城市有机废气治理现状及对策

张咸臣 王岳笠

（山发海岳环境科技（山东）股份有限公司 山东烟台 264000）

引言

我国城市化起步晚、发展速度快，进入新时代后，随着新一轮工业化改革与城市更新工作的同步进行，整体上减少了城市有机废气排放量。但局部地区在工业化城市过程中，由于传统工业占比高，新型工业尚处于初步发展阶段，加上有机废气来源广泛、具有跨时空传播性，有机废气治理工作仍面临十分严峻的挑战[1]。生态化城市建设与城市生态化发展背景下，工业源挥发性有机污染物始终是导致雾霾、城市光化学污染、促进臭氧与二次有机气溶胶形成的重要因素，因此在新时期城市有机废气治理中，应加强对工业源挥发性有机污染物产生的有机废气环境污染问题的分析，并采取有效的治理措施。

1 城市有机废气治理现状

城市有机废气来源广、种类多，污染性相对较大。从近年来城市有机废气治理工作经验看，挥发性有机污染物始终是有机废气治理的难点与重点[2]。有机废气与废气排放、废水排放、设备动静密封点泄漏、燃烧烟气排放等密切关联，排放源非常复杂有农业源、生活源、交通源及工业源等，涉及餐饮、化纤、医药、化工、石化等领域。其中，诸来源中的工业源占到了50%及以上。目前，有机废气的治理技术虽然较多，但治理时受多种因素影响，无组织排放、收集效率低、二次污染大、协同效应差等问题仍十分突出。

1.1 无组织排放严重

城市有机废气治理中的工业源挥发性有机污染物来源较多，工业企业在实际生产过程中，采用集气罩集气，以操作工位和生产工位为主，在这种情况下容易发生废气无组织排放。如，工业涂装行业生产工艺流程较多（见图1），挥发性有机污染物在调漆、涂装、烘干生产环节均有排放；化工企业生产过程中，设备较多，其中存在若干设备动静密封点，像常用的压缩机、泵、气体阀门、开口管线、取样连接系统、法兰、连接件、泄压设备、搅拌器及其他排放点等，均可能发生挥发性有机污染物无组织排放问题[3]。而此类企业通常会使用到的储罐在密封、装卸、转运过程中，同样易发生挥发性有机污染物无组织排放的问题。尤其是由第三方提供挥发性有机污染物处理服务的部分企业，为了节约成本，不注重对挥发性有机污染物的收集与处理，也易造成挥发性有机污染物无组织乱排放问题。

图1 工业涂装生产工艺流程示意

1.2 废气收集效率低

我国在城市有机废气治理时十分重视对工业源挥发性有机污染物监测。然而，在城镇化快速推进过程中，部分城市工业企业在废气产生环节，大都未详细分析原料废气、工艺废气、生产废气，而是将废气收集重点集中在主要生产环节与部分关键工艺废气环节，对原料废气环节的收集重视不够，同时未设置废气收集装置（集气罩）；还有一部分企业，甚至将抽风机设置到屋顶，逃避废气收集问题，加重了废气的无组织排放，给大气环境造成较大污染[4]。因此，在我国珠江三角洲地区制造业相对发达的一些城市中，重点行业及企业在实际废气收集方面，进口浓度数据都低于治理设施验收时的废气进口浓度，企业实际废气收集效率较低，这些都与有机废气无组织排放密切相关[5]。

1.3 二次污染问题多

城市有机废气治理常用技术包括吸收法、吸附法、光分解法、催化燃烧法、纳米技术、生物法、微波催化氧化技术、膜分离处理技术等[6]。在治理工业源挥发性有机污染物时，既有独立应用机废气治理技术的也有联合应用的，但有部分技术并不能实现零污染目标，二次污染问题十分严重。如，操作便利且处理效率较高的催化燃烧法，在治理有机废气时不能实现对污染物的完全回收利用，易发生二次污染；光分解法、膜分离处理技术等，理论上可有效预防二次污染，但由于技术应用要求较高，部分企业并不具备实际的应用能力，技术配置不当、净化效率低时，仍然会导致二次污染问题。以某企业为例，在“吸附+冷凝回收”组合工艺应用中采用了吸附法，活性炭纤维吸附床达到吸附饱，脱附气体分离的水蒸汽中含有乙酸乙酯，二者的比例为3：7，精馏后可以提取大部分乙酸乙酯，但并不能达到100%处理，当对处理后的工业源挥发性有机污染物进行排放时，仍然会造成二次污染问题[7]。

