某產業園VOCs綠島治理模式的探究

莊志鵬，許明鑫，張大超

1.廣州華科環保工程有限公司；2.生態環境部華南環境科學研究所；3.江西理工大學

本綠島項目來源于A市規劃的一個印染產業園，產業園位于A市東部，依托A市現有的印染產業基礎，合理規劃行業的空間布局，引導印染企業搬遷進入處理中心，實現改造升級，規范、集中生產、統一管理、統一治污，以環保生態和產城融合為理念，以染色為核心，輔以現代服務業等配套，將處理中心打造成為一個立足廣東、面向世界的紡織產業生態處理中心。目前園區規劃建設的五棟印花樓已有23家印花企業入駐并投產。但印花樓企業自行建設的廢氣收集和治理設施均存在一定的問題，存在廢氣收集效率低，治理設施低效，運維管理混亂及地方監管難的問題。面對以上問題，若要求企業再次投入大量資金進行收集系統和治理系統的改造，企業無法承擔。因此，集合專項資金、社會資本、專業團隊的力量，研究并設計一套整體解決廢氣污染的模式— —綠島治理模式[1-2]。

一、印花樓VOCs廢氣產排情況

印花樓中每家企業VOCs產生量是按照最不利的情況，物料中 VOCs 均揮發進行預測分析，水性漿料年用量(印花黏合劑、環保白膠漿、印花固漿和印花涂料用量之和)*水性漿料VOCs含量（5%）計算。

二、治理現狀

目前入駐的印花企業印花工序廢氣收集采用的是頂部收集罩，現有廠房已設計了統一排風管道，且均采用“UV+活性炭吸附”工藝進行了治理，但企業自行設計、安裝的廢氣收集措施的收集效率和治理效率遠達不到技術要求，由于經濟下行的大環境，很多企業在此基礎上無法按原有的設計產能進行生產，極大地影響了企業在疫情之下的正常用工和正常生產[3-5]。為改善環境污染的現狀，幫扶企業走出環保治理的困境，園區根據實際情況進行調研和摸排，擬通過集中設計和治理的模式，助力企業發展，切實提升印染行業的污染防治水平。

因此為了有效提高廢氣治理效果，實現高效管理，進行集中設計和治理的新模式也是勢在必行的。

三、綠島治理模式建設的必要性和可行性分析

“綠島”是指由政府投資或政府組織多元投資，配套建有可供多個市場主體共享的環保公共基礎設施，實現污染物統一收集、集中治理、穩定達標排放的集中點（片區）。本項目是符合集中點（片區）內的共享環境基礎設施的“綠島”項目。

（一）必要性

1.政策必要性

《關于印發廣東省2021年大氣、水、土壤污染防治工作方案的通知》（粵辦函［2021］58號）指出，揮發性有機物（VOCs）綜合治理是關鍵。做好園區的VOCs治理是勢在必行的。

2.監督與管理的必要性

基于“集約建設、共享治污”理念，建設“綠島”能讓多個市場主體共享環保公共基礎設施，能大大降低企業單獨建設運維環保設施的成本，幫助中小企業降低污染治理成本，推動治污主體由業余治污向專業治污轉變，從根本上避免了企業非主觀故意的違法排污行為。同時，“綠島”模式在提升生態環境監管執法效能上也大有助益，通過“綠島”的建設，將大量中小企業集中進行監管，能從根本上減輕一線執法人員監管執法的壓力，讓一線執法人員騰出更多時間和精力，按照精準治污、科學治污、依法治污的要求，聚焦大型、重點治污企業，提升監管效能，實現靶向監管的效果。有助于地方更好地推進污染防治攻堅工作，進一步提升城市生態競爭力。

3.幫扶企業的必要性

根據現場調研，多數企業雖已完善手續，但在生產管理、污染防治和環保設備運行等方面，仍存在僥幸心理或疏于監管，園區內已有多家企業受到行政處罰。根據目前的政策法規，相關的檢查力度或可能逐步加強，罰款力度也將逐步加大。

為避免處罰的發生，從技術角度對企業進行幫扶，建議企業自行投資完善廢氣收集、治理措施或通過“綠島”項目的實施，可以從根本上解決企業的“環境治理工時”，讓企業解放雙手投身復工復產，抓好經濟建設。

