VOCs(揮發(fā)性有機(jī)物)是PM2.5和臭氧兩種污染的重要前體物。如果說PM2.5是我們熟悉的“老污染”，那么臭氧堪稱老污染的“新表現(xiàn)”。去年7月，上海曾出現(xiàn)連續(xù)11天臭氧嚴(yán)重超標(biāo)的情況。近年來，VOCs的污染排放量更是直線上升。因此，VOCs排放控制成為了當(dāng)前我國(guó)大氣治理的重要題目。
現(xiàn)代制藥工業(yè)的生產(chǎn)過程中，不可避免地要使用到大量的化學(xué)與生物制劑，貢獻(xiàn)大量的VOCs排放。2014年，全國(guó)人為VOCs排放量的3%來自制藥工業(yè)。對(duì)此，華東理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院副院長(zhǎng)修光利教授應(yīng)邀在河北省重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物達(dá)標(biāo)治理工作調(diào)度暨培訓(xùn)會(huì)議上發(fā)言，向城市環(huán)保工作人員介紹了制藥工業(yè)VOC排放和控制技術(shù)。
標(biāo)準(zhǔn)的制定
如果目標(biāo)是控制光化學(xué)煙霧的生成，應(yīng)該控制反應(yīng)活性比較大的有機(jī)物;如果目標(biāo)是控制PM2.5的生成，還要控制重芳烴油之類的能夠產(chǎn)生二次有機(jī)氣溶膠的物質(zhì)，包括有機(jī)酸;如果目標(biāo)是控制對(duì)人體健康的危害，應(yīng)該篩出有毒有害空氣污染物的名單;如果目標(biāo)是控制惡臭，應(yīng)該制定惡臭污染物的名單。此外，還要確定是分別控制還是階段控制。對(duì)制藥行業(yè)而言，由于惡臭污染物不可避免，所以最好實(shí)行VOCs和惡臭污染物的協(xié)同控制。
管控的思路
制藥業(yè)是典型的序批式生產(chǎn)過程，廢氣排放是不連續(xù)的。間歇式排放導(dǎo)致氣象濃度各方面復(fù)合都不穩(wěn)定，給隨后的VOCs選擇和控制帶來很大的困難。從制藥過程來看，制藥工藝可粗略地分為發(fā)酵、化學(xué)合成、提取等幾大類。應(yīng)根據(jù)不同制藥工藝的廢氣排放特征選擇技術(shù)。例如，化學(xué)合成制藥涉及的化學(xué)反應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)藥物的不同而不同，因此必須選擇典型的藥物做實(shí)測(cè)。總體而言，制藥業(yè)的VOCs排放控制可從四方面著手：
1.源頭控制
包括農(nóng)機(jī)替代和工藝優(yōu)化。農(nóng)機(jī)替代指根據(jù)行業(yè)類型選取揮發(fā)性較差或毒性較低的溶劑。工藝優(yōu)化指選擇高轉(zhuǎn)化率低排放的工藝，如在真空系統(tǒng)中以循環(huán)蒸汽系統(tǒng)取代排放功率較大的單向循環(huán)系統(tǒng)。在實(shí)際操作中，可通過后續(xù)環(huán)評(píng)和新上項(xiàng)目準(zhǔn)入條件加以控制，促進(jìn)新工藝對(duì)舊工藝的取代。例如，制造青霉素的工藝中，選擇酶促反應(yīng)，相對(duì)傳統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)，可使VOCs產(chǎn)生量和排放值大大降低。
2.全過程控制
核心部分是無組織排放變有組織排放。密閉排放源、封閉循環(huán)干燥、溶劑清洗設(shè)備封閉，工藝廢氣循環(huán)利用，這是VOCs產(chǎn)生量最小化的四個(gè)方面。方法：
1.密閉排氣孔
2.惰性保護(hù)，如反應(yīng)釜中使用氮?dú)獗Ｗo(hù)
3.蒸餾廢氣最小化
4.添加方式的改造，以桶泵等方式取代打開反應(yīng)釜加料
5.排放峰值濃度最小化
3.末端處理
末端處理技術(shù)應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行論證。例如，RTO技術(shù)不適合間歇式排放的企業(yè);盡管生物法技術(shù)在國(guó)外非常流行，但由于對(duì)空間有很大的需求，不適宜在城市集中區(qū)推廣;催化氧化技術(shù)在處理單一廢氣時(shí)效率較高，但處理混合廢氣時(shí)，使用廣譜性催化劑會(huì)降低凈化效率，等等。
末端收集設(shè)施的有效性考慮3個(gè)原則：第一要講究安全性，首選寧可是超標(biāo)的，但一定要防火防爆;第二要滿足標(biāo)準(zhǔn);第三要穩(wěn)定，處理技術(shù)排放要穩(wěn)定，復(fù)合也要穩(wěn)定。最后，廢氣凈化裝置要考慮氣體分類，按照氣體特征分類收集，分別處理。例如，含氯的化合物，要首先進(jìn)行預(yù)處理才能燃燒。
4.運(yùn)行監(jiān)控和排放監(jiān)控
后續(xù)問題
VOCs排放控制的工藝選擇可能帶來其他污染問題。例如，采用RTO方法處理含氮的化合物會(huì)帶來氮氧化合物污染。對(duì)噴涂溶劑的處理可能帶來廢水問題，等等。特別地，制藥工業(yè)的廢氣不主要是揮發(fā)性有機(jī)物，還存在鹵素化合物、氨類化合物等多類有機(jī)物。在制藥工藝選擇當(dāng)中，如果單純考慮揮發(fā)性有機(jī)物的控制，其實(shí)是有所偏頗的。因此，在準(zhǔn)備推動(dòng)一項(xiàng)主導(dǎo)工藝時(shí)，應(yīng)慎重考慮可能帶來的其他對(duì)環(huán)境的間接影響。
