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LOW CARBON WORLD 2022/12现阶段 VOCs 综合治理分析徐焕武，潘琍真，张锋，陈海东（瑞安市生态环境保护行政执法队，浙江 瑞安 325200）【摘要】“十二五”“十三五”期间，挥发性有机物（VOCs）治理取得了初步成效，但VOCs的治理与管控任务依然任重而道远。为解决现阶段VOCs污染问题，进一步提升空气环境质量，对重点行业VOCs污染特征及相关防治对策进行了分析，希望为相关工作人员提供一定的参考。【关键词】VOCs；系统化治理；活性炭吸附技术；燃烧处理技术【中图分类号】X701【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2022）12-0037-030引言挥发性有机物（VOCs）是形成细颗粒物（PM2.5）和臭氧（O3）的重要前体物，据京津冀及周边地区来源解析结果，当前阶段有机物（OM）是 PM2.5的最主要组分，占比达 20%40%，其中，二次有机物占 OM 比例为 30%50%，主要来自 VOCs转化生成。为进一步改善环境空气质量，迫切需要全面加强 VOCs 综合治理。1 VOCs的实际危害性VOCs 是空气中普遍存在且组成复杂的一类有机污染物，在常温下以蒸气形式存在。其污染危害性如下：多数 VOCs 本身具有毒理特性，如甲醛、芳香烃等具有较强的致癌、致畸、致突变等生物毒性，对人体健康有严重的毒害作用。VOCs 作为 O3污染关键前体物，能够促进气溶胶形成，并且与空气中二氧化氮成分反应后产生 O3，导致空气氧化性加剧，降低空气环境指数1。2重点行业VOCs污染特征、治理依据及防治历程VOCs 主要来源于工业源、生活源以及移动源，且工业源占比突出。相比于颗粒物、二氧化硫、氮氧化物，VOCs 的管理一直是环境管理的短板所在，针对重点行业开展 VOCs 治理显得尤为重要且迫在眉睫。2.1污染特征石化、化工、工业涂装、包装印刷、油品储运销等行业已经成为我国 VOCs 重点排放源，相关行业排放VOCs 具有排放量大、成分复杂、治理难等特征。例如，工业涂装行业的涂料喷涂、烘干等工序中常见VOCs，呈现排放规模庞大、毒性强、种类复杂等特征，致使 VOCs 治理难度较大。制鞋过程大量使用包含有机溶剂的胶粘剂和处理剂，这些药剂具有强烈的刺鼻味道，极易挥发到大气，造成环境污染。印刷行业中的油墨原料常含有 VOCs 物料，也属于 VOCs 治理重点行业。2.2治理依据2010 年国务院办公厅印发关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见，VOCs首次被列为我国大气污染防治的重点污染物。2018年国务院印发了打赢蓝天保卫战三年行动计划，要求经过 3 年努力，大幅减少主要大气污染物排放总量，协同减少温室气体排放，进一步明显降低 PM2.5浓度。生态环境部于 2019 年印发了 重点行业挥发性有机物综合治理方案，要求加强对各地工作指导，提高 VOCs 治理的科学性、针对性和有效性。2021 年，国务院印发 “十四五”节能减排综合工作方案，要求到 2025 年，VOCs 排放总量比 2020 年下降 10%以上。2.3防治历程“十一五”以来，随着国民经济的迅速发展和城市化、工业化、区域经济一体化进程的加快，城市群也在不断发育和演化，并且在全国范围内形成较为完善的城市群空间结构体系，包括 5 个国家级大城市群、9 个区域性中等城市群和 6 个地区性小城市群2。我国大气污染也从单一的城市空气污染向复合型的大气污染转变，并以城市为中心向周边区域蔓延，区域性复合型污染日趋明显，于 2013 年前后达到了高峰。在京津冀地区和珠江三角洲、长江三角洲节能环保37DOI:10.16844/10-1007/tk.2022.12.060LOW CARBON WORLD 2022/12等区域光化学烟雾、高浓度 O3、氮氧化物、VOCs 污染等逐渐出现，O3、可吸入颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、VOCs 等成为大气主要污染物。