某產(chǎn)業(yè)園VOCs綠島治理模式的探究

莊志鵬，許明鑫，張大超

1.廣州華科環(huán)保工程有限公司；2.生態(tài)環(huán)境部華南環(huán)境科學(xué)研究所；3.江西理工大學(xué)

本綠島項(xiàng)目來源于A市規(guī)劃的一個(gè)印染產(chǎn)業(yè)園，產(chǎn)業(yè)園位于A市東部，依托A市現(xiàn)有的印染產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，合理規(guī)劃行業(yè)的空間布局，引導(dǎo)印染企業(yè)搬遷進(jìn)入處理中心，實(shí)現(xiàn)改造升級(jí)，規(guī)范、集中生產(chǎn)、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一治污，以環(huán)保生態(tài)和產(chǎn)城融合為理念，以染色為核心，輔以現(xiàn)代服務(wù)業(yè)等配套，將處理中心打造成為一個(gè)立足廣東、面向世界的紡織產(chǎn)業(yè)生態(tài)處理中心。目前園區(qū)規(guī)劃建設(shè)的五棟印花樓已有23家印花企業(yè)入駐并投產(chǎn)。但印花樓企業(yè)自行建設(shè)的廢氣收集和治理設(shè)施均存在一定的問題，存在廢氣收集效率低，治理設(shè)施低效，運(yùn)維管理混亂及地方監(jiān)管難的問題。面對(duì)以上問題，若要求企業(yè)再次投入大量資金進(jìn)行收集系統(tǒng)和治理系統(tǒng)的改造，企業(yè)無法承擔(dān)。因此，集合專項(xiàng)資金、社會(huì)資本、專業(yè)團(tuán)隊(duì)的力量，研究并設(shè)計(jì)一套整體解決廢氣污染的模式— —綠島治理模式[1-2]。

一、印花樓VOCs廢氣產(chǎn)排情況

印花樓中每家企業(yè)VOCs產(chǎn)生量是按照最不利的情況，物料中 VOCs 均揮發(fā)進(jìn)行預(yù)測分析，水性漿料年用量(印花黏合劑、環(huán)保白膠漿、印花固漿和印花涂料用量之和)*水性漿料VOCs含量（5%）計(jì)算。

二、治理現(xiàn)狀

目前入駐的印花企業(yè)印花工序廢氣收集采用的是頂部收集罩，現(xiàn)有廠房已設(shè)計(jì)了統(tǒng)一排風(fēng)管道，且均采用“UV+活性炭吸附”工藝進(jìn)行了治理，但企業(yè)自行設(shè)計(jì)、安裝的廢氣收集措施的收集效率和治理效率遠(yuǎn)達(dá)不到技術(shù)要求，由于經(jīng)濟(jì)下行的大環(huán)境，很多企業(yè)在此基礎(chǔ)上無法按原有的設(shè)計(jì)產(chǎn)能進(jìn)行生產(chǎn)，極大地影響了企業(yè)在疫情之下的正常用工和正常生產(chǎn)[3-5]。為改善環(huán)境污染的現(xiàn)狀，幫扶企業(yè)走出環(huán)保治理的困境，園區(qū)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)研和摸排，擬通過集中設(shè)計(jì)和治理的模式，助力企業(yè)發(fā)展，切實(shí)提升印染行業(yè)的污染防治水平。

因此為了有效提高廢氣治理效果，實(shí)現(xiàn)高效管理，進(jìn)行集中設(shè)計(jì)和治理的新模式也是勢在必行的。

三、綠島治理模式建設(shè)的必要性和可行性分析

“綠島”是指由政府投資或政府組織多元投資，配套建有可供多個(gè)市場主體共享的環(huán)保公共基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)污染物統(tǒng)一收集、集中治理、穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的集中點(diǎn)（片區(qū)）。本項(xiàng)目是符合集中點(diǎn)（片區(qū)）內(nèi)的共享環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施的“綠島”項(xiàng)目。

