我国有机废气治理行业2011年发展综述

（中国环境保护产业协会废气净化委员会，北京 100037）

我国有机废气治理行业2011年发展综述

（中国环境保护产业协会废气净化委员会，北京 100037）

综述了2011年我国有机废气治理行业的发展环境，以及我国关于挥发性有机污染物排放控制等国家标准；分析了行业的经营状况、市场特点和行业总体技术的发展趋势；对行业发展存在的主要问题提出了解决对策和建议。

有机废气治理;控制技术;行业发展;挥发性有机污染物（VOCs）

1 2011年度行业发展状况分析

1.1 行业发展环境

2011年是我国“十二五”规划的开局年，国家各部委及地方政府都在进行有关“十二五”规划的布局。就挥发性有机污染物（VOCs）废气治理方面，环保部的“十二五”规划明确指出：“加强挥发性有机污染物和有毒废气控制。加强石化行业生产、输送和存储过程挥发性有机污染物排放控制。鼓励使用水性、低毒或低挥发性的有机溶剂，推进精细化工行业有机废气污染治理，加强有机废气回收利用”。可以预见，在“十二五”期间以及今后相当长的一段时间内，我国挥发性有机污染物VOCs的治理工作将会得到快速发展，VOCs治理技术水平将会得到不断提升，VOCs治理产业也将进入快速增长的发展时期。

虽然我国VOCs的治理工作已经有了三十多年的历史，但由于长期以来标准法规体系不健全，废气治理的重点主要放在了除尘、脱硫和脱硝工作上，因而VOCs的治理工作总体进展缓慢。除了一些突出的、对人体直接造成很大伤害的污染源外，大部分的VOCs污染源尚未得到治理。根据国家空气质量提高联防联控的规划，挥发性有机污染物VOCs的控制工作已列为联防联控工作的重点任务之一。

目前，我国涉及VOCs排放控制的国家标准主要有《大气污染物综合排放标准》（GB 16297-1996）和《恶臭污染物排放标准》（GB 14554-93）两项综合排放标准，《炼焦炉大气污染物排放标准》（GB 16171-1996）、《饮食业油烟排放标准（试行）》（GB 18483-2001）、《储油库大气污染物排放标准》（GB 20950-2007）、《汽油运输大气污染物排放标准》（GB 20951-2007）、《加油站大气污染物排放标准》（GB 20952-2007）和《合成革与人造革工业污染物排放标准》（GB 21902-2008）等6项行业排放标准，共计涉及特定VOCs19项，综合项目3项。目前正在制定的涉及VOCs排放的标准包括：电子工业污染物排放标准、橡胶制品工业污染物排放标准、皮革制品工业污染物排放标准、人造板工业污染物排放标准、涂装工业污染物排放标准、铸造工业污染物排放标准和服装干洗业污染物排放标准。由此可见，VOCs的排放控制主要是针对工业行业的排放，并且所涉及的行业将不断增大，管控也将越来越严格。此外，值得注意的是，公众的环保意识持续升温，在民众舆论的强大影响下，相关管理部门的环保执法力度明显提升，这对环保设备和有关工程市场的发展也有很大的促进作用。

总体而言，随着我国经济形势的好转，以及受到国家政策的持续引导和推动，我国的VOCs治理行业总体上得到了较快较大的发展。

1.2 2011年行业经营状况

与除尘、脱硫和脱硝等行业相比，由于VOCs具有种类繁多、排放行业多、排放源分散以及治理技术复杂等特点，单个VOCs的治理工程规模小、产值低，因此从事VOCs治理的企业一般规模较小，但数量较多，难以准确统计。2011年我们能够统计到的从事有机废气治理的企业数量约160家，与2010年相比，2011年由于各地明显抓紧了对VOCs的治理力度，又有一批从事VOCs治理的企业进行了注册，或者一些之前从事其它行业的环保企业开始介入VOCs的治理领域。我国VOCs治理市场形势呈现出强劲的发展势头，2011年末和2012年初治理企业的业务量明显增加。但总体上来讲，企业规模仍比较小，2011年产值超过亿元的企业只有2～3家，超过5000万元的企业15～18家，大部分企业的产值在1000万～5000万元之间，还有一部分小型企业的产值在1000万元以下。

