯腈、苯乙烯、氯乙烯等残存单体被分解出来。而在橡胶制品行业中，有些工序需要使用到大量的有机稀释剂，目前普遍使用的为汽油。橡胶制品生产一般都在

44、高温条件下进行，因此，各种化学物质之间极容易发生一系列反应，从而生产新的有机污染物质。随着苏州高新区城乡一体化的推进，商业住宅不断开发，部分新建住宅小区直接位于有机废气产生单位周围，也成为了异味类信访量加速增长的主要原因。2.6 环境空气中特定有机污染物监测为更好地了解苏州高新区大气环境中有机废气的组分，在区内选定一个位置较为特殊（与工业区相邻）、异味类环境信访投诉较多的住宅小区，进行该小区内环境空气中特定有机污染物的监测，监测结果如下表2-1。表2-1 某小区内环境空气中特定有机污染物监测结果序号名称浓度（PPB）序号名称浓度（PPB）1己烷33.79533溴氯甲烷未检出2丁酮16.9834

45、F-12未检出3乙酸乙酯13.17535氯甲烷未检出41，2，4-三甲苯6.0736F-114未检出5二氯甲烷3.89537氯乙烯未检出6甲苯2.93381，3-丁二烯未检出7乙苯2.9239溴甲烷未检出8甲基乙基苯2.27540氯乙烷未检出9丙酮2.055411，1-二氯乙烯未检出10苄氯1.6942F-113未检出11乙酸乙烯酯1.55543反式-1，2-二氯乙烯未检出12苯1.2944甲基-四丁基醚未检出131，3，5-三甲苯1.275451，1-二氯乙烷未检出141，2，4-三氯苯1.2446顺-1，2-二氯乙烯未检出15邻二甲苯1.22471，1，1-三氯乙烷未检出16对、间-二甲苯

46、1.1648环己烷未检出17丙烯1.0949四氯化碳未检出18二硫化碳1.03501，4-二氟苯未检出19三氯乙烯0.965511，2-二氯丙烷未检出20四甲基-2-戊酮0.5852溴二氯甲烷未检出211，1，2，2-四氯乙烷0.53553甲基丙烯酸甲酯未检出221，2-二氯乙烷0.46554顺1，3-二氯丙烯未检出23六氯丁二烯0.42555反-1，3-二氯丙烯未检出24苯乙烯0.29561，1，2-三氯乙烷未检出25四氢呋喃0.2857二溴氯甲烷未检出262-戊酮0.24581，2-二溴乙烷未检出27庚烷0.2459四氯乙烯未检出28F-110.20560氯代五氘未检出291，4-二氯苯0

47、.14561氯苯未检出301，3-二氯苯0.12562溴仿未检出31氯仿0.06633-溴氟苯未检出321，2-二氯苯0.06 如上表监测结果显示，浓度较高的有机物主要为己烷、丁酮、乙酸乙酯，其中苯系物也均有检出。己烷、丁酮、乙酸乙酯均为工业溶剂，被广泛应用于电子、涂料、印刷、医药等行业，该三类物质均有毒性，对人们的眼鼻等均有刺激作用，长期接触丁酮、己烷等会致使人们患病，如皮炎、周围神经炎等。可见，有机废气污染确实已在人们身边，并影响着人们的健康和生活，因此治理刻不容缓。苏州科技学院硕士学位论文（在职） 第3章 国内外挥发性有机物治理技术综述第三章 国内外挥发性有机物治理技术综述3.1回收技术

48、回收技术就是通过改变温度和压力等物理的方法，或者通过吸附剂、吸收液和渗透膜等方法，来分离挥发性有机物的技术。该技术较为传统的主要有吸附和吸收技术，此外还有冷凝技术和膜分离技术等。3.1.1 吸附技术吸附技术是一种传统的废气处理方法，该技术较为成熟，因设备简单、净化效率高，目前应用最广。其原理很简单，就是利用各种吸附剂（如活性炭等）的吸附性能，当挥发性有机物通过吸附剂时，被吸附剂所吸附从而达到净化目的。吸附剂的种类繁多，常用的主要有活性炭、沸石、分子筛、硅胶和活性氧化铝等。而其中活性炭目前使用最为广泛，在工程是使用较多的为颗粒状活性炭和活性炭纤维等。目前国内企业主要采用固定床吸附技术，配合焚烧或

