从最开始的工业消烟除尘,至"十二五"期间推进污染物总量控制,再到当前的区域复合型深度减排,大气污染防治攻坚战每个阶段都有各自的重点。随着"十四五"时期的到来,臭氧污染问题日益突出,挥发性有机物(VOCs)也受到了前所未有的重视。根据统计数据,我国每年的VOCs排放量超过3000万吨,这成为大气中PM2.5和臭氧的重要来源之一。
目前,作为臭氧的重要前体物之一,NOx在机动车尾气和电力行业的排放得到了有效控制,有明显改善。然而,由于VOCs的"小散杂乱"和复杂组分等特点,其治理仍然面临较大困难。生态环境部的相关负责人曾表示:"与二氧化硫、烟尘、氮氧化物等传统污染物相比,VOCs的治理具有其独特特点,在当前阶段工作的基础仍然薄弱,已成为大气环境治理领域最突出的问题。
为了积极推动大气污染防治的高质量发展,落实和解读相关行业政策,进一步提高我国重点工业废气综合治理水平,并帮助相关从业人员更好地了解当前重点行业废气治理的现状和趋势,2023视环会-秋季展举办了“减污降碳、提质增效|重点行业VOCs污染治理线上论坛”。该论坛邀请了多名专家学者参加,期间,青岛理工大学教授张华伟进行了题为《典型行业VOCs排放特征及控制技术》的演讲。
基于实际数据,张华伟指出了现阶段VOCs污染的两大主要特征: 一是不同VOCs物种对臭氧的贡献度有明显不同;.是工业VOCs主要来自四个环节,即VOCs的生产、有机物的储存和运输、含VOCs产品使用与以VOCs为原料的工艺排放。他提到,在政策层面,从2015年VOCs首次被纳入监管范围,到2019年《重点行业挥发性有机物综合治理方案》中已明确了减排重点及主要内容,紧迫感日趋强烈。
而事实上,到了“十四五”中期,国家政策对于VOCs的关注度只增不减,环保行动计划中提出了多项措施,要求实施专项整治方案,推动VOCs减排,并制定了具体减排目标。例如,根据《空气质量持续改善行动计划》中的要求,到2025年,全国地级以上城市需要实现VOCs排放总量比2020年下降10%以上。此外,重点行业的排放标准中也考虑了VOCs的控制。
根据张华伟的分析,根据VOCs的浓度不同,目前可采用的治理技术可分为三大类。对于低浓度的VOCs,可以采用光催化、蓄热氧化和活性炭吸附等工艺。对于中浓度的VOCs,一部分具有回收价值的可以选择湿式洗涤塔和活性炭吸附方案,而不具回收价值的可以通过蓄热式焚烧炉进行焚烧处理。对于高浓度的VOCs,具有回收价值的可以采用冷凝回收方案,其他则可以通过燃烧塔外理。
张华伟指出,目前常用的VOCs控制技术各有优劣,在实际应用中往往会选择多种方案进行复合处理。例如,在涂装行业和制药行业,VOCs的控制是一个重要问题。涂装工艺过程中,VOCs的来源包括电泳底漆、中涂和面漆的喷涂及烘干过程,以及塑料件加工的涂漆工序。这些过程中的VOCs浓度较低且成分复杂,一般没有回收价值。对比目前主流的蜂窝活性炭吸附浓缩技术和分子筛转轮吸附浓缩技术,后者具有更高的净化效率,可以达到90%以上。此外,与蓄热氧化RTO和催化氧化CO的组合使用,可以根据实际工况进行设计。