1.4 协同治理效应

城市废气治理工作是一个漫长的过程，任务艰巨，不能在较短时间内一次性解决。工业源挥发性有机污染物主要来自工业企业排放，并由企业治理，但由于企业自身的能力有限，无法达到城市废气治理要求。为了解决工业源挥发性有机污染物治理问题，工业企业普遍会与政府及第三方机构展开合作。但受到各自出发点与利益的限定，政府、企业、服务机构之间协同合作较难找到均衡点，协同治理效应较差，不利于城市废气治理工作。因此，在新时期的生态化城市建设与城市生态化发展过程中，各大城市应加强有机废气治理主体之间协同合作，利用协商与洽谈等多种方式扩大协同治理效应等。

2 城市有机废气治理对策

2.1 加强综合治理控制无组织排放

城市工业源挥发性有机污染物来源广，应遵循“源头预防、过程控制、末端治理”的综合防治原则，对无组织排放进行有效控制。在源头预防方面，应突出设计环节的引领性作用，加强废气无组织排放分析并制定内容完整、流程标准的无组织排放控制方案。在过程控制方面，如工业涂装企业调漆、涂装、烘干、固废排放时，均会出现废气无组织排放，应设计能够收集有机废气的装置，以调漆为例结合其特点设计透明调漆箱，调漆时借助箱体的密封性，增强对挥发性有机污染物的吸收；化工企业在原材料存储、转运、生产、成品堆放等环节易产生挥发性有机污染物，应采用综合治理办法，对其进行全面控制。同时，引入模糊自适应算法，提高废气监测与数据采集的精准性，在精准监测基础上加强末端治理，建设以监测、识别、分析、处理、回收等为主要内容的挥发性有机污染物治理体系。

城市有机废气综合治理过程中，除了将源头预防、过程控制、治理效果评估统筹起来外，还可尝试创新一些与我国生态城市建设相适配的环境管理理论。如，通过深入研究习近平生态文明思想，加强理论学习，一方面将城市有机废气综合治理理念作为核心观念，另一方面梳理出与之相关的安全环保、环境影响评价、项目竣工环保验收等观念，构建出内容完整、流程标准的综合治理体系，不仅有利于综合治理工作开展，提高治理效率，还能为环境管理理论创新发展积累经验。

2.2 实施全过程收集

工业源挥发性有机污染物的收集效率直接影响着无组织排放量，收集效率越高，无组织排放量越小；反之收集效率越低，无组织排放量就越大。建议在控制无组织排放的过程中，将全过程的有机废气收集联合起来，通过提高废气收集效率，控制无组织排放。同时，加强无组织排放分析，完善全过程收集方法。

以化工企业冷却系统为例，室外场地中的冷却塔通常会产生大量挥发性有机污染物；选择烟煤和亚烟煤、无烟煤、燃油、天然气、丁烷、丙烷等不同燃料时，排放的挥发性有机污染物废气不仅量大也存在一定差异。因此，企业应加强排放量计算，如燃烧烟气挥发性有机污染物含量主要与燃油锅炉有关，应对先对燃油锅炉进行实测并利用系数法，对其统计期内燃烧烟气、产污系数、燃料消耗量等数据做进一步分析与计算，然后根据计算结果选择适配性较高的烟气收集装置。此外，部分化工企业在3.4-二氯苯胺生产线、杀螺胺乙醇胺盐生产线、分散红生产线方面，配套有吸附+喷漆、冷凝+吸附、吸收+吸附工艺，因而应对其中的挥发性有机污染物产生量、去除量、排放量进行监测与计算，并根据实际的排放情况对工艺做进一步优化。

