基于工业源排放清单的重点区域VOCs管控研究.pdf

第36 卷第4期2023年8 月基于工业源排放清单的重点区域VOCs 管控研究污染防治技术POLLUTION CONTROL TECHNOLOGYVol.36,No.4Aug.,2023李超（江苏环保产业技术研究院股份公司，江苏南京2 10 0 37）摘要：基于2 0 2 2 年N市工业源VOCs排放清单和空间地理信息系统（GIS)筛选确定VOCs排放重点区域，进而针对重点区域研究污染源基本情况、行业产污特征和VOCs收集治理效率。分析表明，重点区域内VOCs排放量较大的行业依次为化工行业、工业涂装行业、橡胶和塑料制品行业；重点区域内VOCs无组织排放比例约33.0%，收集效率尚有提升空间；重点区域VOCs平均处理效率为45.6%,区域整体废气末端治理水平不高。据此提出重点区域VOCs管控措施，为VOCs的精准性、科学性管控提供依据。关键词：工业源VOCs排放清单；重点区域；VOCs；控制对策Li Chao中图分类号：X51Research on VOCs control strategies in key regionsbased on industrial source emission inventory(Jiangsu Academy of Environmental Industry and Technology Corp.,Nanjing 210037,China)Abstract:Based on Geographic Information System technology(GIS)and the VOCs emission inventory of industrial sources ofN City for the year of 2022,this paper has determined the key regions of VOCs emission in N City.The basic situation of pollutionsources,industrial pollution characteristics and the efficiency of VOCs collection and treatment were studied in key areas,afterwards.Results showed that the industries with large VOCs emissions in key regions center in chemical industry,industrialcoating industry,rubber and plastic products industry in turn.The proportion of unorganized emissions in key areas accounts for 33.0%approximately with further improvement in collection efficiency,as well.The average treatment efficiency of VOCs in key areastakes account of 45.6%,which indicates low level of overall waste gas terminal treatment.Therefore,several VOCs managementand control measures in key regions are proposed to provide a basis for precise and scientific control of VOCsKey words:VOCs emission inventory of industrial sources;key regions;VOCs;management and control近年来,臭氧污染持续加重，尤其是在夏秋季已成为部分城市的首要污染物，成为影响优良天数比率的最重要因素。江苏省N市位于长三角东南部,臭氧生成基本属于挥发性有机物（VOCs）控制区,且轻度污染天数占比较大 。为有效遏制臭氧上升趋势，进一步改善环境空气质量，确保实现优良天数比率目标，迫切需要加强VOCs精准性、科学性管控。大气污染源排放清单是指各种排放源在一定时间跨度和空间区域内，向大气中排放大气污染物量的集合，它不仅能够识别污染来源，也是制订大气污染控制策略的重要依据 2-4。研究表明,长三角地区大气污染源排放清单呈现工业源排放占主要部分的特点 5】，工业源排放对环境空气质量具文献标识码：A有重要影响，因此研究工业源VOCs排放清单对于实施臭氧的污染控制措施具有重要意义。