需要注意的是，一些国外代理或合资企业介入我国VOCs治理市场的力度明显加大，这些企业的数量估计已经超过15家，近年来国外企业的业务活动明显加强，开始参与一些较大型治理工程的招投标。国外企业的最大优势在于技术水平较高，工程设计规范和管理能力强，主要的问题是工程造价高，通常要高于国内企业的2～5倍，因此目前介入市场的能力还较差。但在油气回收技术、工业废气溶剂回收技术、废气焚烧技术等国内技术水平较低的领域，国外企业近年来还是得到了一定的发展。这些国外企业的介入在客观上对国内企业形成了一定的竞争，但对于提升我国有机废气治理技术，促进国内企业的规模化发展，加强国内企业的管理水平等方面将会起到积极作用。

由于有机废气治理行业企业的规模较小，数量多而分散，因此难于准确统计行业整体的经营状况。据对2011年行业中的30家国内企业的经营状况调查，以及与2010年的相关数据进行对比分析，2011年VOCs治理的产值应在24亿～32亿元，比2010年提高了15%～20%。

2 行业技术发展进展

2.1 行业总体技术进展

VOCs的末端控制技术可以分为两大类：即回收技术和销毁技术。

（1）回收技术

回收技术是通过物理的方法，改变温度、压力或采用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来富集分离有机污染物的方法，主要包括吸附技术、吸收技术、冷凝（及蒸汽平衡）技术及膜分离技术等。回收的有机溶剂可以直接用于质量要求较低的生产工艺，或者集中进行分离提纯。

（2）销毁技术

销毁技术是通过化学或生化反应，用热、光、催化剂或微生物等将有机化合物转变为二氧化碳和水等无毒害无机小分子化合物的方法，主要包括高温焚烧、催化燃烧、生物氧化、低温等离子体破坏和光催化氧化技术等。其中，吸附技术、催化燃烧技术和热力焚烧技术是传统的有机废气治理技术，也仍然是目前应用最为广泛的VOCs治理实用技术。

吸收技术由于存在二次污染和安全性差等缺点，目前已经较少使用。在实际应用中，吸收技术只是作为其他治理技术的辅助手段用于废气的前处理工艺和后处理工艺中。在前处理工艺中用于去除一些酸性和碱性无机化合物和漆雾或粉尘；在后处理工艺中用于吸收等离子体破坏后产生的二次污染物等。

由于废气冷凝的成本较高，冷凝技术只是在极高浓度下（通常超过10,000ppm）直接使用才有意义，在VOCs的治理中通常作为吸附技术或催化燃烧技术等的辅助手段使用。对于含高浓度VOCs的的废气，通常首先采用常温水或低温水对其进行冷凝回收，冷凝后的尾气再进行吸附或催化燃烧处理。这样既可以降低治理成本，又可以降低后处理装置的负荷。对于低浓度的有机废气，当需要进行回收时，可以首先采用吸附浓缩的方法，经吸附浓缩后的高浓度废气再导入冷凝器进行冷凝回收。

VOCs的种类繁多，性质各异，排放条件多样，因此在不同的行业、不同的工艺条件下可以采用不同的VOCs废气实用治理技术。

2.2 新技术开发应用

（1）UV光解光催化技术

该技术利用高能高臭氧UV紫外线光束照射并裂解有机废气如：氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物、VOCs类，苯、甲苯、二甲苯的分子链结构，使有机或无机高分子有机化合物分子链，在高能紫外线光束照射下，降解转变成低分子化合物，如CO2、H2O等。同时，利用高能UV光束裂解有机废气中细菌的分子键，破坏细菌的核酸（DNA），再通过臭氧进行氧化反应，彻底达到脱臭及杀灭细菌的目的。

利用高能高臭氧UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧，即活性氧，因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合，进而产生臭氧：UV+O2→O+O＊（活性氧）， O＊+O2→O3(臭氧)。臭氧对有机物具有极强的氧化作用，对恶臭气体及其它刺激性异味有立竿见影的清除效果。