2010 年国务院颁布实施关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见，我国在强化二氧化硫总量控制制度、加强氮氧化物污染减排、加大颗粒物污染防治力度的同时，开启了 VOCs污染防治工作。VOCs 污染防治从无到有、从点到面，在重点行业、重点区域得到重大突破。以浙江省为例，2013 年启动了印染行业定型机废气整治和油气回收深化整治工作。20142015 年按要求完成了 重点区域大气污染防治“十二五”规划 中的重点整治工程，重点污染源、重点行业集聚区得到了综合整治。20162020 年深入推进 13 个主要行业的 VOCs整治，VOCs 排放总量进一步削减。3重点行业VOCs治理策略3.1树立系统化治理思路据 大气中国 2019：中国大气污染防治进程 显示，自 2018 年启动 打赢蓝天保卫战三年行动计划后，我国空气质量整体持续改善，2019 年就提前达到三年行动计划的目标要求。但 O3污染加重的趋势并未得到缓解，VOCs 作为 O3污染的重要前体物，成了大气污染治理的一大难点，尤其是在夏秋季节，其已成为部分城市的首要污染物。国家在大气污染方面的治理思路随着大气环境中主要污染物的变动而变化，污染治理方式、手段不断突破，从最初的单一粉尘治理及侧重于关注污染治理设施数量向追求防治效果、促进环境质量明显改善的系统化治理转变，同时 VOCs 治理摆上了政府重要议事日程。2021 年，生态环境部对主要污染物减排核算指标进行了调整，二氧化硫指标退出了主要污染物减排核算。生态环境部于 2021 年 2 月例行新闻发布会提出，“十四五”期间，空气质量考核指标将做出调整，二氧化硫将会被 VOCs 替换。打赢蓝天保卫战，VOCs 治理是新关键点。李佳等3主张系统化治理思维，现阶段应以重点行业为抓手，以控制 O3污染前体物排放为重点，从源头防控、末端治理、结构调整、精细管理 4 个方面着手，不断深化固定源、移动源、面源治理，强化新增污染物排放控制，建设实时监控系统，协同推进 VOCs 和氮氧化物减排，实现颗粒物与 O3“双控双减”、区域大气环境质量持续改善。具体治理思路归纳如下：调结构。调整产业结构，加快落后产能淘汰，推动过剩产能整合；调整能源结构，全面淘汰 35 蒸吨/h 以下燃煤锅炉，对使用煤、石油焦、渣油、重油等燃料的工业炉窑推进清洁能源替代；调整运输结构，大幅提升铁路和水运货运周转量，淘汰高排放柴油车。抓源头。对油墨、溶剂型涂料、胶粘剂等原辅材料 VOCs 含量限值标准执行情况进行监督检查；加大重点行业 VOCs 源头替代行动，通过重点行业“应替尽替”，完成国家下达的“十四五”溶剂型工业涂料、油墨和胶粘剂源头替代目标。控过程。加强挥发性有机液体收储、生产、运输、装卸以及治理实施过程等关键环节环境监管，推广采用全密闭、连续化、自动化等生产技术以及高效工艺与先进设备等，减少无组织排放。重治理。全面开展低效设施提升改造及企业集群综合整治行动，实现标杆建设一批、改造提升一批、优化整合一批、淘汰退出一批。强联动。进一步深化联防联控机制，加强部门间的协调合作，建立跨行政区的协调机制；推动政企协商，开展生产季节性调控；开展重点区域、重点领域、重点季节、重点时段的攻坚行动，严控污染物排放，最大限度“削峰保良”。3.2优选VOCs治理技术我国 VOCs 治理与管控工作起步较晚，与美国相比落后了约 30 年。2015 年后 VOCs 治理产业开始爆发式增长，但依然以小规模企业为主，VOCs 治理技术不成熟的问题仍没有得到有效解决。为更好地为VOCs 污染防治工作提供技术指导，原环境保护部于2016 年编发了国家先进污染防治技术目录（VOCs防治领域），推广 VOCs 污染防治先进技术。此次研究结合企业现场实施情况，列举两种常见治理技术，深入阐述技术要点，进而为有关人员提供参考。3.2.1活性炭吸附技术活性炭吸附技术在多类型重点行业中的应用频率较高。通常适用于处理低浓度含 VOCs 废气，或用于吸附有价值的有机物组分，通过热再生、降压再生等方式对有机物进行回收，在易于吸附且进气温度40 环境里适用性较强，要求 VOCs 分布空间内颗粒物浓度5 mg/m3。针对重点行业采用活性炭吸附技术治理 VOCs，首先，需要调整进气的温度、湿度与颗粒物浓度，使进气温度40、相对湿度80%；其次，废气进入活性炭吸附装置后，对于吸附-脱附-再生的气体，在节能环保38LOW CARBON WORLD 2022/12炭层的空塔气速控制在 0.20.5 m/s，根据设备设计的再生时间，控制活性炭层高度，保证高浓度有机物释放场所内分布的 VOCs 能快速进入吸附装置中；最后，选择优质吸附剂，确保吸附效果。