49、催化氧化燃烧时，常使用沸石转轮吸附或蜂窝状活性炭吸附。3.1.2 吸收技术吸收技术也是一种较为传统的废气处理方法，其原理理解起来也较为简单，就是在一定的容器设备内，通过喷淋或逆流的方式，将有机废气与吸收剂（一般使用低挥发或不挥发的液体）充分的接触，最终使有机废气被吸收剂吸收净化。该技术主要适用于温度低、压力高的环境，而有机废气浓度高、且风量小的情况。在有机废气的治理中，吸收剂常使用油类作为有机溶剂，要求蒸气压低、分子量低的，且容易解吸、化学性质稳定和无毒无害的，如柴油、煤油、碳酸丙烯酸等。3.1.3 冷凝技术 冷凝技术是一种通过改变温度或压力，回收有机废气中有机成分的方法。其原理较为简单，就是

50、利用各气态的有机污染物具有不同蒸气压的特性，通过降低温度或提高压力，使各气态有机污染物因饱和而凝结成液滴，从而达到从废气中分离出来的目的。 冷凝技术的设备和操作均比较简单，但因对压力、温度要求较高，故运行费用较大，主要适用于气量小、沸点高、浓度高的有机溶剂蒸气回收。 在有机废气治理中，该技术常与其它处理技术组合起来使用，较常组合的技术如吸附技术、吸收技术和催化燃烧技术。对于低浓度的有机废气，有时因一些成分具有回收利用价值，在进行回收时，一般先经过吸附浓缩后，再通过该技术进行回收处理。3.1.4 膜分离技术 膜分离技术的流程较为简单，且回收率较高，无二次污染。该技术的原理就是利用空气和有机废气，

51、在透过天然或人工合成的聚合物膜材料时，它们的通过速度和能力均不同，从而达到有机污染物分离的目的。一般单级膜回收效率不高，常使用多级的膜材料进行分离处理，但多级膜分离系统的投资成本较高，故目前人们为了解决回收效率和费用问题，已经研发出了新型的集成膜系统。 目前常用的有机废气膜分离技术主要有蒸汽渗透、气体膜分离和膜接触器等，为了提高处理效率，一般蒸汽渗透等常与冷凝等处理技术集成使用24。3.2 销毁技术销毁技术是一种比较彻底消除挥发性有机物的方法，其原理就是利用光、热、催化剂或微生物等条件，使挥发性有机物发生化学或生化反应，从而将有机物转换成为CO2和H2O等无害或低害的物质。该技术较为成熟的有催

52、化氧化燃烧、热力焚烧和生物降解技术，目前也发展了如低温等离子体和光催化氧化等新型技术。3.2.1 催化氧化燃烧技术催化氧化燃烧技术在治理有机废气中被广泛应用，治理技术相对成熟，成功案例也较多。其原理就是指一定的温度和压力条件下，有机废气在贵金属材料等的催化作用下，与O2、O3等发生氧化反应，最终转换为CO2和H2O等无害或低害的物质。现在最常用的为蓄热式催化燃烧（RCO）技术，该技术指将催化反应过程中所产生的热能，通过蜂窝状的陶瓷体等作为蓄热体，储存起来后再使用到后续废气处理中。和常规技术相比，RCO废气处理设施在运行时能耗可以大大降低，相应的设施运行费用也会大大减少。目前，对于大风量、低浓度

53、的有机废气，可以通过前段增加吸附浓缩设施再进行催化燃烧的办法进行处理，实际处理效果还是比较理想的，其中前段的吸附浓缩设施常用的有沸石转轮吸附浓缩和蜂窝状活性炭吸附浓缩。因沸石转轮吸附浓缩装置基本依靠进口，还需专门的设计，定制周期较长，目前国内很多企业仍采用蜂窝状活性炭进行吸附浓缩。如乔惠贤等人研制的FCJ 系列有机废气净化装置25，该装置适用于浓度相对较低（ 1 000 mg/m3 ）而废气排放量较大的有机废气治理。用于催化氧化燃烧有机废气 的催化剂可分为贵金属和非贵金属氧化物，常用的贵金属催化剂有Pt、Pd、Ni 等，常用的非贵金属氧化物催化剂有钙钛矿型、尖晶石型催化剂等。其中贵金属催化剂较

