(中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)廢氣凈化委員會(huì),北京 100037)
我國有機(jī)廢氣治理行業(yè)2011年發(fā)展綜述
(中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)廢氣凈化委員會(huì),北京 100037)
綜述了2011年我國有機(jī)廢氣治理行業(yè)的發(fā)展環(huán)境,以及我國關(guān)于揮發(fā)性有機(jī)污染物排放控制等國家標(biāo)準(zhǔn);分析了行業(yè)的經(jīng)營(yíng)狀況、市場(chǎng)特點(diǎn)和行業(yè)總體技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì);對(duì)行業(yè)發(fā)展存在的主要問題提出了解決對(duì)策和建議。
有機(jī)廢氣治理;控制技術(shù);行業(yè)發(fā)展;揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)
2011年是我國“十二五”規(guī)劃的開局年,國家各部委及地方政府都在進(jìn)行有關(guān)“十二五”規(guī)劃的布局。就揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)廢氣治理方面,環(huán)保部的“十二五”規(guī)劃明確指出:“加強(qiáng)揮發(fā)性有機(jī)污染物和有毒廢氣控制。加強(qiáng)石化行業(yè)生產(chǎn)、輸送和存儲(chǔ)過程揮發(fā)性有機(jī)污染物排放控制。鼓勵(lì)使用水性、低毒或低揮發(fā)性的有機(jī)溶劑,推進(jìn)精細(xì)化工行業(yè)有機(jī)廢氣污染治理,加強(qiáng)有機(jī)廢氣回收利用”??梢灶A(yù)見,在“十二五”期間以及今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),我國揮發(fā)性有機(jī)污染物VOCs的治理工作將會(huì)得到快速發(fā)展,VOCs治理技術(shù)水平將會(huì)得到不斷提升,VOCs治理產(chǎn)業(yè)也將進(jìn)入快速增長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)期。
雖然我國VOCs的治理工作已經(jīng)有了三十多年的歷史,但由于長(zhǎng)期以來標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系不健全,廢氣治理的重點(diǎn)主要放在了除塵、脫硫和脫硝工作上,因而VOCs的治理工作總體進(jìn)展緩慢。除了一些突出的、對(duì)人體直接造成很大傷害的污染源外,大部分的VOCs污染源尚未得到治理。根據(jù)國家空氣質(zhì)量提高聯(lián)防聯(lián)控的規(guī)劃,揮發(fā)性有機(jī)污染物VOCs的控制工作已列為聯(lián)防聯(lián)控工作的重點(diǎn)任務(wù)之一。
目前,我國涉及VOCs排放控制的國家標(biāo)準(zhǔn)主要有《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16297-1996)和《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 14554-93)兩項(xiàng)綜合排放標(biāo)準(zhǔn),《煉焦?fàn)t大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16171-1996)、《飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB 18483-2001)、《儲(chǔ)油庫大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 20950-2007)、《汽油運(yùn)輸大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 20951-2007)、《加油站大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 20952-2007)和《合成革與人造革工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 21902-2008)等6項(xiàng)行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn),共計(jì)涉及特定VOCs19項(xiàng),綜合項(xiàng)目3項(xiàng)。