淺談VOCs治理措施在濟(jì)寧市減排工作中的實(shí)際應(yīng)用

閆煒

（濟(jì)寧市生態(tài)環(huán)境事務(wù)中心，山東濟(jì)寧 272000）

隨著我國(guó)工業(yè)化程度不斷提高，揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的污染越來(lái)越嚴(yán)重，但是其減排相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家的進(jìn)展卻非常緩慢，成為我國(guó)大氣空氣質(zhì)量治理的短板。因此，“十四五”期間，國(guó)家新增了能與氮氧化物行成協(xié)同效應(yīng)、加劇污染程度的揮發(fā)性有機(jī)物作為減排指標(biāo)。

2021年是“十四五”的開(kāi)局之年，全國(guó)各地市VOCs減排任務(wù)都異常艱巨。要想根治VOCs，首先要了解VOCs的概念、深入透徹地分析VOCs的來(lái)源以及治理工藝等，才能做到“標(biāo)本兼治”。以下主要針對(duì)VOCs的治理措施和濟(jì)寧市現(xiàn)狀及治理情況做進(jìn)一步探討。

1. VOCs的定義及危害

揮發(fā)性有機(jī)物（Volatile Organic Compounds，VOCs）是指常溫下飽和蒸氣壓大于70.91Pa或常壓下沸點(diǎn)在50℃～250℃存在于空氣中的有機(jī)物。

目前在空氣中已檢出的VOCs多數(shù)是有毒氣體，如未經(jīng)過(guò)凈化處理而直接排入大氣中，不僅可以引發(fā)霧霾、大氣光化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而對(duì)周邊的大氣環(huán)境造成污染，也會(huì)對(duì)人的身體健康造成危害。所以現(xiàn)在全國(guó)各地環(huán)保部門(mén)越來(lái)越重視大氣污染物VOCs的減排治理。

2. VOCs的來(lái)源

大氣中的VOCs主要來(lái)源于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢氣、機(jī)動(dòng)車(chē)產(chǎn)生的汽車(chē)尾氣以及各種生活源的排放。以濟(jì)寧市為例，我市工業(yè)源主要包括煉焦、化學(xué)藥品原料藥制造、有機(jī)化學(xué)原料制造、石墨及碳素制品制造、包裝裝潢及其他印刷、膠合板和纖維板制造、涂料染料和顏料的制造等行業(yè)。

2016年，我市列入環(huán)境統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)中的重點(diǎn)工業(yè)企業(yè)486家，涉及VOCs排放的企業(yè)為147家，VOCs排放量為7367t。作為國(guó)家重要的能源基地，11187km2內(nèi)擁有22家現(xiàn)役燃煤發(fā)電廠，煤炭消耗量、發(fā)電企業(yè)密度度及裝機(jī)容量均居全國(guó)同類(lèi)城市前列。僅電廠的VOCs排放量就占到全市工業(yè)VOCs排放量的一半以上。截至2020年底，我市重點(diǎn)工業(yè)企業(yè)數(shù)量增至724家，VOCs排放量增至9190t，機(jī)動(dòng)車(chē)VOCs排放量為11052t，二者占全市VOCs排放量的70%以上。因此，濟(jì)寧市的VOCs減排治理迫在眉睫。

3. VOCs的減排治理措施

3.1 源頭控制

鼓勵(lì)企業(yè)采用先進(jìn)的設(shè)備，推廣使用低VOCs含量的涂料、油墨和膠粘劑，引導(dǎo)企業(yè)加大源頭替代的治理力度。

3.2 過(guò)程控制

所有涉及VOCs的儲(chǔ)存、運(yùn)輸以及排放均應(yīng)采取設(shè)備和空間密閉，對(duì)VOCs進(jìn)行集中收集，提高廢氣收集率，減少VOCs的逃逸和無(wú)組織排放。

3.3 末端控制

企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身生產(chǎn)工況及各個(gè)重要生產(chǎn)參數(shù)選擇合適的末端治理工藝，以提高VOCs的去除率達(dá)到降低VOCs排放量的效果。

3.3.1 吸附工藝

吸附工藝是當(dāng)今最常用的有機(jī)廢氣去除技術(shù)之一，也是目前工業(yè)VOCs 治理的主流技術(shù)。吸附法是利用活性炭等具有大比表面積的多孔性固體吸附劑將揮發(fā)性有機(jī)物吸附在固體表面上，從而將污染物成分去除。該方法主要適用于濃度低的污染物，但是隨著活性炭等吸附劑的消耗，也會(huì)降低其吸附能力，因此需要定期再生處理吸附劑。

3.3.2 吸收工藝

利用溶液、溶劑等吸收劑對(duì)工業(yè)廢氣中的揮發(fā)性氣體進(jìn)行吸收，使其與廢氣分離的工藝稱(chēng)為吸收法。該方法主要適用于高濃度的污染物，但是針對(duì)吸收不同的有機(jī)氣體需要選擇不同的、合適的吸收劑，對(duì)環(huán)保要求較高的時(shí)候，去除效果難以保證。