（一）必要性

1.政策必要性

《關(guān)于印發(fā)廣東省2021年大氣、水、土壤污染防治工作方案的通知》（粵辦函［2021］58號(hào)）指出，揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）綜合治理是關(guān)鍵。做好園區(qū)的VOCs治理是勢在必行的。

2.監(jiān)督與管理的必要性

基于“集約建設(shè)、共享治污”理念，建設(shè)“綠島”能讓多個(gè)市場主體共享環(huán)保公共基礎(chǔ)設(shè)施，能大大降低企業(yè)單獨(dú)建設(shè)運(yùn)維環(huán)保設(shè)施的成本，幫助中小企業(yè)降低污染治理成本，推動(dòng)治污主體由業(yè)余治污向?qū)I(yè)治污轉(zhuǎn)變，從根本上避免了企業(yè)非主觀故意的違法排污行為。同時(shí)，“綠島”模式在提升生態(tài)環(huán)境監(jiān)管執(zhí)法效能上也大有助益，通過“綠島”的建設(shè)，將大量中小企業(yè)集中進(jìn)行監(jiān)管，能從根本上減輕一線執(zhí)法人員監(jiān)管執(zhí)法的壓力，讓一線執(zhí)法人員騰出更多時(shí)間和精力，按照精準(zhǔn)治污、科學(xué)治污、依法治污的要求，聚焦大型、重點(diǎn)治污企業(yè)，提升監(jiān)管效能，實(shí)現(xiàn)靶向監(jiān)管的效果。有助于地方更好地推進(jìn)污染防治攻堅(jiān)工作，進(jìn)一步提升城市生態(tài)競爭力。

3.幫扶企業(yè)的必要性

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研，多數(shù)企業(yè)雖已完善手續(xù)，但在生產(chǎn)管理、污染防治和環(huán)保設(shè)備運(yùn)行等方面，仍存在僥幸心理或疏于監(jiān)管，園區(qū)內(nèi)已有多家企業(yè)受到行政處罰。根據(jù)目前的政策法規(guī)，相關(guān)的檢查力度或可能逐步加強(qiáng)，罰款力度也將逐步加大。

為避免處罰的發(fā)生，從技術(shù)角度對(duì)企業(yè)進(jìn)行幫扶，建議企業(yè)自行投資完善廢氣收集、治理措施或通過“綠島”項(xiàng)目的實(shí)施，可以從根本上解決企業(yè)的“環(huán)境治理工時(shí)”，讓企業(yè)解放雙手投身復(fù)工復(fù)產(chǎn)，抓好經(jīng)濟(jì)建設(shè)。

（二）可行性

1.技術(shù)可行性

項(xiàng)目擬通過總體設(shè)計(jì)、統(tǒng)籌，集中收集、治理和管控的方式，實(shí)現(xiàn)有效減少印花行業(yè)廢氣污染物的污染，實(shí)現(xiàn)對(duì)印花行業(yè)VOCs減排和助工、助產(chǎn)。主要工作包括：政策指引、資金籌措、專業(yè)設(shè)計(jì)、實(shí)施安裝、運(yùn)營管理等。

項(xiàng)目可由具有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位承接相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)，由經(jīng)驗(yàn)豐富的施工單位進(jìn)行實(shí)施，通過與園區(qū)管委會(huì)的溝通，可參考園區(qū)污水廠的管理模式和相關(guān)行政流程。

2.經(jīng)濟(jì)可行性

通過核算，園區(qū)企業(yè)自建廢氣治理設(shè)備合計(jì)共花費(fèi)約650萬元，目前的廢氣治理設(shè)施運(yùn)營費(fèi)合計(jì)共約921.34萬元/年（若嚴(yán)格按照環(huán)評(píng)要求合計(jì)共約1932.13萬元/年）?！熬G島”項(xiàng)目建成后，企業(yè)無二次設(shè)備投資費(fèi)用，根據(jù)核算，廢氣治理設(shè)備年運(yùn)營費(fèi)合計(jì)共約1432.74萬元/年（按補(bǔ)貼后投資三年回報(bào)計(jì)算，若是按照五年計(jì)算，則為1246.68萬元/年），則總體統(tǒng)計(jì)企業(yè)廢氣治理設(shè)備年運(yùn)營費(fèi)減少約500萬元。