目前正在制定的涉及VOCs排放的標(biāo)準(zhǔn)包括:電子工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、橡膠制品工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、皮革制品工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、人造板工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、涂裝工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、鑄造工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)和服裝干洗業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。由此可見,VOCs的排放控制主要是針對(duì)工業(yè)行業(yè)的排放,并且所涉及的行業(yè)將不斷增大,管控也將越來越嚴(yán)格。此外,值得注意的是,公眾的環(huán)保意識(shí)持續(xù)升溫,在民眾輿論的強(qiáng)大影響下,相關(guān)管理部門的環(huán)保執(zhí)法力度明顯提升,這對(duì)環(huán)保設(shè)備和有關(guān)工程市場(chǎng)的發(fā)展也有很大的促進(jìn)作用。
總體而言,隨著我國經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的好轉(zhuǎn),以及受到國家政策的持續(xù)引導(dǎo)和推動(dòng),我國的VOCs治理行業(yè)總體上得到了較快較大的發(fā)展。
與除塵、脫硫和脫硝等行業(yè)相比,由于VOCs具有種類繁多、排放行業(yè)多、排放源分散以及治理技術(shù)復(fù)雜等特點(diǎn),單個(gè)VOCs的治理工程規(guī)模小、產(chǎn)值低,因此從事VOCs治理的企業(yè)一般規(guī)模較小,但數(shù)量較多,難以準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)。2011年我們能夠統(tǒng)計(jì)到的從事有機(jī)廢氣治理的企業(yè)數(shù)量約160家,與2010年相比,2011年由于各地明顯抓緊了對(duì)VOCs的治理力度,又有一批從事VOCs治理的企業(yè)進(jìn)行了注冊(cè),或者一些之前從事其它行業(yè)的環(huán)保企業(yè)開始介入VOCs的治理領(lǐng)域。我國VOCs治理市場(chǎng)形勢(shì)呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭,2011年末和2012年初治理企業(yè)的業(yè)務(wù)量明顯增加。但總體上來講,企業(yè)規(guī)模仍比較小,2011年產(chǎn)值超過億元的企業(yè)只有2~3家,超過5000萬元的企業(yè)15~18家,大部分企業(yè)的產(chǎn)值在1000萬~5000萬元之間,還有一部分小型企業(yè)的產(chǎn)值在1000萬元以下。
需要注意的是,一些國外代理或合資企業(yè)介入我國VOCs治理市場(chǎng)的力度明顯加大,這些企業(yè)的數(shù)量估計(jì)已經(jīng)超過15家,近年來國外企業(yè)的業(yè)務(wù)活動(dòng)明顯加強(qiáng),開始參與一些較大型治理工程的招投標(biāo)。國外企業(yè)的最大優(yōu)勢(shì)在于技術(shù)水平較高,工程設(shè)計(jì)規(guī)范和管理能力強(qiáng),主要的問題是工程造價(jià)高,通常要高于國內(nèi)企業(yè)的2~5倍,因此目前介入市場(chǎng)的能力還較差。但在油氣回收技術(shù)、工業(yè)廢氣溶劑回收技術(shù)、廢氣焚燒技術(shù)等國內(nèi)技術(shù)水平較低的領(lǐng)域,國外企業(yè)近年來還是得到了一定的發(fā)展。這些國外企業(yè)的介入在客觀上對(duì)國內(nèi)企業(yè)形成了一定的競(jìng)爭(zhēng),但對(duì)于提升我國有機(jī)廢氣治理技術(shù),促進(jìn)國內(nèi)企業(yè)的規(guī)?;l(fā)展,加強(qiáng)國內(nèi)企業(yè)的管理水平等方面將會(huì)起到積極作用。
由于有機(jī)廢氣治理行業(yè)企業(yè)的規(guī)模較小,數(shù)量多而分散,因此難于準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)行業(yè)整體的經(jīng)營(yíng)狀況。據(jù)對(duì)2011年行業(yè)中的30家國內(nèi)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)狀況調(diào)查,以及與2010年的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,2011年VOCs治理的產(chǎn)值應(yīng)在24億~32億元,比2010年提高了15%~20%。