3.3.3 冷凝工藝

冷凝工藝是通過(guò)降低溫度和增加壓力，使某些氣態(tài)有機(jī)物污染物凝結(jié)為液態(tài)后得以?xún)艋突厥?。該方法適用于高濃度、高沸點(diǎn)的有機(jī)氣體，但是由于耗電量大，處理費(fèi)用較高，不能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

3.3.4 膜分離工藝

膜分離工藝是利用人工合成的特殊高分子膜對(duì)特定VOCs的滲透性實(shí)現(xiàn)的分離技術(shù)，其技術(shù)含量較高。采用膜分離技術(shù)多用于處理和回收石化企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣，具有保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源的雙重效益[1]。但是高分子膜的價(jià)格昂貴使用且壽命較短。

3.3.5 燃燒工藝

燃燒工藝分為直接燃燒工藝和催化燃燒工藝。前者是將廢氣中可燃燒的有害部分當(dāng)作燃料直接燃燒，該方法適用于高濃度的VOCs廢氣，但是反應(yīng)需要在較高的溫度下進(jìn)行，且易在燃燒尾氣中產(chǎn)生其他副產(chǎn)物；后者是必須在催化床層的幫助下加快有機(jī)廢氣的化學(xué)反應(yīng)，將可燃部分催化氧化為無(wú)害物質(zhì)，如二氧化碳和水，最大的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)二次污染，該方法適用于處理含碳?xì)浠衔铮ㄈ缤轭?lèi)、烯類(lèi)、烴類(lèi)）的廢氣。該燃燒工藝的處理效率能高達(dá)95%以上，在噴漆等行業(yè)產(chǎn)生的有機(jī)廢氣的處理上得到了廣泛的應(yīng)用。

3.3.6 生物降解技術(shù)

該方法主要是指在適宜微生物生存的條件下，以VOCs作為能源，二者發(fā)生的好氧反應(yīng)。這個(gè)新陳代謝過(guò)程將多種有毒有害的有機(jī)物進(jìn)行生物降解，生成二氧化碳和水，可以有效地去除有機(jī)廢氣中的污染物，去除效率高、費(fèi)用較低且不會(huì)造成二次污染。但是該方法對(duì)溫度、酸堿度以及濕度要求較高，對(duì)成分復(fù)雜的、生物降解困難的有機(jī)廢氣來(lái)講，生物降解法就難以處理。

3.3.7 光催化氧化工藝和低溫等離子體工藝

前者主要是利用光催化劑（如TiO2）的光催化性，氧化吸附在催化劑表面上的VOCs[2]。后者是通過(guò)高壓脈沖放電獲得具有高度反應(yīng)活性的離子、電子、自由基等粒子，將有機(jī)廢氣氧化分解成小分子化合物，由于大部分VOCs是易燃易爆氣體，要使其在較低溫度下進(jìn)行。在“十四五”主要污染物總量減排核查核算時(shí)，原則上這兩種方法不計(jì)算減排量[3]。

4.濟(jì)寧市治理VOCs舉措

當(dāng)前，雖然我市空氣質(zhì)量總體得到了改善，但改善幅度收窄、持續(xù)性難度增大。濟(jì)寧市在治理VOCs上存在的突出問(wèn)題是：一是我市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重，煤炭消耗量較大，導(dǎo)致污染物排放總量較大；二是濟(jì)寧市公路貨運(yùn)量巨大，移動(dòng)源污染凸顯，導(dǎo)致臭氧污染矛盾突出；三是工業(yè)VOCs治理點(diǎn)多面廣、治理難度大。

雖然面臨巨大的困難，但是我市生態(tài)環(huán)境部門(mén)仍然迎難而上，圍繞核心目標(biāo)，堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向，壓實(shí)主體責(zé)任，下大力氣綜合整治我市VOCs污染源。一是加大已淘汰落后產(chǎn)能和化解過(guò)剩產(chǎn)能監(jiān)管力度，實(shí)施現(xiàn)役煤電機(jī)組的整合優(yōu)化，持續(xù)推進(jìn)煤炭消費(fèi)壓減工作，完成“氣代煤”“電代煤”任務(wù)；二是加強(qiáng)加油站VOCs減排，開(kāi)展加油站油氣回收裝置排查整治，制定加油站錯(cuò)峰加油方案，引導(dǎo)群眾晚上加油；三是強(qiáng)化重點(diǎn)時(shí)段（6～9月份）揮發(fā)性有機(jī)物和氮氧化物的污染協(xié)同管控，提升空氣優(yōu)良率；四是督促我市涉揮發(fā)性有機(jī)物重點(diǎn)企業(yè)“一廠一策”污染深度治理建設(shè)進(jìn)度，實(shí)施精細(xì)化管理。

通過(guò)集中攻堅(jiān)，取得了初步成效，我市VOCs濃度走高的態(tài)勢(shì)得到了初步遏制。未來(lái)，我們需要做的是鞏固來(lái)之不易的空氣質(zhì)量改善成效，繼續(xù)加大污染減排力度，在藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)新突破。