《重點行業揮發性有機物綜合治理方案》解讀—末端治理技術

中國環境保護產業協會廢氣凈化委員會 欒志強 王喜芹 劉媛

2019年6月26日，生態環境部發布了《重點行業揮發性有機物綜合治理方案》（環大氣[2019]53號,以下簡稱《方案》）。該《方案》提出了目前在VOCs治理工作中需要著重解決的一些問題，給出了相應的控制思路和要求，并針對六個重點行業和領域從源頭減排、無組織控制、末端治理適用技術等方面進行了規定。

《方案》提出，“VOCs廢氣組分復雜，治理技術多樣，適用性差異大，技術選擇和系統匹配性要求高。我國VOCs治理市場起步較晚，準入門檻低，加之監管能力不足等，治污設施建設質量良莠不齊，應付治理、無效治理等現象突出。在一些地區，低溫等離子、光催化、光氧化等低效技術應用甚至達80%以上，治污效果差。一些企業由于設計不規范、系統不匹配等原因，即使選擇了高效治理技術，也未取得預期治污效果”。

總體上看，目前大量的治污設施簡易低效，不能達到日益趨嚴的排放標準的要求。因此，《方案》提出“推進建設適宜高效的治污設施”的要求，預示著我國的VOCs治污設施將從之前的重點解決“有無問題”階段向“規范化高質量”建設階段發展，今后幾年將是我國VOCs治理工作從發展階段過渡到成熟階段的關鍵時期。

由于VOCs污染排放的復雜性，其末端治理技術體系極其復雜，如何經濟合理地選取實用的處理技術是治理成敗的關鍵。在實際的工程應用中，應依據排放廢氣的濃度、組分、風量、溫度、濕度、壓力以及生產工況等，合理選擇治理技術。目前，大量的治污設施之所以簡易低效，除了企業追求低成本外，企業對各種技術特性不了解，不能合理選擇治理技術也是一個重要的原因。在對前期的VOCs治理工作進行總結的基礎上，《方案》提出了針對不同工況、不同重點行業的VOCs實用治理技術，并對不同技術的適用范圍進行了界定，對今后重點行業的VOCs末端治理工作具有重要的指導意義。

針對《方案》中提出的技術選擇內容，結合VOCs的實際排放情況和治理需求，對不同排放條件下VOCs的技術選擇及技術適用性提出個人的意見，以供商榷。

（一）高濃度廢氣，優先進行溶劑回收，難以回收的，宜采用高溫焚燒、催化燃燒等技術凈化處理

溶劑回收技術包括吸附、冷凝、液體吸收和膜分離等工藝。其中，冷凝回收適用于高沸點和高濃度的VOCs廢氣；液體吸收和膜分離工藝的適用范圍相對來講比較窄，只是在特定條件下使用；吸附回收工藝（以活性炭/活性碳纖維為吸附劑等）適用范圍最廣，在油氣回收、包裝印刷、石油化工、化學化工、原料藥制造、噴涂等行業廣泛應用。

對高濃度有機廢氣進行溶劑回收往往具有很好的經濟效益。在有些行業，即使廢氣中有機物濃度相對較低，但價值較高，也需要進行回收利用。溶劑回收能做到資源的循環利用，從長遠來講將越來越受到重視。

（二）低濃度、大風量的VOCs廢氣，宜采用沸石轉輪吸附、活性炭吸附、減風增濃等濃縮技術，提高VOCs濃度后再凈化處理

在大部分的行業中VOCs是以低濃度、大風量的形式排放的。為了降低治理費用，通常需要對低濃度廢氣進行濃縮，然后再進行冷凝回收、催化燃燒或高溫焚燒處理。由于市場需求巨大，吸附濃縮技術的應用近年來發展迅速，特別是以沸石（分子篩）為吸附材料的旋轉式吸附濃縮技術是目前很多行業低濃度VOCs治理的主流技術，被視為諸如汽車制造等噴涂行業的最佳可行治理技術。

以沸石為吸附材料的旋轉式吸附濃縮技術適用于連續穩定排放的低濃度廢氣的治理。針對間歇式、非穩態的廢氣排放過程，采用固定床吸附濃縮工藝最為經濟，在諸如噴涂、化工、印刷等行業也得到了廣泛的應用。

在噴涂和包裝印刷等行業，可以通過優化通排風工藝設計，使低濃度廢氣通過工藝循環以提高廢氣中污染物的濃度，同時減少廢氣量，達到減風增濃的目的。通過減風增濃設計，可以省卻沸石轉輪吸附濃縮工藝，直接進入RTO/RCO進行燃燒凈化或通過冷凝進行溶劑回收，降低治理設施的投資。該工藝在有條件的企業中應大力推廣應用。

