助力打好大气污染防治攻坚战VOCs 治理工作快速发展

2022-12-05 01:20栾志强王喜芹李京芬
中国环保产业 2022年9期
关键词:技术水平挥发性活性炭

栾志强,王喜芹,李京芬

中国环境保护产业协会废气净化专业委员会

挥发性有机物(VOCs)作为细颗粒物(PM2.5)和臭氧(O3)形成的前体物质之一,在重污染天气形成过程中起着重要的作用。2013 年1 月,一场严重雾霾席卷我国华北地区,这次污染过程涉及区域广、强度高、持续时间长,预示着我国复合型大气污染进入到一个新的阶段,引起了政府的高度重视。党的十八大以来,我国VOCs 治理工作不断深化,相关的政策法规和管理制度体系逐步建立和完善,治理技术体系不断成熟,治理水平快速提高。

经过近十年的艰苦努力,我国VOCs 减排与控制工作已经取得了阶段性成效,VOCs 排放总量在2018年前后已经出现拐点,此后稳步下降。

政策法规和管理制度体系建设

进入21 世纪,我国大气污染开始逐渐进入到复合型污染阶段,局地雾霾天气和臭氧污染逐渐显现。2010 年发布的《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》首次将VOCs 和颗粒物、二氧化硫(SO2)及氮氧化物(NOx)一起列为大气污染防控的重点污染物,把开展VOCs 防治作为大气污染联防联控工作的重要部分。2011 年,国家将VOCs 污染防治列入《国家环境保护“十二五”规划》,2012 年颁布的《重点区域大气污染防治“十二五”规划》中进一步强调,要全面开展挥发性有机物污染防治工作。

2013 年1 月华北地区重污染过程发生以后,9 月国务院发布了《大气污染防治行动计划》,明确提出了石化、有机化工、涂装和包装印刷等重点行业的VOCs 治理任务,我国VOCs 污染防治工作全面展开。2016 年实施的《大气污染防治法》,增加了大量与VOCs 减排相关的条款,为VOCs 减排与控制工作提供了法律依据。2016 年,工业和信息化部、财政部联合印发的《重点行业挥发性有机物削减行动计划》提出“到2018 年,工业行业VOCs 排放量比2015 年削减330 万t 以上”的主要目标。

2016 年,国务院发布《“十三五”节能减排综合工作方案》,强调大力推进石化、化工、印刷、工业涂装、电子信息等行业的挥发性有机物综合治理。全面推进现有企业达标排放,研究制修订农药、制药、汽车、家具、印刷、集装箱制造等行业排放标准,出台涂料、油墨、胶黏剂、清洗剂等有机溶剂产品VOCs 含量限值强制性环保标准,控制集装箱、汽车、船舶制造等重点行业挥发性有机物排放,推动有关企业实施原料替代和清洁生产技术改造。实施石化、化工、工业涂装、包装印刷等重点行业VOCs 治理工程,到2020 年,石化企业基本完成VOCs 治理。

2017 年9 月,原环境保护部、国家发展和改革委员会等六部门联合下发《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》,强调以改善环境空气质量为核心,以重点地区为主要着力点,以重点行业和重点污染物为主要控制对象,推进VOCs 与NOx协同减排,建立健全以改善环境空气质量为核心的VOCs 污染防治管理体系,实施重点地区、重点行业VOCs 污染减排,排放总量要减少10%以上。2018 年7 月,国务院发布了《打赢蓝天保卫战三年行动计划》,提出重点区域SO2、NOx、颗粒物(PM)、VOCs 全面执行大气污染物特别排放限值,大力推进VOCs 和NOx协同治理。

2019 年以来,生态环境部连续发布了《重点行业挥发性有机物综合治理方案》《2020 年挥发性有机物治理攻坚方案》《关于加快解决当前挥发性有机物治理突出问题的通知》等重要文件,分析了VOCs 治理工作快速推进过程中在政策、管理和技术等方面存在的突出问题,针对重点行业、重点工艺过程、治理模式等VOCs 治理工作给出了具体的要求和指导性意见,为“十四五”时期的VOCs 治理工作指明了方向,也标志着我国VOCs 治理工作已经进入到污染源的精细化管控和深度治理阶段。