VOCs的末端控制技術(shù)可以分為兩大類:即回收技術(shù)和銷毀技術(shù)。
(1)回收技術(shù)
回收技術(shù)是通過物理的方法,改變溫度、壓力或采用選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來富集分離有機(jī)污染物的方法,主要包括吸附技術(shù)、吸收技術(shù)、冷凝(及蒸汽平衡)技術(shù)及膜分離技術(shù)等。回收的有機(jī)溶劑可以直接用于質(zhì)量要求較低的生產(chǎn)工藝,或者集中進(jìn)行分離提純。
(2)銷毀技術(shù)
銷毀技術(shù)是通過化學(xué)或生化反應(yīng),用熱、光、催化劑或微生物等將有機(jī)化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸己退葻o毒害無機(jī)小分子化合物的方法,主要包括高溫焚燒、催化燃燒、生物氧化、低溫等離子體破壞和光催化氧化技術(shù)等。其中,吸附技術(shù)、催化燃燒技術(shù)和熱力焚燒技術(shù)是傳統(tǒng)的有機(jī)廢氣治理技術(shù),也仍然是目前應(yīng)用最為廣泛的VOCs治理實(shí)用技術(shù)。
吸收技術(shù)由于存在二次污染和安全性差等缺點(diǎn),目前已經(jīng)較少使用。在實(shí)際應(yīng)用中,吸收技術(shù)只是作為其他治理技術(shù)的輔助手段用于廢氣的前處理工藝和后處理工藝中。在前處理工藝中用于去除一些酸性和堿性無機(jī)化合物和漆霧或粉塵;在后處理工藝中用于吸收等離子體破壞后產(chǎn)生的二次污染物等。
由于廢氣冷凝的成本較高,冷凝技術(shù)只是在極高濃度下(通常超過10,000ppm)直接使用才有意義,在VOCs的治理中通常作為吸附技術(shù)或催化燃燒技術(shù)等的輔助手段使用。對(duì)于含高濃度VOCs的的廢氣,通常首先采用常溫水或低溫水對(duì)其進(jìn)行冷凝回收,冷凝后的尾氣再進(jìn)行吸附或催化燃燒處理。這樣既可以降低治理成本,又可以降低后處理裝置的負(fù)荷。對(duì)于低濃度的有機(jī)廢氣,當(dāng)需要進(jìn)行回收時(shí),可以首先采用吸附濃縮的方法,經(jīng)吸附濃縮后的高濃度廢氣再導(dǎo)入冷凝器進(jìn)行冷凝回收。
VOCs的種類繁多,性質(zhì)各異,排放條件多樣,因此在不同的行業(yè)、不同的工藝條件下可以采用不同的VOCs廢氣實(shí)用治理技術(shù)。
(1)UV光解光催化技術(shù)
該技術(shù)利用高能高臭氧UV紫外線光束照射并裂解有機(jī)廢氣如:氨、三甲胺、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯,硫化物、VOCs類,苯、甲苯、二甲苯的分子鏈結(jié)構(gòu),使有機(jī)或無機(jī)高分子有機(jī)化合物分子鏈,在高能紫外線光束照射下,降解轉(zhuǎn)變成低分子化合物,如CO2、H2O等。同時(shí),利用高能UV光束裂解有機(jī)廢氣中細(xì)菌的分子鍵,破壞細(xì)菌的核酸(DNA),再通過臭氧進(jìn)行氧化反應(yīng),徹底達(dá)到脫臭及殺滅細(xì)菌的目的。
利用高能高臭氧UV紫外線光束分解空氣中的氧分子產(chǎn)生游離氧,即活性氧,因游離氧所攜正負(fù)電子不平衡所以需與氧分子結(jié)合,進(jìn)而產(chǎn)生臭氧:UV+O2→O+O*(活性氧), O*+O2→O3(臭氧)。臭氧對(duì)有機(jī)物具有極強(qiáng)的氧化作用,對(duì)惡臭氣體及其它刺激性異味有立竿見影的清除效果。
納米光催化TiO2,其作用機(jī)理為:納米光催化劑TiO2在特定波長(zhǎng)的光的照射下受激生成“電子—空穴”對(duì)(一種高能粒子),這種“電子—空穴”對(duì)與周圍的水、氧氣發(fā)生作用后,就具有了極強(qiáng)的氧化—還原能力,能將空氣中的醛類、烴類等污染物直接分解成無害無味的物質(zhì),并可破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁,殺滅細(xì)菌并分解其絲網(wǎng)菌體,從而達(dá)到了消除有機(jī)廢氣污染的目的。
在實(shí)際應(yīng)用中,利用收集排風(fēng)設(shè)備輸入到凈化設(shè)備后,凈化設(shè)備運(yùn)用高能UV紫外線光束、臭氧O3及納米光催化TiO2等技術(shù)組合起來對(duì)廢氣進(jìn)行協(xié)同分解氧化反應(yīng),使廢氣降解轉(zhuǎn)化成無害無味的化合物、水和二氧化碳,再通過排風(fēng)管道排出。