四、綠島治理模式工藝設(shè)計(jì)

（一）廢氣參數(shù)

根據(jù)第2節(jié)的污染現(xiàn)狀分析，VOCs有組織產(chǎn)生量為環(huán)評(píng)統(tǒng)計(jì)的211.819噸/年，年生產(chǎn)時(shí)間按2400h計(jì)算，廢氣收集風(fēng)量按環(huán)評(píng)統(tǒng)計(jì)的45.4萬m3/h計(jì)算，則入口廢氣濃度約為194.38mg/m3。由于環(huán)評(píng)是企業(yè)建設(shè)的最低標(biāo)準(zhǔn)線，實(shí)際建設(shè)只能優(yōu)于環(huán)評(píng)，故廢氣入口濃度最高按200mg/m3設(shè)計(jì)。

（二）技術(shù)路線

本項(xiàng)目擬通過總體設(shè)計(jì)、統(tǒng)籌，集中收集、治理和管控的方式，實(shí)現(xiàn)有效減少印花行業(yè)廢氣污染物的污染，實(shí)現(xiàn)對(duì)印花行業(yè)VOCs減排和助工、助產(chǎn)。本項(xiàng)目的主要工作包括：政策指引、資金籌措、專業(yè)設(shè)計(jì)、實(shí)施安裝、運(yùn)營管理等。

（三）工藝比選

目前氣態(tài)有機(jī)廢氣污染物種類繁多，治理的方法也有多種，常用的主要有：吸收法、吸附法、催化燃燒法、燃燒法、冷凝法或幾種工藝聯(lián)合使用法等[6-7]。這些方法在應(yīng)用中各有特點(diǎn)和利弊，需要根據(jù)污染限度、使用環(huán)境與條件來權(quán)衡。環(huán)保檢查機(jī)構(gòu)和污染治理方所共同關(guān)心的是：初次投資費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)用、二次污染、處理效果、維護(hù)等方面的問題。

針對(duì)印花企業(yè)廢氣特征，考慮企業(yè)現(xiàn)已投用的治理設(shè)施運(yùn)行情況和未來環(huán)保監(jiān)管的強(qiáng)度，本次綠島項(xiàng)目選用“水噴淋+過濾+活性炭吸附+熱風(fēng)脫附催化燃燒”的工藝。

工藝原理：印花及烘干廢氣經(jīng)收集系統(tǒng)輸送至均風(fēng)箱，再經(jīng)過水噴淋設(shè)備進(jìn)行降溫和去除粉塵等雜質(zhì)，經(jīng)過過濾除霧后，通過活性炭吸附箱將揮發(fā)性有機(jī)物有效攔截并吸附在活性炭微孔中，廢氣最終達(dá)標(biāo)排放。本次活性炭吸附/脫附系統(tǒng)處理量設(shè)計(jì)為180000m3/h，采用6吸1備的方式，即吸附過程有6臺(tái)活性炭箱處于吸附狀態(tài)，當(dāng)活性炭吸附達(dá)到一定周期后，切換一臺(tái)至脫附再生狀態(tài)，使用備用活性炭箱進(jìn)行吸附，循環(huán)往復(fù)連續(xù)運(yùn)行。

（四）運(yùn)行維護(hù)

1.服務(wù)項(xiàng)目

項(xiàng)目建設(shè)完成正常投產(chǎn)后，印花企業(yè)只需每月按期繳納一定的廢氣治理服務(wù)費(fèi)，即可享受以下服務(wù)：

（1）免費(fèi)完成收集系統(tǒng)及治理系統(tǒng)的升級(jí)改造，提高了廢氣收集和治理效率；

（2）專業(yè)的運(yùn)營維護(hù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行治理設(shè)施的運(yùn)營和維護(hù)，保證治理設(shè)備高效穩(wěn)定運(yùn)行，保證廢氣達(dá)標(biāo)排放；