纳米光催化TiO2，其作用机理为：纳米光催化剂TiO2在特定波长的光的照射下受激生成“电子—空穴”对（一种高能粒子），这种“电子—空穴”对与周围的水、氧气发生作用后，就具有了极强的氧化—还原能力，能将空气中的醛类、烃类等污染物直接分解成无害无味的物质，并可破坏细菌的细胞壁，杀灭细菌并分解其丝网菌体，从而达到了消除有机废气污染的目的。

在实际应用中，利用收集排风设备输入到净化设备后，净化设备运用高能UV紫外线光束、臭氧O3及纳米光催化TiO2等技术组合起来对废气进行协同分解氧化反应，使废气降解转化成无害无味的化合物、水和二氧化碳，再通过排风管道排出。

（2）生物法治理技术

生物法最早应用于废气脱臭，近年来随着对有机污染物治理技术研究的不断深入，生物法逐步被应用于有机污染物的治理领域。根据处理运行方式不同，生物处理工艺主要分为生物过滤床、生物洗涤床和生物滴滤床三种形式。

生物法具有设备简单，投资及运行费用低，无二次污染等优点。但生物法对有机污染物的降解速率较低，只是在处理低浓度有机废气时才具有实用性。此外，由于生物菌种对有机物的消化具有很强的专一性，只有易生物降解的有机物才适合使用生物法进行净化，因此生物法处理有机废气的普适性较差。但由于该技术具有绿色环保和处理费用较低等优点，近年来，生物法处理有机废气的研究工作进展很快，生物菌落和各种填料的开发不断地取得突破，生物法在今后将会成为有机废气治理的主要技术之一。

（3）低温等离子体净化技术

低温等离子体净化技术是近年来发展起来的废气治理新技术。等离子体被称为物质的第4种形态，由电子、离子、自由基和中性粒子组成。低温等离子体有机气体净化就是利用介质放电所产生的等离子体以极快的速度反复轰击废气中的异味气体分子，去激活、电离、裂解废气中的各种成分，通过氧化等一系列复杂的化学反应，打开污染物分子内部的化学键，使复杂大分子污染物转变为一些小分子的安全物质（如二氧化碳和水），或使有毒有害物质转变为无毒无害或低毒低害物质。

低温等离子体用于废气的净化具有很多优势：1）由于等离子体反应器几乎没有阻力，系统的动力消耗非常低；2）装置简单，反应器为模块式结构，造价低，并且容易进行易地搬迁和安装；3）由于不需要任何预热时间，所以该装置可以即时开启与关闭；4）所占空间比现有的其他技术更小；5）抗颗粒物干扰能力强，便于维护。

低温等离子体治理技术的关键在于等离子体发生器的设计是否合理。作为一项新技术，目前人们对于其作用机理的研究还不够充分，针对不同化合物如何有针对性地进行等离子体发生器的设计，目前还没有形成规律性的认识。总体上该技术对有机化合物的净化效率还比较低，一般低于70%，如果反应器设计不当，则净化效率会更低，因而限制了其实际应用。

3 行业市场特点

3.1 行业市场特点

（1）随着国家“十二五”环保规划的出台，以及社会各界对PM2.5的关注，环保行业市场，尤其是工业有机废气治理市场展现出较好的发展态势。但无论从政府、污染企业还是环保企业都存在较多的不足。由于2011年是“十二五”规划的第一年，各地政府普遍处于政策研究状态，只有少数地区政府出台了明确的环保整治方案和限期治理名单；污染企业则缺乏废气治理的相关知识，对治理技术的鉴别能力不强，污染治理的主动性不强；污染治理企业受经营情况限制，价格竞争激烈。

（2）国内重污染工业园区的治理试点工作已经进行。其中浙江台州医药化工工业园区包括椒江、黄岩、林海川南园区的治理工作已经全面铺开，共有6种治理技术，包括蓄热式热力燃烧、蓄热式催化燃烧、生物滴滤、低温等离子体以及光电催化等都在园区中进行了应用。此外，完成了11家医化企业以及主城区5个环境监测点20套VOCs在线监控设备的安装，有效地推动了各企业的治理积极性。由于台州市政府的重视和环保部专家组的指导，从总体试点情况来看，台州市的VOCs治理工作已经取得了较大的进展。