(2)生物法治理技術(shù)
生物法最早應(yīng)用于廢氣脫臭,近年來隨著對(duì)有機(jī)污染物治理技術(shù)研究的不斷深入,生物法逐步被應(yīng)用于有機(jī)污染物的治理領(lǐng)域。根據(jù)處理運(yùn)行方式不同,生物處理工藝主要分為生物過濾床、生物洗滌床和生物滴濾床三種形式。
生物法具有設(shè)備簡(jiǎn)單,投資及運(yùn)行費(fèi)用低,無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。但生物法對(duì)有機(jī)污染物的降解速率較低,只是在處理低濃度有機(jī)廢氣時(shí)才具有實(shí)用性。此外,由于生物菌種對(duì)有機(jī)物的消化具有很強(qiáng)的專一性,只有易生物降解的有機(jī)物才適合使用生物法進(jìn)行凈化,因此生物法處理有機(jī)廢氣的普適性較差。但由于該技術(shù)具有綠色環(huán)保和處理費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn),近年來,生物法處理有機(jī)廢氣的研究工作進(jìn)展很快,生物菌落和各種填料的開發(fā)不斷地取得突破,生物法在今后將會(huì)成為有機(jī)廢氣治理的主要技術(shù)之一。
(3)低溫等離子體凈化技術(shù)
低溫等離子體凈化技術(shù)是近年來發(fā)展起來的廢氣治理新技術(shù)。等離子體被稱為物質(zhì)的第4種形態(tài),由電子、離子、自由基和中性粒子組成。低溫等離子體有機(jī)氣體凈化就是利用介質(zhì)放電所產(chǎn)生的等離子體以極快的速度反復(fù)轟擊廢氣中的異味氣體分子,去激活、電離、裂解廢氣中的各種成分,通過氧化等一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),打開污染物分子內(nèi)部的化學(xué)鍵,使復(fù)雜大分子污染物轉(zhuǎn)變?yōu)橐恍┬》肿拥陌踩镔|(zhì)(如二氧化碳和水),或使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒無害或低毒低害物質(zhì)。
低溫等離子體用于廢氣的凈化具有很多優(yōu)勢(shì):1)由于等離子體反應(yīng)器幾乎沒有阻力,系統(tǒng)的動(dòng)力消耗非常低;2)裝置簡(jiǎn)單,反應(yīng)器為模塊式結(jié)構(gòu),造價(jià)低,并且容易進(jìn)行易地搬遷和安裝;3)由于不需要任何預(yù)熱時(shí)間,所以該裝置可以即時(shí)開啟與關(guān)閉;4)所占空間比現(xiàn)有的其他技術(shù)更??;5)抗顆粒物干擾能力強(qiáng),便于維護(hù)。
低溫等離子體治理技術(shù)的關(guān)鍵在于等離子體發(fā)生器的設(shè)計(jì)是否合理。作為一項(xiàng)新技術(shù),目前人們對(duì)于其作用機(jī)理的研究還不夠充分,針對(duì)不同化合物如何有針對(duì)性地進(jìn)行等離子體發(fā)生器的設(shè)計(jì),目前還沒有形成規(guī)律性的認(rèn)識(shí)??傮w上該技術(shù)對(duì)有機(jī)化合物的凈化效率還比較低,一般低于70%,如果反應(yīng)器設(shè)計(jì)不當(dāng),則凈化效率會(huì)更低,因而限制了其實(shí)際應(yīng)用。
(1)隨著國家“十二五”環(huán)保規(guī)劃的出臺(tái),以及社會(huì)各界對(duì)PM2.5的關(guān)注,環(huán)保行業(yè)市場(chǎng),尤其是工業(yè)有機(jī)廢氣治理市場(chǎng)展現(xiàn)出較好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。但無論從政府、污染企業(yè)還是環(huán)保企業(yè)都存在較多的不足。由于2011年是“十二五”規(guī)劃的第一年,各地政府普遍處于政策研究狀態(tài),只有少數(shù)地區(qū)政府出臺(tái)了明確的環(huán)保整治方案和限期治理名單;污染企業(yè)則缺乏廢氣治理的相關(guān)知識(shí),對(duì)治理技術(shù)的鑒別能力不強(qiáng),污染治理的主動(dòng)性不強(qiáng);污染治理企業(yè)受經(jīng)營(yíng)情況限制,價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈。