（三）生物法主要適用于低濃度VOCs廢氣治理和惡臭異味治理

生物法具有設備簡單，投資及運行費用較低，無二次污染等優點，近年來在有機廢氣凈化領域的研究工作進展很快，適用范圍不斷拓寬。隨著各種生物菌劑和新的生物填料的開發不斷地取得突破，除了在除臭領域的應用外，逐步拓展到酮類、醛類、酯類等多種類型的有機物的凈化。

但由于生物法對有機污染物的降解速率較低，只是在處理低濃度有機廢氣時才具經濟性。此外，由于生物菌種對有機物的降解具有專一性，只適合易生物降解的有機物的凈化，普適性較差。

生物法本身是一種綠色環保的凈化技術，在國外的VOCs治理領域深受青睞。從長遠來看，生物凈化技術將會得到更快的發展和更多的應用。

（四）低溫等離子體、光催化、光氧化技術主要適用于惡臭異味等治理

該類技術在《方案》中被列為低效治理技術之列，是由于在環保督查中發現該類裝備在VOCs凈化中被大量應用，但實際凈化效果非常差。造成該類技術被大量使用的原因，是由于前幾年管理部門紛紛出臺了VOCs的限期治理要求，但又缺乏相應的技術指導，而該類凈化設備由于費用低，設備簡單，一時成為企業（特別是中小企業）的首選治理設施。

實踐表明，該類技術雖然對VOCs的凈化效率低，但在惡臭異味治理方面具有較好的效果。因此，在《方案》中將該類技術界定在適用于惡臭異味治理領域，特別適用于VOCs達標排放后惡臭異味的凈化。

任何技術的完善都需要一個發展過程。目前國內很多企業和研究機構在進行低溫等離子體等技術的深化研究工作，包括與其他技術的協同凈化技術的研究開發，如低溫等離子體+催化技術、低溫等離子體+生物技術等。該類技術的應用還具有一定的提升空間。

（五）有條件的工業園區和產業集群等，需加強資源共享，提高VOCs治理效率

工業園區和產業集群是目前我國VOCs排放的主要來源地。采用集中噴涂、溶劑集中回收、活性炭集中再生等集中治理模式，可以有效地降低單一企業的治理費用，提高企業VOCs治理的積極性。近年來，上述綜合治理模式均在不同地區得到了實際應用，并得到了業界的肯定。

集中噴涂適用于汽修、家具制造等行業。如果單個汽修企業實施廢氣治理，廢氣量少、治理難度大、治理費用高。目前各地都在推廣“鈑噴模式”，即在一定區域內建設集中噴涂中心，各企業的噴涂工序統一在中心內進行，對噴涂廢氣統一進行治理。

溶劑集中回收適用于溶劑使用量大、同行業比較集中的區域，如蘇州吳江區盛澤鎮的面料整理行業，同行業企業高度集中，通過對水吸收和活性炭吸附回收后的DMF和甲苯統一進行精餾提純，解決了單個企業回收的廢溶劑無法進行有效處理的難題，同時又產生了很好的經濟效益。

活性炭吸附是VOCs凈化領域應用最廣泛的工藝，特別是針對小型污染源，活性炭吸附是一種有效的低成本凈化方式，但必須解決使用后活性炭的再生問題。目前，活性炭吸附了有機物以后如何處置成為制約其應用的一個瓶頸問題。對于大量分散的規模較小的排放源，如4S店、小印刷、家具、金屬加工噴涂、精細化工等，在業主單位建立活性炭“原位”再生裝置，治理費用高，業主單位往往難以承擔；另外，由于國家把吸附了有機物的活性炭作為危險固體廢棄物進行管理，用過的活性炭必須交到危廢中心進行焚燒處理，業主單位需要交納昂貴的危廢處理費用。要解決這個問題，就需要建立統一的活性炭集中再生服務中心，采用分散收集、集中再生的方式使活性炭得到循環利用。如此可以大大降低業主單位的治理成本，又可以解決活性炭資源的循環利用問題，對我國VOCs的治理工作將會起到重要的推動作用。

綜上， VOCs廢氣治理技術體系極其復雜，實施治理工程時，業主一定要針對污染源的特征選擇適宜高效的技術和技術組合，如果缺乏相關專業知識，可以委托專業機構進行技術咨詢確定技術方案以后再具體實施，斷不可隨意采購一臺“包治百病”的設備了事。

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