（3）根据《国务院办公厅转发环境保护部等部门关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见的通知》，经过实地调研、专家论证、行业座谈，环境保护部组织起草了《重点区域大气污染防治规划（2011-2015年）》。《规划》划定了“三区十群”（京津冀、长江三角洲、珠江三角洲，辽宁中部、山东半岛、武汉及其周边、长株潭、成渝、海峡西岸、山西中北部、陕西关中、新疆乌鲁木齐、兰州白银城市群）共13个重点区域，要求以改善空气质量为目的，以多污染物协同控制为手段，建立区域大气污染联防联控工作机制，扎实做好重点区域“十二五”期间大气污染防治工作。其中VOCs控制工作由于以前的基础较差，成为联防联控工作的重点之一。可以预见，继除尘、脱硫和脱硝以后，在“十二五”期间以及今后相当长的一段时间之内，我国VOCs的治理工作将会得到快速发展，VOCs的治理技术水平将会得到不断地提升，VOCs的治理产业将进入一个快速发展的时期。

（4）除了大型污染源的治理以外，在经济发达地区由于受到大环境的限制，各中小排污企业对于VOCs的治理也开始重视，一些民营企业（尤其是制药业）的废气治理项目在增多，各治理企业的业务量明显增加，特别是催化燃烧技术、低温等离子体技术和生物技术在中小企业的废气治理中具有明显的优势，在2011年的业务量都有明显增加。

（5）2011年，以沸石转轮吸附浓缩技术、蓄热式燃烧技术（RCO、RTO）、低温等离子体技术和生物技术为代表的新技术的应用明显得到了加强，市场占有率明显提高。除了从日本引进了一批沸石转轮吸附浓缩装置以外，业内的很多企业正在积极进行该技术的开发应用工作，其中的一些企业已经取得了不错的业绩；蓄热式燃烧技术（RCO、RTO）已经被很多治理企业采用代替了以前的换热式燃烧技术；去年一年来，低温等离子体技术和生物技术在低浓度VOCs的治理中进行了大量的推广应用。

3.2 主要（骨干）企业发展情况

由于我国的制造业主要集中在沿海发达地区，因此VOCs的治理企业也主要集中在东部沿海地区，其中以江苏、浙江、广东、上海、福建和北京为主。按照技术类型可对一些企业进行如下划分：

（1）燃烧技术：加拿大科迈科（杭州）环保设备有限公司、杭州彩虹环保技术工程有限公司、中电投环保公司、恩国环保企业有限公司、苏州苏净环保工程有限公司。

（2）吸附-燃烧技术：嘉园环保工程有限公司、北京绿创大气环保工程有限公司、江苏南方涂装环保股份有限公司、中机工程（西安）启源工程有限公司、广州怡森环保设备有限公司、恒星能源（东洋纺织）环境工程有限公司。

（3）吸附回收技术：中节能天辰环保有限公司、广州黑马科技有限公司、上海东华环保公司、福建立邦环境工程有限公司、河北中环环保设备有限公司、武汉旭日华科技发展有限公司、广州朗洁环保科技有限公司、广州恒晨环保科技有限公司、泉州天龙环保公司。