（二）可行性

1.技術可行性

項目擬通過總體設計、統籌，集中收集、治理和管控的方式，實現有效減少印花行業廢氣污染物的污染，實現對印花行業VOCs減排和助工、助產。主要工作包括：政策指引、資金籌措、專業設計、實施安裝、運營管理等。

項目可由具有資質的設計單位承接相關技術設計，由經驗豐富的施工單位進行實施，通過與園區管委會的溝通，可參考園區污水廠的管理模式和相關行政流程。

2.經濟可行性

通過核算，園區企業自建廢氣治理設備合計共花費約650萬元，目前的廢氣治理設施運營費合計共約921.34萬元/年（若嚴格按照環評要求合計共約1932.13萬元/年）?！熬G島”項目建成后，企業無二次設備投資費用，根據核算，廢氣治理設備年運營費合計共約1432.74萬元/年（按補貼后投資三年回報計算，若是按照五年計算，則為1246.68萬元/年），則總體統計企業廢氣治理設備年運營費減少約500萬元。

四、綠島治理模式工藝設計

（一）廢氣參數

根據第2節的污染現狀分析，VOCs有組織產生量為環評統計的211.819噸/年，年生產時間按2400h計算，廢氣收集風量按環評統計的45.4萬m3/h計算，則入口廢氣濃度約為194.38mg/m3。由于環評是企業建設的最低標準線，實際建設只能優于環評，故廢氣入口濃度最高按200mg/m3設計。

（二）技術路線

本項目擬通過總體設計、統籌，集中收集、治理和管控的方式，實現有效減少印花行業廢氣污染物的污染，實現對印花行業VOCs減排和助工、助產。本項目的主要工作包括：政策指引、資金籌措、專業設計、實施安裝、運營管理等。

（三）工藝比選

目前氣態有機廢氣污染物種類繁多，治理的方法也有多種，常用的主要有：吸收法、吸附法、催化燃燒法、燃燒法、冷凝法或幾種工藝聯合使用法等[6-7]。這些方法在應用中各有特點和利弊，需要根據污染限度、使用環境與條件來權衡。環保檢查機構和污染治理方所共同關心的是：初次投資費、運行費用、二次污染、處理效果、維護等方面的問題。

針對印花企業廢氣特征，考慮企業現已投用的治理設施運行情況和未來環保監管的強度，本次綠島項目選用“水噴淋+過濾+活性炭吸附+熱風脫附催化燃燒”的工藝。

工藝原理：印花及烘干廢氣經收集系統輸送至均風箱，再經過水噴淋設備進行降溫和去除粉塵等雜質，經過過濾除霧后，通過活性炭吸附箱將揮發性有機物有效攔截并吸附在活性炭微孔中，廢氣最終達標排放。本次活性炭吸附/脫附系統處理量設計為180000m3/h，采用6吸1備的方式，即吸附過程有6臺活性炭箱處于吸附狀態，當活性炭吸附達到一定周期后，切換一臺至脫附再生狀態，使用備用活性炭箱進行吸附，循環往復連續運行。

（四）運行維護

1.服務項目

項目建設完成正常投產后，印花企業只需每月按期繳納一定的廢氣治理服務費，即可享受以下服務：

（1）免費完成收集系統及治理系統的升級改造，提高了廢氣收集和治理效率；

（2）專業的運營維護團隊進行治理設施的運營和維護，保證治理設備高效穩定運行，保證廢氣達標排放；

（3）自動化的控制系統，企業主可實時查看企業的廢氣排放和治理情況；

（4）為企業提供環保管家式的咨詢服務，相關問題直接對接園區管理部門和生態環境局管理部門，解決企業的后顧之憂。

2.運行維護成本（見表1）

表1 4年運行費用統計表

說明：以上費用為理論值，實際運行費用與運行狀況有關。設備維護只需電工兼職擔任，不計算人工成本。循環水排放量較小（一年約24噸），可直接排入處理中心污水處理廠進行處理，此費用忽略不計。

綜上，單套18萬風量的“噴淋+活性炭吸附+脫附催化燃燒”治理設施運行維護費為每年127.25萬元。單位廢氣處理成本8.84元/萬m3，單位VOCs處理成本4.7萬元/噸VOCs。