(2)國內(nèi)重污染工業(yè)園區(qū)的治理試點(diǎn)工作已經(jīng)進(jìn)行。其中浙江臺(tái)州醫(yī)藥化工工業(yè)園區(qū)包括椒江、黃巖、林海川南園區(qū)的治理工作已經(jīng)全面鋪開,共有6種治理技術(shù),包括蓄熱式熱力燃燒、蓄熱式催化燃燒、生物滴濾、低溫等離子體以及光電催化等都在園區(qū)中進(jìn)行了應(yīng)用。此外,完成了11家醫(yī)化企業(yè)以及主城區(qū)5個(gè)環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)20套VOCs在線監(jiān)控設(shè)備的安裝,有效地推動(dòng)了各企業(yè)的治理積極性。由于臺(tái)州市政府的重視和環(huán)保部專家組的指導(dǎo),從總體試點(diǎn)情況來看,臺(tái)州市的VOCs治理工作已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展。
(3)根據(jù)《國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)境保護(hù)部等部門關(guān)于推進(jìn)大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作改善區(qū)域空氣質(zhì)量指導(dǎo)意見的通知》,經(jīng)過實(shí)地調(diào)研、專家論證、行業(yè)座談,環(huán)境保護(hù)部組織起草了《重點(diǎn)區(qū)域大氣污染防治規(guī)劃(2011-2015年)》?!兑?guī)劃》劃定了“三區(qū)十群”(京津冀、長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲,遼寧中部、山東半島、武漢及其周邊、長(zhǎng)株潭、成渝、海峽西岸、山西中北部、陜西關(guān)中、新疆烏魯木齊、蘭州白銀城市群)共13個(gè)重點(diǎn)區(qū)域,要求以改善空氣質(zhì)量為目的,以多污染物協(xié)同控制為手段,建立區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作機(jī)制,扎實(shí)做好重點(diǎn)區(qū)域“十二五”期間大氣污染防治工作。其中VOCs控制工作由于以前的基礎(chǔ)較差,成為聯(lián)防聯(lián)控工作的重點(diǎn)之一??梢灶A(yù)見,繼除塵、脫硫和脫硝以后,在“十二五”期間以及今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間之內(nèi),我國VOCs的治理工作將會(huì)得到快速發(fā)展,VOCs的治理技術(shù)水平將會(huì)得到不斷地提升,VOCs的治理產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期。
(4)除了大型污染源的治理以外,在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)由于受到大環(huán)境的限制,各中小排污企業(yè)對(duì)于VOCs的治理也開始重視,一些民營(yíng)企業(yè)(尤其是制藥業(yè))的廢氣治理項(xiàng)目在增多,各治理企業(yè)的業(yè)務(wù)量明顯增加,特別是催化燃燒技術(shù)、低溫等離子體技術(shù)和生物技術(shù)在中小企業(yè)的廢氣治理中具有明顯的優(yōu)勢(shì),在2011年的業(yè)務(wù)量都有明顯增加。
(5)2011年,以沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮技術(shù)、蓄熱式燃燒技術(shù)(RCO、RTO)、低溫等離子體技術(shù)和生物技術(shù)為代表的新技術(shù)的應(yīng)用明顯得到了加強(qiáng),市場(chǎng)占有率明顯提高。除了從日本引進(jìn)了一批沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮裝置以外,業(yè)內(nèi)的很多企業(yè)正在積極進(jìn)行該技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用工作,其中的一些企業(yè)已經(jīng)取得了不錯(cuò)的業(yè)績(jī);蓄熱式燃燒技術(shù)(RCO、RTO)已經(jīng)被很多治理企業(yè)采用代替了以前的換熱式燃燒技術(shù);去年一年來,低溫等離子體技術(shù)和生物技術(shù)在低濃度VOCs的治理中進(jìn)行了大量的推廣應(yīng)用。
由于我國的制造業(yè)主要集中在沿海發(fā)達(dá)地區(qū),因此VOCs的治理企業(yè)也主要集中在東部沿海地區(qū),其中以江蘇、浙江、廣東、上海、福建和北京為主。按照技術(shù)類型可對(duì)一些企業(yè)進(jìn)行如下劃分:
(1)燃燒技術(shù):加拿大科邁科(杭州)環(huán)保設(shè)備有限公司、杭州彩虹環(huán)保技術(shù)工程有限公司、中電投環(huán)保公司、恩國環(huán)保企業(yè)有限公司、蘇州蘇凈環(huán)保工程有限公司。