本文通过对2 0 2 2 年N市工业源VOCs排放清单进行研究，筛选得到VOCs排放的重点区域,进而对重点区域VOCs排放情况进行了研究，提出了重点区域VOCs管控措施，从而为VOCs的精准性、科学性管控提供依据。1重点区域筛选1.1工业源排放现状根据生态环境部发布的大气污染源排放清单编制与分析系统数据分析，2 0 2 2 年N市工业源收稿日期：2 0 2 3.0 5.11作者简介：李超（19 8 9 一），男，江苏江都人，硕士，主要从事环境规划、环境影响评价等环境管理类工作2023年8 月VOCs排放量为3.9 万吨，从区域分布看，该市VOCs排放量较大的工业源主要分布在各类工业园区。1.2重点区域筛选借助于空间地理信息系统（GIS）叠加N市工业源分布及VOCs排放强度，结合该市国控站点分布,筛选确定XH国控站点周边5km范围内为VOCs排放的重点区域。2重点区域VOCs排放情况分析2.1污染源基本情况分析重点区域内涉VOCs排放企业共52 家，其中化工行业13家、化纤行业4家、工业涂装行业13家、印染行业13家、橡胶和塑料制品行业2 家、油品储运行业1家、其他行业6 家。重点区域内工业源VOCs排放量为18 41.5吨。由表1可见，VOCs排放量最大的行业为化工行业，VOCs排放量达到9 41.2 吨/年，VOCs排放贡献率为51.1%；剩余依次为工业涂装行业、橡胶和塑料制品制造行业、化纤行业、油品储运行业、印染行业、其他行业，VOCs排放贡献率分别为16.6%、9.7%、8.1%、5.4%、4.7%、4.5%。表1XH国控站点周边工业源VOCs排放情况TablelVOCs emission from the industrialsources around state control sites(XH)序号行业名称数量/家万吨1化工行业2化纤行业3工业涂装行业4印染行业橡胶和塑料制5品制造行业6油品储运行业7其他行业2.2行业产污特征分析(1)化工行业重点区域内化工企业使用的化学品原料种类多达2 8 种，原料年用量为7 1.2 万吨，VOCs排放量为9 41.2 吨，无组织排放占比35.1%。统计发现，以氯甲烷、甲醇等为原料的化工企业挥发的有机物更多，涉及以上原料的工艺过程排放量为599.9 吨。基于工业源排放清单的重点区域VOCs管控研究（2）化纤行业重点区域内化纤企业VOCs排放主要来自于熔融、纺丝等工艺过程，该类企业使用的原料多为聚丙烯、涤纶纤维等，原料年用量为13.5万吨，VOCs排放量为149.5吨，无组织排放占比9.8%。（3）工业涂装行业重点区域内工业涂装企业VOCs排放主要来自于涂料、稀释剂及其他有机溶剂等含VOCs原辅材料的使用,其中涂料年用量为542.4吨、稀释剂年用量为156.2 吨、其他有机溶剂年用量12 52.2吨，VO0Cs年排放量为30 5.2 吨，无组织排放占比61.5%。（4）印染行业印染企业VOCs排放主要来自于定型和印染等工艺过程，VOCs年排放量8 6.1吨，无组织排放占比43.5%。（5）橡胶和塑料制品行业橡胶和塑料制品企业VOCs排放主要来自于原料的熔融、挤出、压延等工艺过程。该类原料年用量为38 2 42 吨，V0Cs年排放量17 7.9 吨，无组织排放占比10.5%。（6）油品储运行业油品储运企业VOCs排放主要来自于油品的储存、装卸等过程，VOCs年排放9 9.5吨，无组织排VOCs放占比10.1%。企业VOCs排放排放量/贡献率/%13941.24149.513305.21386.12177.9199.5682.137（7）其他行业其他企业VOCs年排放量为8 2.1吨，无组织51.1排放占比10.5%。8.12.3VOCs收集治理效率分析16.6(1）V O C s 收集效率经梳理调研,重点区域内VOCs无组织排放比4.7例约33.0%，整体收集效率不高。常见的收集方9.7式（按收集率从高到低排序）有设备废气排口直连、单层密闭负压、单层密闭正压、收集罩等。5.4采用废气排口直连方式的企业有2 7 家，多为4.5化工行业（12 家）、印染行业（6 家），设备废气排口直连的收集效率可达9 0%及以上，该类企业VOCs无组织排放量为2 8 4.5吨，无组织排放占比24.8%。采用单层密闭方式的企业有13家，多为工业涂装行业（7 家）,其中单层密闭负压收集效率约90%，该类企业VO0Cs无组织年排放量为133.1吨，占企业总排放量的2 9.1%；单层密闭正压收集效率约8 0%，该类企业VOCs无组织排放量为3.838吨，无组织排放占比2 9.3%，收集效率有待提高。采用集气罩方式的企业有12 家，多为印染行业（5家），因多数企业集气罩废气收集风速达不到规范要求，捕集率仅有30 40%，未收集气体仍以无组织形式外排环境，该类企业无组织排放量达185.5吨，无组织排放占比8 2.8%，远远不能达到废气高效收集的要求。