工業(yè)生產(chǎn)過程源VOCs排放特征及減排措施

張秀梅

（廣東康逸環(huán)?？萍加邢薰緩V州分公司，廣州 510000）

揮發(fā)性有機物（VOCs）在光照條件下很容易發(fā)生光化學反應，是生成臭氧（O）的重要前體物。有研究表明，2019年全國O濃度較2015年增長22%，O作為首要污染物的天數(shù)比例持續(xù)上升，為有效遏制O的增長趨勢，有必要明確工作重點，VOCs 污染防控與減排是關鍵。為加快推進VOCs 減排，切實改善環(huán)境空氣質(zhì)量，從中央到地方，各級政府逐級下達了“十三五”時期VOCs 總量減排任務。在我國人為源VOCs 排放中，工業(yè)源貢獻率最大，且貢獻率逐年增長，因此，推進工業(yè)源的VOCs 減排，特別是工業(yè)生產(chǎn)過程源的VOCs 減排，對于完成“十三五”時期VOCs 總量減排任務至關重要。本文結合具體案例，分析研究區(qū)“十三五”時期工業(yè)生產(chǎn)過程源VOCs 的排放特征及減排措施。

1 研究對象與方法

研究區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量總體良好，“十三五”時期，各年度環(huán)境空氣質(zhì)量優(yōu)良比例均超過95%，但O日平均濃度超標現(xiàn)象仍時有發(fā)生，各年度均以O為首要污染物的天數(shù)比例最高，且呈上升趨勢，O已經(jīng)成為影響該市環(huán)境空氣質(zhì)量的首要污染因子，空氣污染類型也已逐步由塵類污染轉化為光化學污染，呈復合污染態(tài)勢。VOCs 作為O的重要前體物，是該市“十三五”時期需要重點實施減排的污染物。

本文基于該市第二次污染源普查數(shù)據(jù)、環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)和工業(yè)企業(yè)污染源調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)，運用多種方式，分別調(diào)查該市2015年和2020年VOCs 排放情況，并以2015年為基準年，摸清該市工業(yè)生產(chǎn)過程源的各行業(yè)VOCs 排放底數(shù)，分析“十三五”時期工業(yè)生產(chǎn)過程源VOCs 的重點減排措施和實施效果，最后提出建議。

2 工業(yè)生產(chǎn)過程源VOCs 排放特征

該市VOCs 排放源包括交通源（移動源）、工業(yè)源、生活源和農(nóng)業(yè)源四大類，2015年和2020年對VOCs排放的貢獻從大到小均為工業(yè)源＞移動源＞生活源＞農(nóng)業(yè)源，2015年工業(yè)源貢獻率達54%，一系列減排措施實施后，2020年工業(yè)源貢獻率降至35.8%，但工業(yè)源仍是該市VOCs 排放的最大貢獻源。工業(yè)源又分為生產(chǎn)過程源和燃料燃燒源，其中，生產(chǎn)過程源包括工藝過程源與溶劑使用源。在工業(yè)源VOCs 中，工業(yè)生產(chǎn)過程源貢獻率超過98%，燃料燃燒源只占很小的比例。因此，工業(yè)生產(chǎn)過程源是該市VOCs 排放的首要貢獻源。

在該市工業(yè)生產(chǎn)過程源中，2015年印刷和記錄媒介復制業(yè)VOCs 排放量最高，貢獻率達41.9%，其次是塑料制造及塑料制品行業(yè)，貢獻率達20.7%，印染行業(yè)排第三，貢獻率達8.4%。印刷和記錄媒介復制業(yè)、塑料制造及塑料制品行業(yè)、印染行業(yè)、家具制造業(yè)、化學原料和化學制品制造業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)以及計算機、通信和其他電子設備制造業(yè)等七大行業(yè)貢獻率達92.9%，上述七大行業(yè)為該市的VOCs 重點行業(yè)。2020年，該市VOCs 排放總量較2015年減少42.6%，其中78.7%的減排量來自工業(yè)生產(chǎn)過程源。

