淺談VOCs治理措施在濟寧市減排工作中的實際應用

閆煒

（濟寧市生態環境事務中心，山東濟寧 272000）

隨著我國工業化程度不斷提高，揮發性有機物（VOCs）的污染越來越嚴重，但是其減排相對發達國家的進展卻非常緩慢，成為我國大氣空氣質量治理的短板。因此，“十四五”期間，國家新增了能與氮氧化物行成協同效應、加劇污染程度的揮發性有機物作為減排指標。

2021年是“十四五”的開局之年，全國各地市VOCs減排任務都異常艱巨。要想根治VOCs，首先要了解VOCs的概念、深入透徹地分析VOCs的來源以及治理工藝等，才能做到“標本兼治”。以下主要針對VOCs的治理措施和濟寧市現狀及治理情況做進一步探討。

1. VOCs的定義及危害

揮發性有機物（Volatile Organic Compounds，VOCs）是指常溫下飽和蒸氣壓大于70.91Pa或常壓下沸點在50℃～250℃存在于空氣中的有機物。

目前在空氣中已檢出的VOCs多數是有毒氣體，如未經過凈化處理而直接排入大氣中，不僅可以引發霧霾、大氣光化學反應，進而對周邊的大氣環境造成污染，也會對人的身體健康造成危害。所以現在全國各地環保部門越來越重視大氣污染物VOCs的減排治理。

2. VOCs的來源

大氣中的VOCs主要來源于工業生產過程中產生的工業廢氣、機動車產生的汽車尾氣以及各種生活源的排放。以濟寧市為例，我市工業源主要包括煉焦、化學藥品原料藥制造、有機化學原料制造、石墨及碳素制品制造、包裝裝潢及其他印刷、膠合板和纖維板制造、涂料染料和顏料的制造等行業。

2016年，我市列入環境統計系統中的重點工業企業486家，涉及VOCs排放的企業為147家，VOCs排放量為7367t。作為國家重要的能源基地，11187km2內擁有22家現役燃煤發電廠，煤炭消耗量、發電企業密度度及裝機容量均居全國同類城市前列。僅電廠的VOCs排放量就占到全市工業VOCs排放量的一半以上。截至2020年底，我市重點工業企業數量增至724家，VOCs排放量增至9190t，機動車VOCs排放量為11052t，二者占全市VOCs排放量的70%以上。因此，濟寧市的VOCs減排治理迫在眉睫。

3. VOCs的減排治理措施

3.1 源頭控制

鼓勵企業采用先進的設備，推廣使用低VOCs含量的涂料、油墨和膠粘劑，引導企業加大源頭替代的治理力度。

3.2 過程控制

所有涉及VOCs的儲存、運輸以及排放均應采取設備和空間密閉，對VOCs進行集中收集，提高廢氣收集率，減少VOCs的逃逸和無組織排放。

3.3 末端控制

企業應根據自身生產工況及各個重要生產參數選擇合適的末端治理工藝，以提高VOCs的去除率達到降低VOCs排放量的效果。

3.3.1 吸附工藝

吸附工藝是當今最常用的有機廢氣去除技術之一，也是目前工業VOCs 治理的主流技術。吸附法是利用活性炭等具有大比表面積的多孔性固體吸附劑將揮發性有機物吸附在固體表面上，從而將污染物成分去除。該方法主要適用于濃度低的污染物，但是隨著活性炭等吸附劑的消耗，也會降低其吸附能力，因此需要定期再生處理吸附劑。

3.3.2 吸收工藝

利用溶液、溶劑等吸收劑對工業廢氣中的揮發性氣體進行吸收，使其與廢氣分離的工藝稱為吸收法。該方法主要適用于高濃度的污染物，但是針對吸收不同的有機氣體需要選擇不同的、合適的吸收劑，對環保要求較高的時候，去除效果難以保證。

3.3.3 冷凝工藝

冷凝工藝是通過降低溫度和增加壓力，使某些氣態有機物污染物凝結為液態后得以凈化和回收。該方法適用于高濃度、高沸點的有機氣體，但是由于耗電量大，處理費用較高，不能實現節能減排。

3.3.4 膜分離工藝

膜分離工藝是利用人工合成的特殊高分子膜對特定VOCs的滲透性實現的分離技術，其技術含量較高。采用膜分離技術多用于處理和回收石化企業生產過程中產生的有機廢氣，具有保護環境和節約資源的雙重效益[1]。但是高分子膜的價格昂貴使用且壽命較短。

3.3.5 燃燒工藝

燃燒工藝分為直接燃燒工藝和催化燃燒工藝。前者是將廢氣中可燃燒的有害部分當作燃料直接燃燒，該方法適用于高濃度的VOCs廢氣，但是反應需要在較高的溫度下進行，且易在燃燒尾氣中產生其他副產物；后者是必須在催化床層的幫助下加快有機廢氣的化學反應，將可燃部分催化氧化為無害物質，如二氧化碳和水，最大的優點是無二次污染，該方法適用于處理含碳氫化合物（如烷類、烯類、烴類）的廢氣。該燃燒工藝的處理效率能高達95%以上，在噴漆等行業產生的有機廢氣的處理上得到了廣泛的應用。

3.3.6 生物降解技術

該方法主要是指在適宜微生物生存的條件下，以VOCs作為能源，二者發生的好氧反應。這個新陳代謝過程將多種有毒有害的有機物進行生物降解，生成二氧化碳和水，可以有效地去除有機廢氣中的污染物，去除效率高、費用較低且不會造成二次污染。但是該方法對溫度、酸堿度以及濕度要求較高，對成分復雜的、生物降解困難的有機廢氣來講，生物降解法就難以處理。

3.3.7 光催化氧化工藝和低溫等離子體工藝

前者主要是利用光催化劑（如TiO2）的光催化性，氧化吸附在催化劑表面上的VOCs[2]。后者是通過高壓脈沖放電獲得具有高度反應活性的離子、電子、自由基等粒子，將有機廢氣氧化分解成小分子化合物，由于大部分VOCs是易燃易爆氣體，要使其在較低溫度下進行。在“十四五”主要污染物總量減排核查核算時，原則上這兩種方法不計算減排量[3]。

4.濟寧市治理VOCs舉措

當前，雖然我市空氣質量總體得到了改善，但改善幅度收窄、持續性難度增大。濟寧市在治理VOCs上存在的突出問題是：一是我市產業結構偏重，煤炭消耗量較大，導致污染物排放總量較大；二是濟寧市公路貨運量巨大，移動源污染凸顯，導致臭氧污染矛盾突出；三是工業VOCs治理點多面廣、治理難度大。

雖然面臨巨大的困難，但是我市生態環境部門仍然迎難而上，圍繞核心目標，堅持問題導向，壓實主體責任，下大力氣綜合整治我市VOCs污染源。一是加大已淘汰落后產能和化解過剩產能監管力度，實施現役煤電機組的整合優化，持續推進煤炭消費壓減工作，完成“氣代煤”“電代煤”任務；二是加強加油站VOCs減排，開展加油站油氣回收裝置排查整治，制定加油站錯峰加油方案，引導群眾晚上加油；三是強化重點時段（6～9月份）揮發性有機物和氮氧化物的污染協同管控，提升空氣優良率；四是督促我市涉揮發性有機物重點企業“一廠一策”污染深度治理建設進度，實施精細化管理。

通過集中攻堅，取得了初步成效，我市VOCs濃度走高的態勢得到了初步遏制。未來，我們需要做的是鞏固來之不易的空氣質量改善成效，繼續加大污染減排力度，在藍天保衛戰的基礎上實現新突破。