(2)VOCs 处理效率经梳理调研，重点区域内化工行业、化纤行业、工业涂装行业、印染行业、橡胶和塑料制造行业、油品储运行业、其他行业VOCs治理效率分别为82.9%、34.9%、59.7%、31.8%、47.2%、47.3%、15.2%，V 0 C s 平均处理效率仅为45.6%。常见的处理方式（按处理效率从高到低排序）有燃烧法、吸附法、光催化降解法、等离子等。采用燃烧法的企业有14家，燃烧法适用于处理浓度较高的VOCs废气，分为直接燃烧、热力燃烧和催化燃烧，一般情况下去除率在8 0%以上。采用活性炭吸附法的企业有18 家，活性炭吸附法在多个行业广泛应用，虽然吸附法工艺成熟，但活性炭预处理不到位、活性炭更换不及时、填充量不足等问题普遍发生，平均处理效率约为50%。采用光催化降解法的企业有5家，研究表明，单一光催化技术仅适用于处理低浓度有机废气或恶臭气体，且灯管易损坏，对风量、停留时间要求极高，部分企业光催化设施废气治理效果几乎为零，处理效率普遍低于15%。此外个别企业采用等离子体技术,该技术对高浓度VOCs处理效率较低，且易次生污染物。采用冷凝法的企业有5家，其中1家企业采用深冷，平均处理效率约8 7.2%；4家企业采用水冷，平均处理效率约40.7%。3总结分析及管控建议3.1总结分析（1）污染源排放分析从企业数量上看，VOCs排放企业主要以化工企业、工业涂装企业、印染企业为主，均为13家。从排放量上看，VOCs排放量较大的行业依次为化工行业、工业涂装行业、橡胶和塑料制品行业，VOCs排放量分别为9 41.2 吨、30 5.2 吨、17 7.9 吨。可见，化工行业、工业涂装行业、橡胶和塑料制品行业的VOCs控制水平能够直接决定重点区域废气的排放水平，需进一步加快企业绿色转型，从源头实现VOCs的减排。基于工业源排放清单的重点区域VOCs管控研究3.2管控建议（1）推动产业结构转型升级坚决淘汰重点区域内污染治理水平差的化工企业、橡胶和塑料制品企业、工业涂装企业。推动重点区域内关闭污染严重、产出率低的农药、医药、染料类中间体项目，整合化工土地资源，招引化工新材料等科技水平高、单位面积产出率高的项目。推动化工企业实施生产装备“密闭化、连续化、自动化”改造，提升产业绿色发展水平。（2）加快推进VOCs综合治理组织重点区域内企业实施“源头替代、过程控制、末端治理”全过程综合治理，强化废气设施整治提升，树立示范企业，不断压降污染物排放。推动企业加快实施低VOCs含量原辅材料替代，清理整治简易低效VOCs治理设施，强化VOCs无组织排放管控，推进活性炭吸附装置升级改造，全面提升废气治理水平。（3）全面加强监督执法效能充分利用走航、无人机、在线监控等非现场执法手段,加强重点区域内日常督查和执法检查，提升执法效能。推动企业加强治污设施建设和运行管理，将应急旁路启停监控记录、VOCs治理设施的运行及相关台账记录等列为现场执法重点，防止企业弄虚作假。对守法意识强、管理规范、记录良好的企业无事不扰，对治理进展缓慢、群众投诉强烈的企业，加大执法力度。（4）实施污染治理奖励政策根据企业资源集约等级评价和污染治理水平，出台重点区域阶梯式奖补政策，推动重点地区降污减排、重点行业源头治理、重点企业提标改造、重点环节综合整治，引导企业自主提升污染治理水平，第36 卷第4期（2）废气收集效率分析重点区域整体无组织排放比例约33.0%，收集效率尚有提升空间，特别是目前排放总量较高的化工行业、工业涂装行业，无组织排放比例均高于平均值，分别为35.1%和6 1.5%，需进一步优化上述行业的废气收集水平，选用高效废气收集方式。（3）废气治理效率分析重点区域VOCs平均处理效率为45.6%，大部分企业选用活性炭吸附工艺，占比34%，采用焚烧或高温氧化等高效治理工艺的企业仅占2 6.4%，此外仍有部分企业采用光催化氧化、低温等离子等低效处理工艺，区域整体废气末端治理水平不高，需进一步开展整治提升工作。2023年8 月激发企业治污内生动力，有效削减VOCs排放总量，持续改善区域空气环境质量。参考文献1夏思佳，赵秋月,刘倩.江苏省臭氧时空分布及其前体物影响特征研究 J.环境科学与技术,2 0 18,41（9）：9 6-133.2 赵斌，马建中.天津市大气污染源排放清单的建立 J.环境基于工业源排放清单的重点区域VOCs管控研究(9):1858-1871.39科学学报，2 0 0 8,2 8(2)：36 8-37 5.【3高爽，祝栋林，杨新宇.基于GIS的常州市区大气污染排放清单分析 J.环境科学与技术,2 0 15,38（6）：2 41-2 46.【4张春婷.环境管理数据在大气污染排放清单编制中的应用探讨 J.污染防治技术，2 0 2 1，34（5）：53-54.【5黄成，陈长虹，李莉，等.长江三角洲地区人为源大气污染物排放特征研究排放特征研究J.环境科学学报，2 0 11,31