(2)吸附-燃燒技術(shù):嘉園環(huán)保工程有限公司、北京綠創(chuàng)大氣環(huán)保工程有限公司、江蘇南方涂裝環(huán)保股份有限公司、中機(jī)工程(西安)啟源工程有限公司、廣州怡森環(huán)保設(shè)備有限公司、恒星能源(東洋紡織)環(huán)境工程有限公司。
(3)吸附回收技術(shù):中節(jié)能天辰環(huán)保有限公司、廣州黑馬科技有限公司、上海東華環(huán)保公司、福建立邦環(huán)境工程有限公司、河北中環(huán)環(huán)保設(shè)備有限公司、武漢旭日華科技發(fā)展有限公司、廣州朗潔環(huán)??萍加邢薰?、廣州恒晨環(huán)??萍加邢薰尽⑷萏忑埈h(huán)保公司。
(4)等離子體技術(shù):寧波興達(dá)環(huán)保設(shè)備廠、山東派力迪環(huán)保公司。
(5)生物技術(shù) :浙江工業(yè)大學(xué)環(huán)境工程研究中心。
(6)功能材料 (催化劑、炭材料、分子篩)企業(yè):山西新華化工有限責(zé)任公司、景德鎮(zhèn)佳奕新材料有限公司、江蘇蘇通碳纖維有限公司、淄博正軒稀土功能材料技術(shù)有限公司。
以上企業(yè)在2011年都取得了較好的工程業(yè)績(jī),有一些企業(yè)自主地開展了有關(guān)新材料和新技術(shù)的研發(fā),也得到了國家和地方專項(xiàng)基金的支持。
與美、日、歐等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)相比,我國工業(yè)VOCs的治理工作起步較晚。在20世紀(jì)90年代初,由于我國制造業(yè)的大發(fā)展,制鞋等一些行業(yè)所產(chǎn)生的VOCs的污染對(duì)人體健康的影響引起了社會(huì)的廣泛注意,我國在90年代先后出臺(tái)了臭味和大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)后,才開始在一些重點(diǎn)行業(yè)進(jìn)行VOCs的治理工作。而在此期間,西方發(fā)達(dá)國家已經(jīng)基本上完成了對(duì)重點(diǎn)行業(yè)的VOCs治理工作,并且隨著制造業(yè)的轉(zhuǎn)移,在原料藥制造、制鞋、皮革、電子、印刷、家具等一些重污染行業(yè)的制造基地也集中到了我國的沿海地區(qū),這些行業(yè)不但污染嚴(yán)重,污染治理的成本也較高??傮w上講,我國的VOCs治理技術(shù)的發(fā)展上比西方發(fā)達(dá)國家晚了至少20年。
在技術(shù)的引進(jìn)方面,由于以上制造行業(yè)的利潤(rùn)率普遍很低,而西方國家的先進(jìn)技術(shù)成本和運(yùn)行費(fèi)用普遍很高,除了國外公司隨生產(chǎn)線一起帶入的一些治理設(shè)備外,大部分的國內(nèi)企業(yè)很少直接引進(jìn)VOCs的污染治理設(shè)備或技術(shù)。除了治理成本的因素,主要還是由于我國在VOCs治理方面的法律法規(guī)體系不健全,地方政府的監(jiān)管不到位,在治理要求上尚未達(dá)到先進(jìn)國家的嚴(yán)格程度。隨著我國下一步各種VOCs治理技術(shù)政策和法律法規(guī)體系的出臺(tái),國外先進(jìn)技術(shù)的引入和國內(nèi)外技術(shù)的不斷融合將是今后的發(fā)展趨勢(shì)。
就單項(xiàng)治理技術(shù)而言,經(jīng)過近二十多年的發(fā)展,我國在諸如活性碳纖維吸附回收技術(shù)、催化燃燒技術(shù)等主流治理技術(shù)方面已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展,技術(shù)水平有的已經(jīng)接近了國外的先進(jìn)水平,而且治理成本低,國外企業(yè)難以與國內(nèi)企業(yè)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。因此,雖然國外的一些企業(yè)多年來就已經(jīng)開始開拓我國的VOCs治理市場(chǎng),但除了在一些高端的電子生產(chǎn)企業(yè)的污染治理、技術(shù)要求高的油氣回收設(shè)備等方面外,并未取得大的進(jìn)展。但由于我國將是今后最大的VOCs治理市場(chǎng),國外企業(yè)憑借明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和工程設(shè)計(jì)能力以及先進(jìn)的管理理念,近年來已采取各種方式開始介入我國市場(chǎng),對(duì)我國的環(huán)保企業(yè)將帶來競(jìng)爭(zhēng)壓力,但同時(shí)也可以推進(jìn)我國VOCs治理技術(shù)水平的不斷提升。