治理技术体系水平提升

在2013 年开始大规模治理之前,我国VOCs 治理技术储备不足,总体技术水平和发达国家存在较大差距。特别是应用范围广的沸石转轮吸附浓缩装置、蓄热式焚烧装置(RTO/RCO)、活性炭吸附溶剂回收装置及恶臭治理生物净化装置等的技术水平与发达国家差距明显。但在巨大的治理市场需求的推动下,企业积极引进国外先进技术,国家通过实施大气专项等投入资金大力支持技术研发、开展“产学研用”融合。近十年来,我国VOCs 治理技术总体水平得到了快速提升,目前主流核心技术已经达到或接近国际先进水平。

沸石转轮吸附浓缩是低浓度大风量VOCs 治理的主流技术,应用范围极其广泛,市场巨大。2015 年之前,我国在吸附材料和设备制造方面主要依靠进口,在相关企业的努力和国家投入的支持下,2015 年以后,技术瓶颈逐渐攻克,材料生产和设备制造基本达到国际先进水平,目前已经有多家企业形成规模化生产。

RTO/RCO 是一种高效节能的VOCs 治理技术,在“十三五”期间被大量应用。“十三五”之前,发达国家在蓄热材料性能和装备设计水平方面都明显高于我国。近十年来,我国通过引进吸收和技术攻关,一些头部企业的技术水平得到了快速提升,产品制造规模扩大,已经占领了国内大部分市场份额。

溶剂回收是VOCs 治理的重要组成部分,众多行业和生产工艺过程都涉及溶剂回收问题。其中,吸附法溶剂回收技术应用广泛,技术关键是吸附材料的性能。吸附材料包括活性炭、活性碳纤维和吸附树脂等。近年来我国活性炭制造水平提高很快,已经成为全球最大的活性炭生产国。除了个别品种外,溶剂回收用活性炭和活性碳纤维的制造水平和性能已经基本可以满足使用要求,溶剂回收用吸附树脂近年来也取得突破,并得到了较为广泛的应用。

生物净化技术是治理低浓度VOCs 和恶臭异味的主流技术,之前国内相关技术的基础较为薄弱。但由于市场需求的巨大,十年来发展迅速,技术水平显著提高,目前已经涌现出一批高水平的从事净化恶臭异味的生物技术工程公司,规模不断扩大。

除了以上主流技术以外,冷凝、膜分离、吸收等技术领域也得到了较快的发展,VOCs 治理总体技术水平已经接近或达到国际先进水平,并且还在不断发展提高。

治理效果与前景分析

经过十年的不懈努力,我国VOCs 治理工作取得了明显成效。但由于VOCs 种类繁多,排放条件复杂,排放行业众多,治理技术体系复杂,加之我国VOCs 治理工作起步晚,之前技术储备不足、技术基础薄弱、缺乏治理经验,导致前几年治理工作存在较多问题。

2018 年以来,随着监管的进一步加强,材料性能、产品制造、工程施工等各类标准规范不断完善,工程质量不断提升,VOCs 治理工作已经进入到对污染源的精细化管控和深度治理阶段。

近年来,我国重污染天气明显减少,但O3污染问题日益突出,已经成为目前影响大气环境质量的关键因素。由于VOCs 和NOx是O3形成的主要前体物质,“十四五”时期我国大气污染治理的焦点将是VOCs 和NOx的协同减排。

总体来看,目前我国VOCs 的排放总量尚处于高位,要实现“十四五”期间总量减排10%的目标,任务依然繁重。与“十三五”起步时相比,VOCs 减排与控制的政策法规体系已经基本完善,治理技术水平有了显著提升,在“十四五”期间,我国VOCs 治理行业仍存在巨大的发展空间。

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