在城市有机废气进行全过程收集的过程中，不排除泄漏造成的二次污染，因此应配置数字技术，提高收集效率，并配套安装监测装置。一般情况下，城市有机废气主要来自汽车尾气、工业废气排放及日常生活需要燃烧产生的废气，需要环境管理部门立足其监管职能，选择适配性较好的CEMS 监测系统，可选择直接抽取式、稀释抽取式、现场插入式等废气CEMS 装置，并通过PC端与移动端的通信连接，完成有机废气采集过程的监测与有机废气采集数据的接收，同时通过先进监测手段保障集中收集时的安全性。以较难收集的生活废气为例，环境管理部门可以在住宅楼屋面设置的烟道排放口，选择现场插入式废气收集装置并安装到烟道口位置或管道出口位置，采集废气数据同时实现对有机废气排放的监测。

2.3 鼓励企业加强技术研发创新

在城市有机废气治理方面，相关部门可为企业提供政策扶持，加强对典型行业挥发性有机污染物治理的技术指引，鼓励企业加强技术研发创新。当前对有机废气的治理主要应用吸收法、吸附法、催化燃烧法、光分解法，对其他新技术的使用较少。这种情况下，相关部门应加强对其他技术的比较分析，通过政策引导企业引进其他相关技术。同时，企业也应清晰认识到知识产权创新在提升竞争方面的优势，以及对开拓新的营收业务的重要性，将资源配置向废气治理技术研发部门倾斜，为企业高质量发展探索新的方向。

2.4 多元合作扩大协同治理效应

将税收减免政策与有机废气治理挂钩，当企业达到某个具体的治理标准后可以享有一定的税收减免，促进政府与企业之间的互动与合作。工业企业在自主环评时也可加强与环境咨询机构的合作，借助第三方机构的专业性提高挥发性有机污染物的监测、评价、治理。除以上合作方式外，还建议各大城市在规划设计生态城市建设战略时，结合城市工业废气治理、汽车尾气排放、生活用气燃烧等实际情况开展全面的调查活动。在弄清楚排放源数量、种类、规格、方式等要素的前提下，组建以全过程管理师、环保咨询师、技术工程师等为主要成员的专家团队，全方位研究治理城市有机废气的方案。将多元合作路径下的协同治理工作延伸到顶层设计层面，让生态城市建设目标与环境管理手段之间建立对应关系，发挥环境管理方案设计环节的引领性作用，根据制定的标准化程序按部就班进行有机废气治理，减少发生“眉毛胡子一把抓”阻碍治理效果的现象。

3 城市有机废气治理中的注意事项

近年来，各大城市已建立系统性治理与专项化治理相结合的有机废气治理模式。采用“鱼骨图”对其影响因素做进一步分析发现，涉及人、机、材、技、法、环、钱、管等资源优化配置，治理中不排除发生风险事件并通过风险传导链引发安全事故的可能性，此时实践主体应加强对其注意事项的探讨。

3.1 系统性治理

在系统性治理过程中，政府、企业、专业机构需要在技术赋能路径下，搭建适配性较高的信息交流平台，并利用“大平台+小系统”的基本框架，做好各方面的数据采集、数据存储、数据提取、数据分析、报表管理，有效解决3 大实践主体协同合作时存在的“信息差”，尽可能在宏观指导条件下，充分发挥微观市场在资源配置中的基础性作用。

3.2 专项化治理

在专项化治理过程中，应积极运用项目经理负责制，通过建立专家团队、专项治理小组等，对治理方案进行可行性论证与分析。然后，在细化制度、完善机制、编制治理要素清单与质量控制指标表的前提下，全面提高城市有机废气治理效果。

结语

城市是现代社会的重要载体，在推动公共文明建设、满足人民日益增长的对美好生活的向往方面，具有多重作用。在新时期城市高质量建设与高水准运营过程中，应持续增强城市有机废气治理工作，提升生态化城市建设，有序推进城市生态化发展。城市有机废气治理中工业源挥发性有机污染物的危害较大，治理难度较高，主要问题集中表现在无组织排放多、治理效率低、二次污染大、协同效应差等方面，建议当前阶段应遵循“思路决定出路”的原则，分析问题的因果关系，制定针对性强、适配性高的应对举措，为我国城市有机废气治理实践赋能。