2011年,對(duì)我國的VOCs治理行業(yè)來講是非常重要的一年。由于在“十二五”規(guī)劃中首次將VOCs與顆粒物、SOx和NOx一起列為改善大氣環(huán)境質(zhì)量的控制目標(biāo)污染物,各地紛紛加強(qiáng)了對(duì)VOCs污染治理的力度,使得業(yè)內(nèi)的相關(guān)企業(yè)提升了信心,加強(qiáng)了技術(shù)研發(fā)和管理力度,同時(shí)全國各地都有一些從事VOCs污染治理的企業(yè)。但總體上來講,國內(nèi)企業(yè)和國外相比在技術(shù)和管理上都存在著較大的差距,從目前的發(fā)展情況來看存在的問題較多,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)與顆粒物、SOx和NOx的治理企業(yè)相比,以VOCs治理為主要業(yè)務(wù)的企業(yè)雖然數(shù)量眾多,但一般規(guī)模較小,大部分的企業(yè)只擁有一項(xiàng)或幾項(xiàng)實(shí)用技術(shù),缺少綜合性的治理企業(yè),因此介入市場(chǎng)的能力差。由于企業(yè)規(guī)模小,大部分企業(yè)沒有技術(shù)研發(fā)能力,技術(shù)水平良莠不齊,多年來得不到提升,只是處于低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài),治理效果沒有保障。
(2)由于VOCs的污染排放情況非常復(fù)雜,而且污染源分散、面廣,因此在治理技術(shù)上涉及到多達(dá)十幾種實(shí)用技術(shù)和組合技術(shù),每種技術(shù)都有其特定的適用范圍和使用條件。而國內(nèi)在工程設(shè)計(jì)方面缺乏有經(jīng)驗(yàn)的人才隊(duì)伍,對(duì)各種技術(shù)狀態(tài)的理解不夠,在技術(shù)使用上缺乏針對(duì)性,致使廢氣治理設(shè)施的使用效果通常較差。
(3)廢氣治理設(shè)施的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)車間的通排風(fēng)系統(tǒng)是相輔相成的,在進(jìn)行廢氣治理時(shí)二者必須一并進(jìn)行考慮才會(huì)達(dá)到理想的治理效果。但國內(nèi)企業(yè)由于設(shè)計(jì)能力較差,只是側(cè)重于末端治理設(shè)施的設(shè)計(jì)與制造,與生產(chǎn)車間的通排風(fēng)系統(tǒng)不匹配,不但工程規(guī)模小,效益差,也難以保證治理效果。
(4)在售后服務(wù)方面,國內(nèi)除了幾家較大型的企業(yè)外,大部分的企業(yè)都沒有專門的售后服務(wù)團(tuán)隊(duì)。在完成工程驗(yàn)收后,出現(xiàn)的技術(shù)和設(shè)備問題都難以及時(shí)解決,造成治理設(shè)施的運(yùn)行狀況不良,運(yùn)行效率較低。
(5)由于單項(xiàng)VOCs治理設(shè)施的規(guī)模一般較小,目前尚未形成有效的運(yùn)營(yíng)管理機(jī)制。一般甲方對(duì)設(shè)備管理的能力較差,治污企業(yè)的售后服務(wù)跟不上,又缺乏第三方運(yùn)營(yíng)企業(yè),是造成治理設(shè)施運(yùn)行效果差的主要原因,以致很大一部分治理設(shè)施在驗(yàn)收后即長(zhǎng)期處于閑置狀態(tài),如何加強(qiáng)對(duì)凈化設(shè)施的運(yùn)營(yíng)管理是今后急需解決的問題。
(6)由于VOCs成分復(fù)雜,影響因素多,新技術(shù)要求高,配套設(shè)施多,應(yīng)用和推廣的投入大,加上后續(xù)的運(yùn)行管理,配套的在線監(jiān)控設(shè)備及運(yùn)行維護(hù)、VOCs監(jiān)測(cè)等相關(guān)費(fèi)用,一般企業(yè)很難承受。一般而言,在VOCs治理技術(shù)、廢氣處理設(shè)施和監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行等方面的投入較少,在一定程度上限制了VOCs廢氣治理、監(jiān)控新技術(shù)的推廣。另外,國家相關(guān)部門對(duì)于VOCs治理和排放控制管理方面給予的政策支持和補(bǔ)貼較少,也影響了企業(yè)和地方主管部門在VOCs廢氣治理方面的積極性和力度,不能有效地提高VOCs污染預(yù)防、治理的整體水平。
(1)加快進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系建設(shè)
目前我國VOCs治理工作最為迫切的要解決的問題是,應(yīng)盡快完成有關(guān)揮發(fā)性有機(jī)物排放標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)政策的制定和完善工作,明確對(duì)目標(biāo)污染物的控制范圍。同時(shí)要加快進(jìn)行行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)和治理工程技術(shù)規(guī)范的制定工作。