3 工業(yè)生產(chǎn)過程源VOCs 重點減排措施

3.1 推進重點企業(yè)開展“一企一策”綜合整治，落實減排任務

“十三五”時期，該市工業(yè)生產(chǎn)過程源VOCs 減排措施重點工程是主抓七大重點行業(yè)，分行業(yè)施策，并向省級和市級VOCs 重點監(jiān)管企業(yè)下達具體減排任務，督促各企業(yè)開展“一企一策”綜合整治，推進重點企業(yè)VOCs 減排。

該市VOCs 重點監(jiān)管企業(yè)均開展了“一企一策”綜合整治，主要通過加強過程管控、加強廢氣收集、建設或升級末端治理設施、替代部分涉VOCs 原輔材料等措施來實現(xiàn)VOCs 減排。“十三五”時期，該市132 家重點監(jiān)管企業(yè)VOCs 減排的主要措施是提高VOCs 廢氣收集率和建設或升級末端治理設施；采取低VOCs 原輔材料源頭替代措施的企業(yè)主要集中在包裝裝潢及印刷業(yè)，其他企業(yè)由于產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝具有特殊性，現(xiàn)階段尚無合適的替代原輔材料，該市源頭替代水平總體不高。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，該市省級和市級重點監(jiān)管企業(yè)2020年VOCs 排放量較2015年減少近70%，減排幅度較大，主要得益于重點企業(yè)“一企一策”綜合整治。

3.2 整治印染行業(yè)，推進印染行業(yè)企業(yè)清退或入園

2015年，印染行業(yè)是工業(yè)生產(chǎn)過程源VOCs 的第三大貢獻源。印染行業(yè)是該市傳統(tǒng)支柱行業(yè)之一，以能耗高、水耗大、單位產(chǎn)值排污量大的小型企業(yè)為主。印染生產(chǎn)過程需要保持高溫和使用大量具有揮發(fā)性的有機助劑，VOCs 排污量大，同時印染廢水具有污染物組分復雜、色度深、酸堿度高、化學需氧量（COD）高、生物降解性差等特點，對大氣環(huán)境和地表水環(huán)境都造成較大影響。該市重點流域水環(huán)境處于大力整治階段，“十三五”時期，結合VOCs 整治與減排目標，該市主要針對重點流域印染行業(yè)企業(yè)開展了清退或入園推進工作，清退各類違法違規(guī)印染企業(yè)，對于符合入園條件的印染企業(yè)，推進入園和升級改造。相比2015年，2020年印染行業(yè)VOCs 排放量減少約88%。

3.3 加強“散亂污”工業(yè)企業(yè)（場所）VOCs 整治

該市制定了“散亂污”工業(yè)企業(yè)（場所）專項整治工作方案和指導意見，并建立整治監(jiān)管平臺，通過實地排查和大數(shù)據(jù)監(jiān)管，摸清“散亂污”工業(yè)企業(yè)（場所）清單，分別提出關停取締、搬遷整合、升級改造三大類整治任務。工作開展過程中，秉持發(fā)現(xiàn)一處、整治一處的原則，整治完成率高，極大促進了區(qū)域VOCs 減排。

3.4 嚴格落實涉VOCs 排放的新、改、擴建項目環(huán)境準入

該市將VOCs 排放量是否符合總量控制要求作為新、改、擴建項目環(huán)評審批的前置條件，限制高VOCs 排放項目的建設，嚴格控制VOCs 新增排放量；推進新建涉VOCs排放的重點行業(yè)工業(yè)企業(yè)入園進區(qū)；鼓勵優(yōu)先采用低（無）VOCs 原輔材料，并配套廢氣高效收集和治理設施。嚴格落實涉VOCs 排放項目環(huán)境準入，有利于優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構，從源頭上控制新增VOCs 排放量。

