化工VOCs核算（一） |冷却塔部分：核算方法解析、对比及实例计算

     很多朋友问，某化工企业一厂一方案如何写？这是个大话题，首先要学会十二大污染源排查核算怎么做，石化行业环保部发布源排查指南，医药、农药及煤化工等企业都可以参照执行。

     当工艺装置内的换热器因腐蚀穿孔等原因发生泄漏时，含有机物的物料会经换热器渗漏到循环冷却水中，再经冷却塔的汽提作用和风吹逸散外排至大气环境，因此，冷却塔部分是VOCs泄露源之一。   

    2015年，环保部将石化企业VOCs排放源归为12项，为了估算石化企业循环冷却水系统的VOCs 排放量，环保部《石化行业VOCs 污染源排查工作指南》给出了三种核算方法，分别为汽提废气监测法、物料衡算法和排放系统法。
    A.汽提废气监测法：汽提废气监测法采用直流系统汽提水样，在汽提塔出口，现场通过FID分析仪器直读现场VOCs浓度，或GC/FID 气相色谱/离子火焰检测器等其它方法测得废气中各挥发性有机物的浓度再计算总VOCs浓度，从而核算水中可汽提VOCs 的排放量。该方法与顶空法类似，都是直接在水样上方的气体空间取样测试，顶空法是在自然状态下待样品达到气液平衡时取样，而汽提废气监测法依靠汽提作用使气液两相达到一个平衡点。但，此方法可测量冷却水中沸点低于60℃ 的易汽提组分的浓度。
    B.物料衡算法：利用冷却水暴露到空气前后各组分浓度的变化和冷却水循环量估算冷却水系统VOCs释放量，采用国家标准HJ 501《水质总有机碳的测定燃烧氧化－非分散红外吸收法》中可吹出有机碳（POC）替代“逸散性可挥发性有机物”浓度估算冷却水污染物排放量。

    C.排放系数法：当不具备条件获得监测数据时，石化企业循环水冷却水系统VOCs 排放量还可采用排放系数法进行估算，根据《石化行业VOCs 污染源排查工作指南》，石化企业冷却水系统VOCs的排放系数可取7.19 ×10-7t/m3循环水量。

    工程核算实例：

    以地石化企业180 万t /a 苯甲酸生产装置为例，该装置配套循环冷却水系统供水能力为70000 m3 /h，给水压力0． 5MPa，回水压力0.2MPa。
   A.汽提废气监测法运用：汽提废气监测法基于实验室模拟，监测结果重现性较差，可靠性较低，本次未采用，也不推荐采用。
   B.物料衡算法：按照国家标准《水质总有机碳的测定燃烧氧化-非分散红外吸收法》( HJ501-2009) 测定冷却水系统进出口水样中可吹出有机碳( POC) 的量，取其差值作为冷却水中可挥发性有机物的逸散量，再结合冷却水系统的水量来估算。

    经监测，该冷却水系统ΔPOC 约为0.2mg /L。按照循环水量70000m3/h，年运 行8000h进行估算，该冷却水系统VOCs的年排放量为112t/a。
   C. 排放系数法：排放系数取7.19× 10-7t/m3－循环水量，该冷却水系统年循环水量为56×10 7m3/a,则采用排放系数法的估算值为403 t/a，与物料衡算法的估算值的绝对差值高达将近300吨每年。排放系数法中的系数设定值偏高，是国家环保部门为了促使企业实施冷却水系统 VOCs 持续监测计划而制定的惩罚性指标，该估算值偏大，一般不适用于冷却水循环量较高的大型冷却水系统。
    因此，VOCs排查集核算时一厂一方案的重要内容，如何较为贴合实际去核算一个企业的VOCs排量是个非常关键性的问题，这涉及到企业的投资和环保税的缴纳，不同方法的核算差距较大，服务型第三方更应多站在企业角度，避免使用最简单粗暴的核算方法。