(2)適應(yīng)VOCs治理形勢(shì)的發(fā)展,加快提升我國VOCs治理技術(shù)水平
對(duì)涉及溶劑使用的企業(yè)采取登記申報(bào)制度,準(zhǔn)確掌握企業(yè)VOCs排放情況;對(duì)VOCs的回收建立集中處理中心,推動(dòng)VOCs治理和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
(3)加快進(jìn)行新技術(shù)、新產(chǎn)品的研究開發(fā)工作
在新材料研究方面,如具有疏水功能的分子篩吸附劑、廣譜性氧化催化劑、高效生物凈化菌種等還有待進(jìn)行開發(fā)和提高;在過程優(yōu)化和集成技術(shù)的研究開發(fā)方面,需要改進(jìn)產(chǎn)品性能,提高工藝集成水平,并大力推廣應(yīng)用;在新技術(shù)的開發(fā)方面,如沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮技術(shù)、生物凈化技術(shù)、等離子體凈化技術(shù)、光催化技術(shù)、離子液吸收技術(shù)等需要加大開發(fā)力度。
(4)進(jìn)行技術(shù)引進(jìn),促進(jìn)國內(nèi)外的技術(shù)融合
近年來我國在水處理技術(shù)、脫硫脫硝技術(shù)等方面通過政府間的合作以及企業(yè)間的合作,對(duì)技術(shù)水平的提升都起到了重要的作用,但在VOCs治理方面尚無有效的合作。要積極引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù),以推動(dòng)我國企業(yè)的技術(shù)提升,同時(shí)還要引進(jìn)國外先進(jìn)的運(yùn)營(yíng)管理理念,全面促進(jìn)我國的VOCs治理工作。
(5)對(duì)主流VOCs治理技術(shù)開展技術(shù)評(píng)估
對(duì)現(xiàn)有治理技術(shù)開展研究,從技術(shù)本身、經(jīng)濟(jì)成本、環(huán)境影響等方面考慮,結(jié)合費(fèi)效分析,建立VOCs污染控制技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,評(píng)估不同行業(yè)、不同控制措施的VOCs減排效果,提出重點(diǎn)行業(yè)VOCs污染控制的最佳可行技術(shù)。
(6)對(duì)VOCs污染治理工作統(tǒng)一規(guī)劃
在制造業(yè)集中的地區(qū),對(duì)VOCs污染治理工作統(tǒng)一規(guī)劃,降低治理成本。我國的制造業(yè)一般都具有相對(duì)集中的特點(diǎn),如原料藥制造、制鞋、皮革、電子、印刷、家具等一些VOCs重污染行業(yè),均形成了較大規(guī)模的工業(yè)園區(qū),便于集中進(jìn)行治理和最佳實(shí)用治理技術(shù)的推廣。例如,在對(duì)溶劑進(jìn)行吸附回收時(shí),可以建立統(tǒng)一的溶劑分離提純?cè)O(shè)施,對(duì)各個(gè)企業(yè)回收的粗溶劑統(tǒng)一進(jìn)行提純,降低企業(yè)的治理成本,加快進(jìn)行VOCs污染治理工作。
(7)建立VOCs廢氣治理設(shè)施第三方運(yùn)營(yíng)制度
避免企業(yè)在建成VOCs廢氣治理設(shè)備后,為降低電能、水、氣等損耗而將設(shè)備關(guān)閉,變成一種擺設(shè);杜絕“企業(yè)只為應(yīng)付檢查開啟VOCs治理設(shè)備,檢查完畢后就關(guān)閉廢氣治理設(shè)備”的情況發(fā)生。在企業(yè)自愿的前提下,將VOCs廢氣治理設(shè)施委托具有資質(zhì)的運(yùn)營(yíng)單位進(jìn)行運(yùn)營(yíng)維護(hù)。通過第三方的運(yùn)營(yíng),真正了解VOCs廢氣治理過程中處理方法的適用性、能耗和處理效率等相關(guān)參數(shù),為VOCs廢氣末端治理技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用提供依據(jù)。
China Development Report on Organic Waste Gas Treatment Industry in 2011
(Waste Gas Purification Committee of CAEPI, Beijing 100037, China)
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1006-5377(2012)09-0033-06