（4）等离子体技术：宁波兴达环保设备厂、山东派力迪环保公司。

（5）生物技术 ：浙江工业大学环境工程研究中心。

（6）功能材料 （催化剂、炭材料、分子筛）企业：山西新华化工有限责任公司、景德镇佳奕新材料有限公司、江苏苏通碳纤维有限公司、淄博正轩稀土功能材料技术有限公司。

以上企业在2011年都取得了较好的工程业绩，有一些企业自主地开展了有关新材料和新技术的研发，也得到了国家和地方专项基金的支持。

3.3 行业企业国内外竞争力状况

与美、日、欧等发达国家和地区相比，我国工业VOCs的治理工作起步较晚。在20世纪90年代初，由于我国制造业的大发展，制鞋等一些行业所产生的VOCs的污染对人体健康的影响引起了社会的广泛注意，我国在90年代先后出台了臭味和大气污染物综合排放标准后，才开始在一些重点行业进行VOCs的治理工作。而在此期间，西方发达国家已经基本上完成了对重点行业的VOCs治理工作，并且随着制造业的转移，在原料药制造、制鞋、皮革、电子、印刷、家具等一些重污染行业的制造基地也集中到了我国的沿海地区，这些行业不但污染严重，污染治理的成本也较高。总体上讲，我国的VOCs治理技术的发展上比西方发达国家晚了至少20年。

在技术的引进方面，由于以上制造行业的利润率普遍很低，而西方国家的先进技术成本和运行费用普遍很高，除了国外公司随生产线一起带入的一些治理设备外，大部分的国内企业很少直接引进VOCs的污染治理设备或技术。除了治理成本的因素，主要还是由于我国在VOCs治理方面的法律法规体系不健全，地方政府的监管不到位，在治理要求上尚未达到先进国家的严格程度。随着我国下一步各种VOCs治理技术政策和法律法规体系的出台，国外先进技术的引入和国内外技术的不断融合将是今后的发展趋势。

就单项治理技术而言，经过近二十多年的发展，我国在诸如活性碳纤维吸附回收技术、催化燃烧技术等主流治理技术方面已经取得了较大的进展，技术水平有的已经接近了国外的先进水平，而且治理成本低，国外企业难以与国内企业进行竞争。因此，虽然国外的一些企业多年来就已经开始开拓我国的VOCs治理市场，但除了在一些高端的电子生产企业的污染治理、技术要求高的油气回收设备等方面外，并未取得大的进展。但由于我国将是今后最大的VOCs治理市场，国外企业凭借明显的技术优势和工程设计能力以及先进的管理理念，近年来已采取各种方式开始介入我国市场，对我国的环保企业将带来竞争压力，但同时也可以推进我国VOCs治理技术水平的不断提升。

4 行业发展存在的主要问题

4.1 行业发展存在的主要问题

2011年，对我国的VOCs治理行业来讲是非常重要的一年。由于在“十二五”规划中首次将VOCs与颗粒物、SOx和NOx一起列为改善大气环境质量的控制目标污染物，各地纷纷加强了对VOCs污染治理的力度，使得业内的相关企业提升了信心，加强了技术研发和管理力度，同时全国各地都有一些从事VOCs污染治理的企业。但总体上来讲，国内企业和国外相比在技术和管理上都存在着较大的差距，从目前的发展情况来看存在的问题较多，主要体现在以下几个方面：

（1）与颗粒物、SOx和NOx的治理企业相比，以VOCs治理为主要业务的企业虽然数量众多，但一般规模较小，大部分的企业只拥有一项或几项实用技术，缺少综合性的治理企业，因此介入市场的能力差。由于企业规模小，大部分企业没有技术研发能力，技术水平良莠不齐，多年来得不到提升，只是处于低价竞争状态，治理效果没有保障。

（2）由于VOCs的污染排放情况非常复杂，而且污染源分散、面广，因此在治理技术上涉及到多达十几种实用技术和组合技术，每种技术都有其特定的适用范围和使用条件。而国内在工程设计方面缺乏有经验的人才队伍，对各种技术状态的理解不够，在技术使用上缺乏针对性，致使废气治理设施的使用效果通常较差。

（3）废气治理设施的设计和生产车间的通排风系统是相辅相成的，在进行废气治理时二者必须一并进行考虑才会达到理想的治理效果。但国内企业由于设计能力较差，只是侧重于末端治理设施的设计与制造，与生产车间的通排风系统不匹配，不但工程规模小，效益差，也难以保证治理效果。

（4）在售后服务方面，国内除了几家较大型的企业外，大部分的企业都没有专门的售后服务团队。在完成工程验收后，出现的技术和设备问题都难以及时解决，造成治理设施的运行状况不良，运行效率较低。