依据顾慰祖4研究数据，该项技术在机械喷涂行业中，至少能够获得90%的净化处理率。3.2.2燃烧处理技术重点行业的 VOCs 治理，还可采用燃烧技术，包括直接燃烧法、蓄热燃烧法、催化燃烧与催化蓄热燃烧法。每种燃烧处理技术都能实现 VOCs 含量的充分下降。其中，催化燃烧是指为 VOCs 创造催化助燃条件，其催化剂温度不宜高于 700，以便在催化剂辅助下提高燃烧效率。应用催化燃烧技术需要提前判定 VOCs 的耐高温能力，至少在 900 高温条件下不发生爆炸等风险事件。有关人员需围绕上述技术的适用范围选取适宜自身行业 VOCs 排放特征的治理技术5。此外，多技术的联合应用，既能节约治理成本，又能提高治理效率，具备较高的可行性。因此重点行业中为了强化治理效果，还常采用综合处理技术。例如，胶鞋行业借助催化燃烧一体机与吸附装置进行同步治理；机械喷涂行业考虑实施燃烧、冷凝以及吸附集成式治理模式。3.3健全VOCs污染防治保障体系当前 VOCs 污染防治方兴未艾，但治理基础仍十分薄弱，不利于 VOCs 污染防治工作的深入推进。在顶层设计日臻完善的同时，需进一步夯实基础能力，建立健全 VOCs 污染防治保障体系。（1）加强能力建设。加大资金投入力度，着力推进监测、监控能力建设。健全 VOCs 监测监控体系，推动污染源 VOCs 自动监测网络布局，开展走航监测、无人机巡航监测；加强废气治理设施用电、旁路监管，推广实施恶臭电子鼻监控预警。强化数据分析应用，提升精准管控能力。建立健全 VOCs 排放清单，定期开展动态更新。充分运用大数据、人工智能技术，实现 VOCs 治理智能化，精准预判、精准溯源、精准发力，提高 VOCs 治理的针对性和有效性。（2）完善经济政策。研究出台税收、信贷、财政补贴、绿色采购等惠企政策，提升企业自主开展 VOCs污染防治的主动性。完善检测技术和排放量计算方法，推动 VOCs 纳入环保税征收范围。加大对重点区域、重点行业 VOCs 治理的财政资金支持力度，加大试点示范及先进技术的推广力度。探索建立 VOCs减排激励机制，引导创设 VOCs 防治专项优惠信贷。推进政府绿色采购，对于办公用品、印刷、汽车维修等政府定点招标物资采购企业，设置挥发性原辅材料定点采购准入门槛。（3）强化科技支撑。加强区域大气污染形成机制研究，开展 O3溯源分析，确定重点污染源 VOCs 排放成分谱，识别 VOCs 的重点组分和重点行业。制定 O3生成浓度曲线，探究其时空变化特征以及与前体物的响应关系，制定不同污染特征下 O3削峰措施。组建行业专家技术团队，开展助企帮扶活动，为企业提供政策、技术培训与咨询服务。开展 VOCs 减排和控制技术研究，借鉴国际国内先进经验，推进主流控制技术的高精尖产业和重大技术配套装备生产应用，为 VOCs 综合治理提供强有力的科技支撑。4结语VOCs 是现阶段重点区域 O3生成的主控因子，对人体健康、气候环境危害性极大。为进一步改善环境空气质量，迫切需要全面加强 VOCs 综合治理。现阶段，应大力加强防治保障体系建设，并以重点行业为抓手，从源头防控、末端治理、结构调整、精细管理4 个方面着手，进行系统化综合治理。参考文献1 乌焕鹏.涉 VOCs 企业废气综合治理技术研究分析J.资源节约与环保，2021（6）：81-83.2 方创琳.改革开放 40 年来中国城镇化与城市群取得的重要进展与展望J.经济地理，2018，38（9）：1-9.3 李佳，王永明.达州：强化系统思维推进重点行业领域治理“系统化”J.廉政瞭望，2021（22）：71-72.4 顾慰祖.机械喷涂类环评废气污染分析及防治措施J.节能与环保，2020（5）：46-47.5 马堂文.活性炭吸附技术在重点行业 VOCs 治理中的应用研究J.中国资源综合利用，2021，39（11）：183-185.作者简介：徐焕武（1972），男，汉族，浙江瑞安人，本科，工程师，主要从事环境保护工作。潘琍真（1975），女，汉族，浙江瑞安人，本科，工程师，主要从事环境保护工作。张锋（1973），男，汉族，浙江瑞安人，本科，工程师，主要从事环境保护工作。陈海东（1993），男，汉族，浙江瑞安人，本科，主要从事环境保护工作。节能环保39