随着生态文明建设的不断加强,我国对挥发性有机物的治理愈来愈严格。卤代有机化合物是有机污染物中较难处理的一类物质,其中如卤代多环芳烃和二噁英的危害性很强且半衰期较长,长期暴露会对人体健康造成严重伤害。蓄热式氧化炉（RTO）作为有机废气的高效处理设备之一,有着突出的优势,但RTO在处理卤代有机废气时也存在部件设计有缺陷、阀门切换频率不合理等问题,不仅影响了处理的效果,还可能对环境造成严重破坏。因此,对RTO设备和处理后的废气排放进行模拟研究有着重大的实际意义。本课题选取三室RTO为研究对象,通过CFD仿真软件进行实验,对RTO内部结构与不同运行工况进行对比分析,发现有部分结构会导致紊流产生,会造成局部受热不均致使气体燃烧不充分,因此造成严重的次生污染。本研究对RTO部分结构进行优化改进,同时对RTO不同吹扫周期和运行工况进行对比,确定RTO最佳工作条件。为探究实际工业中RTO的应用对环境中污染物排放带来的影响,选定8家涂装行业的企业,结合实际排放数据进行分析,进行AERMOD扩散模拟与健康风险评估,深入了解实际排放过程中影响排放的因素与RTO排放的污染物对环境造成的实际影响。本课题创新性主要体现在借助CFD仿真软件和AERMOD软件,实现对污染物从治理过程到排放扩散的多方面分析,对RTO设备重点部分进行探究与优化,借助理论分析进行设备改进;对经RTO处理后的废气进行人体健康风险评估,为环保管理部门在RTO布局和应用方面提供相关建议。本课题经过认真细致的探究,得到如下结论:1.在RTO设备仿真试验过程中,对进入RTO设备的废气进行流速和压强等参数的仿真实验。发现存在进气口上部空腔过于狭窄和燃烧室内壁折弯角度不合理而导致明显的涡流和废气停留时间被延长情况,设备结构改进后涡流现象和废气停留时间延长有所改善。同时发现RTO运行不同进、排气的三个周期对废气处理效果不同,进一步探究发现吹扫侧进气占进气侧进气量比例不同对RTO废气处理能力亦有影响。对进气口和燃烧室部分结构进行优化,通过对不同方案进行对比,确定增大进气口上方空腔的方案C和燃烧室两端切角的方案α为最佳优化组合,可有效减少紊流产生,理论可上大幅减少二噁英生成环境存在的时间。RTO三个不同运行周期对废气处理效果不同,第三周期最佳,第二周期优于第一周期,第二周期和第一周期均会出现温度骤降区,温度骤降区可能会导致二噁英的产生。建议实际生产中在阀门切换频率方面对三种不同周期工作时长进行倾向性调整。对不同吹扫侧进气量不同带来的影响进行探究,发现吹扫侧进气占进气侧进气量的10%时低温区和涡流区域最少。2.采用AERMOD大气扩散模型对8家涂装工厂的RTO废气排放实测值进行分析与扩散模拟,发现部分工厂的RTO运行存在生成新的卤代有机物的现象。AERMOD模拟过程中发现染物的扩散方向与风频反方向契合度较好。本研究所选定的8家工厂中,有A、B、C、E和H厂5家工厂在RTO排口处均检测到二噁英排放,并且在处理废气过程中均有除二噁英外的其他卤代有机物污染物生成,如四氯化碳、二氯乙烯等。说明实际生产中RTO运行存在一定问题,应进一步开展实地探究。对气象数据进行分析,确定上海主导风向为东北风和东南风。进一步对大气污染物扩散进行分析,发现污染物扩散方向与风频反方向契合度较好,表明模拟值有效。3.依据AERMOD扩散模型分析得到的数据,对研究区域居民的健康风险进行了计算与评估。在本研究RTO排放污染物浓度最高区域,涉及的各污染物有阈值健康危害效应的健康风险表征比率均小于1,未发现存在不合理健康风险。发现二氯甲烷和四氯乙烯存在可能的致癌风险,四氯化碳存在极有可能的致癌风险。二氯甲烷、四氯化碳、四氯乙烯和二噁英4种污染物非致癌风险均小于1,认为对人体无非致癌风险。建议后续应加强对二氯甲烷、四氯化碳、四氯乙烯的监测与管控。通过对RTO仿真实验与优化以及对RTO废气进行扩散模拟和健康风险评估,认为RTO处理卤代有机废气技术上可行,但因设计和工况等因素尚存在一定风险,应予以重视,向环保管理部门与工业园区在RTO的使用与管理上提出建议。