（3）自動(dòng)化的控制系統(tǒng)，企業(yè)主可實(shí)時(shí)查看企業(yè)的廢氣排放和治理情況；

（4）為企業(yè)提供環(huán)保管家式的咨詢服務(wù)，相關(guān)問題直接對(duì)接園區(qū)管理部門和生態(tài)環(huán)境局管理部門，解決企業(yè)的后顧之憂。

2.運(yùn)行維護(hù)成本（見表1）

表1 4年運(yùn)行費(fèi)用統(tǒng)計(jì)表

說明：以上費(fèi)用為理論值，實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用與運(yùn)行狀況有關(guān)。設(shè)備維護(hù)只需電工兼職擔(dān)任，不計(jì)算人工成本。循環(huán)水排放量較?。ㄒ荒昙s24噸），可直接排入處理中心污水處理廠進(jìn)行處理，此費(fèi)用忽略不計(jì)。

綜上，單套18萬風(fēng)量的“噴淋+活性炭吸附+脫附催化燃燒”治理設(shè)施運(yùn)行維護(hù)費(fèi)為每年127.25萬元。單位廢氣處理成本8.84元/萬m3，單位VOCs處理成本4.7萬元/噸VOCs。

五、效益分析

（一）社會(huì)效益分析

（1）建設(shè)“綠島”能讓多個(gè)市場主體共享環(huán)保公共基礎(chǔ)設(shè)施，能大大降低企業(yè)單獨(dú)建設(shè)運(yùn)維環(huán)保設(shè)施的成本，幫助中小企業(yè)降低污染治理成本，推動(dòng)治污主體由業(yè)余治污向?qū)I(yè)治污轉(zhuǎn)變，從根本上避免了企業(yè)非主觀故意的違法排污行為。同時(shí)，“綠島”模式在提升生態(tài)環(huán)境監(jiān)管執(zhí)法效能上也大有助益，通過“綠島”的建設(shè)，將大量中小企業(yè)集中進(jìn)行監(jiān)管，能從根本上減輕一線執(zhí)法人員監(jiān)管執(zhí)法的壓力，讓一線執(zhí)法人員騰出更多時(shí)間和精力，按照精準(zhǔn)治污、科學(xué)治污、依法治污的要求，聚焦大型、重點(diǎn)治污企業(yè)，提升監(jiān)管效能，實(shí)現(xiàn)靶向監(jiān)管的效果。有助于地方更好地推進(jìn)污染防治攻堅(jiān)工作，進(jìn)一步提升城市生態(tài)競爭力。

（2）綠島工程的建設(shè)增加了就業(yè)機(jī)會(huì)。估計(jì)在建設(shè)期增加就業(yè)機(jī)會(huì)在30人以上，從工程運(yùn)行需要分析出發(fā)，估計(jì)運(yùn)行期內(nèi)管理所需就業(yè)人數(shù)在5人左右，主要進(jìn)行河道管理、環(huán)保設(shè)施維護(hù)等方面的工作。

（3）工程建設(shè)實(shí)施過程也是一個(gè)深刻、生動(dòng)的環(huán)境保護(hù)宣傳過程，通過具體的環(huán)境保護(hù)行動(dòng)，使人們能夠深刻認(rèn)識(shí)環(huán)境保護(hù)的重要性，懂得環(huán)境破壞所帶來的嚴(yán)重后果，括經(jīng)濟(jì)損失、健康損害、資源流失等。對(duì)企業(yè)業(yè)主和工廠工人都具有很好的教育作用，增強(qiáng)人們的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。

（4）工程建設(shè)實(shí)施后，大規(guī)模教育培訓(xùn)會(huì)促進(jìn)科學(xué)技術(shù)推廣及生產(chǎn)力水平的提高。

（二）環(huán)境效益分析

（1）本項(xiàng)目完成后，最直接的效果是廢氣收集和治理效率從實(shí)際收集效率不到30%，治理效率不到50%，通過工藝提升、提高管理水平等手段，提高到收集效率至90%，治理效率至90%。