54、为常用，但由于价格昂贵，且活性组分容易挥发和烧结，故目前催化剂在向单金属或双组分贵金属负载型催化材料、含La1-xCexCoO3、LaFe0.7Ni0.3O3 的钙钛矿型、含锰、铜或铈的过渡金属复合氧化物和含CuFe2O4、CuMn2O4 的尖晶石型等高活性催化剂的方向进行研究26。3.2.2 热力焚烧技术热力焚烧技术在化工、涂装及绝缘材料等行业被广泛使用，因焚烧炉温度一般在800左右，故其焚烧炉产生的余热可加以利用至其他生产工段。其原理较为容易理解，就是利用有机废气容易燃烧的特点，有机废气在焚烧炉内经过充分地燃烧后，最终生成CO2和H2O及低害、无害物质。该技术主要适用于高浓度且排放稳定的废

55、气，若有机废气中含S、N和卤素等成分时，一般不适用催化氧化燃烧，也采用热力焚烧技术。但若直接进行有机废气的焚烧会消耗大量的能源，同时设备运行费用也很高，为此，近年来国内外工程师研发出了能耗较低、运行费用低的蓄热式热力焚烧技术（RTO），并迅速得到了国内外各有机废气企业的认可和广泛应用。RTO技术就是通过高热容量的陶瓷蓄热体储存起来，再加以利用到后续废气处理中。该废气设施换热效率较高，正常可以达到90%以上，相对传统的间接换热器，陶瓷蓄热体有了很大的提升。目前，国内已有很多公司使用沸石转轮吸附浓缩+RTO进行有机废气的处理，在实际运行中该组合技术的处理效果还是比较理想的。3.2.3 生物降解技术

56、生物降解技术早在上世纪四五十年代就被德国和美国工程师开发出来，该技术因具有投资成本低、运行费用低，且设备和操作简单和不会产生二次污染等特点，在国内被许多企业接受和使用。该技术主要适用于浓度低（1000ppm）、易生物降解和生物代谢较慢的有机废气27-28。其原理简言之就是通过微生物对有机废气进行降解净化，具体指微生物附着在填料上，在适宜的环境条件下，以有机废气作为其碳源和氮源，并充分接触，最终将有机分解为CO2和H2O及无机盐、生物细胞质等无害或低害物质。生物处理技术根据微生物生长方式及其与有机废气接触方式不同，可分为生物洗涤法、过滤法和滴滤法等29。其中生物洗涤法就是将微生物及其营养物配料一

57、起制成悬浮吸收液，使有机废气通过该悬浮液而被吸收；而生物过滤法就是将微生物直接附着在填料上，使有机废气通过填料时被吸收；生物滴滤法与生物过滤法的处理原理基本相同，不同之处主要在于生物滴滤法在其滴滤池内设有喷淋装置。3.2.4 低温等离子体技术低温等离子体技术是近些年才发展起来的新型有机废气处理技术，其原理是采用通过电晕放电、射频放电等高压放电的方式，产生大量的高能电子和具有很强氧化性的O、OH 等活性粒子，当电子能量大到一定程度时，有机废气污染物分子的化学键就会断裂而分解, 最终转化为CO2和H2O等无害或低害物质24。低温等离子体技术工艺较为简单、比较容易操作、且能耗较低，在处理低浓度的有机

58、废气上有一定的优势。另外，该技术在处理餐饮业厨房油烟上也有很大优势，油烟去除率能达到90%以上，异味去除率也能达到70%以上30。 目前，单一的低温等离子设施还存在不稳定性和不确定性，如在处理某些有机废气时会产生副产物，从而造成二次污染。因此，以催化剂来协同低温等离子体技术进行VOCs处理的方法因运而生，经研究，该方法不但可以有效地提高有机废气污染物的降解率，还可以有选择性地降解处理过程中所产生的副产物31-32。3.2.5 光催化技术上世纪七十年代，国外科学家J.H.Carey等对光催化剂进行了研究，发现纳米TiO2在紫外光照射条件下，可以使废水中比较难降解的多氯联苯进行脱氯33。随后光催化

59、氧化法就被广泛运用到废水处理中，但在废气处理中还属一项新型治理技术。该技术原理就是光催化剂，在紫外光的照射下，激发出高能粒子，使之与周围的O2等发生反应，产生氧化性很强的自由基活性物质，吸附在光催化剂表面的VOCs最终被自由基活性物质氧化为CO2和H2O等无害或低害物质。目前为了增强氧化效果，国外也在研究使用O3作用氧化辅助剂。光催化剂主要为TiO2、Fe2O3、ZnO、CdS、PbS、WO3、Ga2O3等半导体材料34，其中TiO2使用最为广泛。目前光催化氧化技术还存在许多缺点和不稳定因素，如反应速率慢、光催化剂容易失活或难以固定等，故现在还未能被广大企业接受和使用。第四章 高新区工业有机废

60、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