河南省典型行业VOCS排放控制技术体系与成本-效益研究

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随着工业经济的迅猛发展,我国大气污染日益严重。而作为人口和农业大省以及中部发展中省份,河南省正处于加速推进工业化的重要阶段,是大气污染问题频发的重点地域。挥发性有机物(VOCS)是常见大气污染物PM2.5和臭氧(O3)的重要前体物,排放量较大且成分复杂,治理难度颇大。对VOCS控制技术的综合评估可以为企业及政府部门进行相关技术的选择提供参考,但是,目前对于该领域的研究较欠缺。基于此,本研究针对河南省典型行业VOCS治理技术进行分析,并对已应用的技术进行成本效益分析和综合评估。
  本文对国内外VOCS治理技术的研究现状进行了分析,主要是对VOCS单一及组合末端治理技术的原理、适用范围、优缺点及研究进展进行了分析。结果表明,VOCS单一末端治理技术都存在治理范围小、净化率低、易产生二次污染等缺点,组合末端治理技术在保有单一治理技术优势的基础上可提高废气净化率,且二次污染较少,具有良好的发展前景。
  综合考虑所处理VOCS废气的进口浓度、废气流量、净化效率、地域等因素的影响,构建了VOCS治理技术成本效益分析模型。该模型主要分为投资成本、运行成本和经济效益三部分;提出了相关费用核算方法,用于对VOCS治理技术进行定量分析。基于层次分析法和模糊综合评价法,采用Yaahp软件建立技术、经济、环境和管理四个层次和包括工艺复杂程度、技术适用性、技术成熟度等在内的15个子指标的VOCS治理技术综合评估体系,用于对VOCS治理技术进行综合分析。
  通过文献检索和现场调研,确定河南省VOCS废气排放典型行业为化工、包装印刷和家具制造行业,并对这三个典型行业的废气排放概况以及排污节点进行了分析,河南省主要应用的VOCS末端治理技术有吸附、直接燃烧和蓄热燃烧等9种技术。根据成本效益分析模型计算可得出,处理流量为3000m3/h的VOCS废气时直接燃烧技术单套设备初始投资76.00万元,运行成本36.22万元,整体经济效益较好。基于治理技术成本效益计算结果,采用Yaahp软件构建综合评估体系,其中,一级指标中环境指标和二级指标中对周围环境影响指标权重较大,对评分结果影响较大。计算结果显示,吸附-催化燃烧技术综合评分较高,综合效益较好。通过灵敏度分析表明,随着环境指标权重增加,吸附-催化燃烧技术综合效益增强,具有良好的应用前景。
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