（2）完成升級(jí)改造后，可有效控制及大大減少印花企業(yè)生產(chǎn)廢氣污染物進(jìn)入大氣，逐步改善周邊環(huán)境。

園區(qū)距離A市區(qū)約9公里，距離榕城區(qū)中心約22公里，由此可見，項(xiàng)目完工后，對(duì)改善處理中心周邊的環(huán)境質(zhì)量，提高周邊城區(qū)居民的生活環(huán)境質(zhì)量，以及最終實(shí)現(xiàn)區(qū)域大氣環(huán)境規(guī)劃的目標(biāo)均有著巨大的貢獻(xiàn)。

（三）綜合效益分析

隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，A市既面臨多方面的新挑戰(zhàn)，也面臨難得的發(fā)展機(jī)遇。A市紡織印染環(huán)保綜合處理中心是A市的示范產(chǎn)業(yè)園，在A市發(fā)展的這一關(guān)鍵時(shí)期，抓住機(jī)遇開展A市紡織印染環(huán)保綜合處理中心印花行業(yè)綠島項(xiàng)目建設(shè)，確保園區(qū)及周邊環(huán)境得到有效保護(hù)，這不僅能改善周邊居民的生活環(huán)境和投資環(huán)境，增強(qiáng)A市的綜合競爭力和發(fā)展后勁，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展；而且能改善周邊流域空氣環(huán)境質(zhì)量，并產(chǎn)生重大而深遠(yuǎn)的意義。

項(xiàng)目收益：（1）對(duì)比企業(yè)單獨(dú)治污花費(fèi)的總和，“綠島”項(xiàng)目年減少廢氣污染治理總費(fèi)用約700萬元；（2）節(jié)省總電耗約500萬度；（3）確保形成污染物統(tǒng)一收集、集中治理、穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的集中片區(qū)；（4）可提升生態(tài)環(huán)境主管部門對(duì)該片區(qū)大氣污染企業(yè)的監(jiān)管能效。

六、結(jié)語

由于治理設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營不當(dāng)?shù)脑?，?dǎo)致A市某印花產(chǎn)業(yè)樓的入駐企業(yè)廢氣收集效果差，存在無組織排放問題，而且廢氣治理設(shè)施沒能達(dá)到預(yù)期效果，造成了每年有大量的VOCs廢氣排向周邊空氣，污染周邊環(huán)境。

鑒于上述原因，本項(xiàng)目為響應(yīng)國家的相關(guān)政策，結(jié)合A市紡織印染環(huán)保綜合處理中心的實(shí)際情況，從實(shí)際出發(fā)，在有關(guān)總體規(guī)劃的指導(dǎo)下，遵循全面規(guī)劃、統(tǒng)一實(shí)施的原則逐步解決A市紡織印染環(huán)保綜合處理中心的VOCs廢氣污染問題，保護(hù)周邊的環(huán)境功能，力求充分發(fā)揮建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，擬對(duì)A市紡織印染綜合處理中心印花產(chǎn)業(yè)樓進(jìn)行綜合整治，以“綠島”的理念進(jìn)行建設(shè)。

本方案從園區(qū)印花產(chǎn)業(yè)樓環(huán)境現(xiàn)狀出發(fā)，以保護(hù)大氣環(huán)境質(zhì)量為目的，針對(duì)園區(qū)本身的特點(diǎn)進(jìn)行了可行性研究分析，并提出了相關(guān)的廢氣治理污染整治措施。研究表明，本項(xiàng)目的建設(shè)在政策、環(huán)境監(jiān)督與管理、幫扶企業(yè)和環(huán)境保護(hù)方面非常必要；在有關(guān)政策、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境保護(hù)方面均是可行的。項(xiàng)目主要包括廢氣收集系統(tǒng)改造和廢氣治理設(shè)施建設(shè)工程，資金來源于國家環(huán)保專項(xiàng)資金補(bǔ)助及社會(huì)資本籌措。

本項(xiàng)目屬國家大力推行的“綠島”環(huán)境保護(hù)公益項(xiàng)目，項(xiàng)目的實(shí)施為廣大人民群眾提供高質(zhì)量的生活空氣環(huán)境，并為區(qū)域經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造良好的環(huán)境條件。