五、效益分析

（一）社會效益分析

（1）建設“綠島”能讓多個市場主體共享環保公共基礎設施，能大大降低企業單獨建設運維環保設施的成本，幫助中小企業降低污染治理成本，推動治污主體由業余治污向專業治污轉變，從根本上避免了企業非主觀故意的違法排污行為。同時，“綠島”模式在提升生態環境監管執法效能上也大有助益，通過“綠島”的建設，將大量中小企業集中進行監管，能從根本上減輕一線執法人員監管執法的壓力，讓一線執法人員騰出更多時間和精力，按照精準治污、科學治污、依法治污的要求，聚焦大型、重點治污企業，提升監管效能，實現靶向監管的效果。有助于地方更好地推進污染防治攻堅工作，進一步提升城市生態競爭力。

（2）綠島工程的建設增加了就業機會。估計在建設期增加就業機會在30人以上，從工程運行需要分析出發，估計運行期內管理所需就業人數在5人左右，主要進行河道管理、環保設施維護等方面的工作。

（3）工程建設實施過程也是一個深刻、生動的環境保護宣傳過程，通過具體的環境保護行動，使人們能夠深刻認識環境保護的重要性，懂得環境破壞所帶來的嚴重后果，括經濟損失、健康損害、資源流失等。對企業業主和工廠工人都具有很好的教育作用，增強人們的環境保護意識。

（4）工程建設實施后，大規模教育培訓會促進科學技術推廣及生產力水平的提高。

（二）環境效益分析

（1）本項目完成后，最直接的效果是廢氣收集和治理效率從實際收集效率不到30%，治理效率不到50%，通過工藝提升、提高管理水平等手段，提高到收集效率至90%，治理效率至90%。

（2）完成升級改造后，可有效控制及大大減少印花企業生產廢氣污染物進入大氣，逐步改善周邊環境。

園區距離A市區約9公里，距離榕城區中心約22公里，由此可見，項目完工后，對改善處理中心周邊的環境質量，提高周邊城區居民的生活環境質量，以及最終實現區域大氣環境規劃的目標均有著巨大的貢獻。

（三）綜合效益分析

隨著我國經濟不斷發展，A市既面臨多方面的新挑戰，也面臨難得的發展機遇。A市紡織印染環保綜合處理中心是A市的示范產業園，在A市發展的這一關鍵時期，抓住機遇開展A市紡織印染環保綜合處理中心印花行業綠島項目建設，確保園區及周邊環境得到有效保護，這不僅能改善周邊居民的生活環境和投資環境，增強A市的綜合競爭力和發展后勁，促進經濟的可持續發展；而且能改善周邊流域空氣環境質量，并產生重大而深遠的意義。

項目收益：（1）對比企業單獨治污花費的總和，“綠島”項目年減少廢氣污染治理總費用約700萬元；（2）節省總電耗約500萬度；（3）確保形成污染物統一收集、集中治理、穩定達標排放的集中片區；（4）可提升生態環境主管部門對該片區大氣污染企業的監管能效。

六、結語

由于治理設施建設和運營不當的原因，導致A市某印花產業樓的入駐企業廢氣收集效果差，存在無組織排放問題，而且廢氣治理設施沒能達到預期效果，造成了每年有大量的VOCs廢氣排向周邊空氣，污染周邊環境。

鑒于上述原因，本項目為響應國家的相關政策，結合A市紡織印染環保綜合處理中心的實際情況，從實際出發，在有關總體規劃的指導下，遵循全面規劃、統一實施的原則逐步解決A市紡織印染環保綜合處理中心的VOCs廢氣污染問題，保護周邊的環境功能，力求充分發揮建設項目的環境效益、社會效益和經濟效益，擬對A市紡織印染綜合處理中心印花產業樓進行綜合整治，以“綠島”的理念進行建設。

本方案從園區印花產業樓環境現狀出發，以保護大氣環境質量為目的，針對園區本身的特點進行了可行性研究分析，并提出了相關的廢氣治理污染整治措施。研究表明，本項目的建設在政策、環境監督與管理、幫扶企業和環境保護方面非常必要；在有關政策、技術、經濟及環境保護方面均是可行的。項目主要包括廢氣收集系統改造和廢氣治理設施建設工程，資金來源于國家環保專項資金補助及社會資本籌措。

本項目屬國家大力推行的“綠島”環境保護公益項目，項目的實施為廣大人民群眾提供高質量的生活空氣環境，并為區域經濟持續發展創造良好的環境條件。