4 下一階段VOCs 減排措施建議

4.1 研究低（無）VOCs 原輔材料替代方案，提高源頭替代水平

該市工業(yè)生產(chǎn)過程源VOCs 污染防控尚處于起步階段，以末端治理為主，低（無）VOCs 原輔材料源頭替代仍處于摸索階段，源頭替代總體水平不高。該市下一階段應鼓勵開展各重點行業(yè)低（無）VOCs 原輔材料替代方案研究，學習借鑒其他地區(qū)先進經(jīng)驗做法，探索適用于當?shù)匕l(fā)展水平的低（無）VOCs 原輔材料替代方案，提高源頭替代水平。對于符合工藝要求的、先進的低（無）VOCs 原輔材料替代方案，管理部門應出臺政策推進工業(yè)企業(yè)采用或升級改造。

4.2 鼓勵采用多種技術組合的末端治理工藝，提高處理效率

經(jīng)過“一企一策”綜合整治后，從該市重點監(jiān)管企業(yè)的VOCs 末端治理設施情況來看，大多數(shù)企業(yè)采用多種技術的組合工藝，如活性炭吸附+催化燃燒、減風增濃+燃燒、沸石轉輪吸附+燃燒、紫外線（UV）光解+活性炭吸附等，但仍有少數(shù)企業(yè)僅采用光催化等處理效率低的治理技術。研究表明，在印刷、化工、汽修、涂裝、橡膠和制鞋等行業(yè)，UV 光解+活性炭吸附組合工藝對VOCs 的平均去除率為52.6%～79.0%；燃燒類工藝平均去除率最高，為77.2%～92.1%，其中直接燃燒、蓄熱燃燒等工藝的平均去除率大于90%。UV 光解+活性炭吸附組合工藝應用比較普遍，處理效果處于中等水平；燃燒類工藝目前在各行業(yè)的處理效果均比較好，該市已有部分企業(yè)采用，對于VOCs 濃度高、排放量大且有條件的工業(yè)企業(yè)，或大氣環(huán)境VOCs 承載力低的地區(qū)，推薦采用燃燒類工藝。生態(tài)環(huán)境部印發(fā)的《重點行業(yè)揮發(fā)性有機物綜合治理方案》指出，光催化、光氧化、低溫等離子等均為低效技術，主要適用于惡臭異味等處理。未來，該市應逐步淘汰低效治理設施，尤其是光催化方面。

4.3 其他建議

建立VOCs 重點行業(yè)企業(yè)動態(tài)清單，推進VOCs成分分析和污染源解析研究，細化應重點控制的VOCs 特征污染物，并依照省級VOCs 重點監(jiān)管企業(yè)的分級管理規(guī)則，優(yōu)化重點企業(yè)分級管理。此外，該市部分企業(yè)存在VOCs 廢氣收集范圍比較小、車間或生產(chǎn)工序的密閉性不強等問題，下一階段應按照應收盡收、分類收集的原則，科學收集廢氣，提高收集效率，減少VOCs 無組織排放。

5 結論

VOCs 污染防控與減排是遏制O污染增長的關鍵，而工業(yè)生產(chǎn)過程源對該市VOCs 排放貢獻最大?！笆濉睍r期，該市工業(yè)生產(chǎn)過程源VOCs 減排工作取得良好成果，推出多項重點減排措施。一是推進省級和市級VOCs 重點監(jiān)管企業(yè)開展“一企一策”綜合整治，二是推進重點流域印染行業(yè)企業(yè)清退或入園，三是整治“散亂污”工業(yè)企業(yè)（場所），四是嚴格落實涉VOCs 排放項目的環(huán)境準入。目前，該市工業(yè)生產(chǎn)過程源VOCs 污染防控仍以末端治理為主，低（無）VOCs 原輔材料源頭替代仍處于摸索階段。下一階段，該市應著力于探索并采用適宜的低（無）VOCs 原輔材料替代方案，鼓勵工業(yè)企業(yè)采用多種技術組合的高效末端治理工藝，逐步淘汰低效治理設施，提高處理效率，并加強過程控制和廢氣收集，以更好地推進工業(yè)生產(chǎn)過程源VOCs 減排。