（5）由于单项VOCs治理设施的规模一般较小，目前尚未形成有效的运营管理机制。一般甲方对设备管理的能力较差，治污企业的售后服务跟不上，又缺乏第三方运营企业，是造成治理设施运行效果差的主要原因，以致很大一部分治理设施在验收后即长期处于闲置状态，如何加强对净化设施的运营管理是今后急需解决的问题。

（6）由于VOCs成分复杂，影响因素多，新技术要求高，配套设施多，应用和推广的投入大，加上后续的运行管理，配套的在线监控设备及运行维护、VOCs监测等相关费用，一般企业很难承受。一般而言，在VOCs治理技术、废气处理设施和监控设备运行等方面的投入较少，在一定程度上限制了VOCs废气治理、监控新技术的推广。另外，国家相关部门对于VOCs治理和排放控制管理方面给予的政策支持和补贴较少，也影响了企业和地方主管部门在VOCs废气治理方面的积极性和力度，不能有效地提高VOCs污染预防、治理的整体水平。

4.2 对策及建议

（1）加快进行标准法规体系建设

目前我国VOCs治理工作最为迫切的要解决的问题是，应尽快完成有关挥发性有机物排放标准和技术政策的制定和完善工作，明确对目标污染物的控制范围。同时要加快进行行业排放标准和治理工程技术规范的制定工作。

（2）适应VOCs治理形势的发展，加快提升我国VOCs治理技术水平

对涉及溶剂使用的企业采取登记申报制度，准确掌握企业VOCs排放情况；对VOCs的回收建立集中处理中心，推动VOCs治理和循环经济发展。

（3）加快进行新技术、新产品的研究开发工作

在新材料研究方面，如具有疏水功能的分子筛吸附剂、广谱性氧化催化剂、高效生物净化菌种等还有待进行开发和提高；在过程优化和集成技术的研究开发方面，需要改进产品性能，提高工艺集成水平，并大力推广应用；在新技术的开发方面，如沸石转轮吸附浓缩技术、生物净化技术、等离子体净化技术、光催化技术、离子液吸收技术等需要加大开发力度。

（4）进行技术引进，促进国内外的技术融合

近年来我国在水处理技术、脱硫脱硝技术等方面通过政府间的合作以及企业间的合作，对技术水平的提升都起到了重要的作用，但在VOCs治理方面尚无有效的合作。要积极引进国外先进技术，以推动我国企业的技术提升，同时还要引进国外先进的运营管理理念，全面促进我国的VOCs治理工作。

（5）对主流VOCs治理技术开展技术评估

对现有治理技术开展研究，从技术本身、经济成本、环境影响等方面考虑，结合费效分析，建立VOCs污染控制技术评价指标体系，评估不同行业、不同控制措施的VOCs减排效果，提出重点行业VOCs污染控制的最佳可行技术。

（6）对VOCs污染治理工作统一规划

在制造业集中的地区，对VOCs污染治理工作统一规划，降低治理成本。我国的制造业一般都具有相对集中的特点，如原料药制造、制鞋、皮革、电子、印刷、家具等一些VOCs重污染行业，均形成了较大规模的工业园区，便于集中进行治理和最佳实用治理技术的推广。例如，在对溶剂进行吸附回收时，可以建立统一的溶剂分离提纯设施，对各个企业回收的粗溶剂统一进行提纯，降低企业的治理成本，加快进行VOCs污染治理工作。

（7）建立VOCs废气治理设施第三方运营制度

避免企业在建成VOCs废气治理设备后，为降低电能、水、气等损耗而将设备关闭，变成一种摆设；杜绝“企业只为应付检查开启VOCs治理设备，检查完毕后就关闭废气治理设备”的情况发生。在企业自愿的前提下，将VOCs废气治理设施委托具有资质的运营单位进行运营维护。通过第三方的运营，真正了解VOCs废气治理过程中处理方法的适用性、能耗和处理效率等相关参数，为VOCs废气末端治理技术的引进和应用提供依据。

China Development Report on Organic Waste Gas Treatment Industry in 2011

(Waste Gas Purification Committee of CAEPI, Beijing 100037, China)

X324

A

1006-5377（2012）09-0033-06