欒志強,王喜芹,李京芬
(中國環境保護產業協會廢氣凈化委員會,北京 100037)
《國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035 年遠景目標綱要》提出,要推進細顆粒物(PM2.5)和臭氧(O3)協同控制,有效遏制O3濃度增長趨勢,加快揮發性有機物(VOCs)排放綜合整治,揮發性有機物排放總量“十四五”期間要降低10%以上。2021 年生態環境部發布《關于加快解決當前揮發性有機物治理突出問題的通知》(以下簡稱《通知》),提出了揮發性有機物治理突出問題排查整治工作的具體要求。《通知》要求各地以石油煉制、石油化工、合成樹脂等石化行業,有機化工、煤化工、焦化、制藥、農藥、涂料、油墨、膠黏劑等化工行業,涉及工業涂裝的汽車、家具、零部件、鋼結構、彩涂板等行業,包裝印刷行業以及油品儲運銷為重點,并結合本地特色產業,組織企業針對揮發性有機液體儲罐、裝卸、敞開液面、泄漏檢測與修復(LDAR)、廢氣收集、廢氣旁路、治理設施、加油站、非正常工況、產品VOCs 含量等10 個關鍵環節,認真對照大氣污染防治法、排污許可證、相關排放標準和產品VOCs 含量限值標準等開展排查整治。
生態環境部發布了《揮發性有機物治理實用手冊(第二版)》,更新了政策標準,擴展了涉VOCs 排放的行業和領域,聚焦VOCs 治理存在問題的10 個關鍵環節,給出了更為細化的指導方案,用于指導各地VOCs 治理幫扶檢查工作。《“十四五”全國細顆粒物與臭氧協同控制監測網絡能力建設方案》要求持續加強VOCs 組分監測和光化學監測能力建設,加強污染源VOCs 監測監控,加快VOCs 重點排污單位主要排放口非甲烷總烴自動監測設備的安裝聯網工作;對已安裝的VOCs 自動監測設備建設運行情況開展排查,達不到《固定污染源廢氣中非甲烷總烴排放連續監測技術指南(試行)》要求的企業將被督促整改。
2021 年10 月,生態環境部、國家發展和改革委員會等部門與部分地方政府共同發布《2021—2022 年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅方案》,在京津冀及周邊地區“2+26”城市和汾渭平原城市基礎上,增加河北北部、山西北部、山東東部和南部、河南南部部分城市,要求2021 年10 月底前,以石化、化工、工業涂裝、包裝印刷及油品儲運銷為重點,結合本地特色產業,組織企業針對VOCs 排放的10 個關鍵環節完成一輪排查工作;加強涂料、油墨、膠黏劑、清洗劑等產品VOCs 含量限值標準執行情況的監督檢查。
2021 年11 月2 日印發的《中共中央 國務院關于深入打好污染防治攻堅戰的意見》中提出要著力打好臭氧污染防治攻堅戰,聚焦夏秋季臭氧污染,大力推進揮發性有機物和氮氧化物協同減排。以石化、化工、涂裝、醫藥、包裝印刷、油品儲運銷等行業領域為重點,安全高效推進揮發性有機物綜合治理,實施原輔材料和產品源頭替代工程。完善揮發性有機物產品標準體系,建立低揮發性有機物含量產品標識制度。完善揮發性有機物監測技術和排放量計算方法,在相關條件成熟后,研究適時將揮發性有機物納入環境保護稅征收范圍。
國家和地方管理部門、行業協會陸續發布實施相關標準規范。生態環境部發布了《煉焦化學工業大氣污染物排放標準》(征求意見稿)。江蘇省發布了《大氣污染物綜合排放標準》(DB 32/4041—2021)。上海市發布了《燃煤耦合污泥電廠大氣污染物排放標準》(DB 31/1291—2021)、《汽車維修行業大氣污染物排放標準》(DB 31/1288—2021)。上海市、江蘇省、浙江省和安徽省發布了首個長三角區域統一標準《制藥工業大氣污染物排放標準》(DB 31/310005—2021、DB 32/4042—2021、DB 33/310005—2021、DB 34/310005—2021)。生態環境部發布了《包裝印刷業有機廢氣治理工程技術規范》(HJ 1163—2021)、《紡織工業污染防治可行技術指南》(HJ 1177—2021)、《涂料油墨工業污染防治可行技術指南》(HJ 1179—2021)、《家具制造工業污染防治可行技術指南》(HJ 1180—2021)、《汽車工業污染防治可行技術指南》(HJ 1181—2021)、《工業企業揮發性有機物泄漏檢測與修復技術指南》(HJ 1230—2021)。中國環境保護產業協會發布了《旋轉式沸石吸附濃縮裝置技術要求》(T/CAEPI 31—2021)等產品性能標準。
1.2.1 源頭替代與清潔生產
推行工業涂裝企業使用低VOCs 含量原輔材料,選用符合《低揮發性有機化合物含量涂料產品技術要求》(GB/T 38597—2020)要求的水性涂料、粉末涂料、無溶劑涂料、輻射固化涂料等環境友好型涂料和符合要求的(高固體分)溶劑型涂料。在綠色油墨、膠黏劑、清洗劑等其他領域逐漸推廣使用低VOCs 含量原輔材料,溶劑型工業涂料、油墨、膠黏劑等使用量逐漸下降。
石化、化工等行業應采用清潔生產工藝,提升生產裝備水平,采用密閉化、連續化、自動化、管道化等生產技術,推廣采用油品在線調和技術、密閉式循環水冷卻系統等。工業涂裝行業重點推進使用緊湊式涂裝工藝,推廣采用輥涂、靜電噴涂、高壓無氣噴涂、空氣輔助無氣噴涂、熱噴涂、超臨界二氧化碳噴涂等技術,鼓勵企業采用自動化、智能化噴涂設備替代人工噴涂,減少使用空氣噴涂技術。包裝印刷行業推廣使用無溶劑復合、共擠出復合技術,鼓勵采用水性凹印、醇水凹印、輻射固化凹印、柔版印刷、無水膠印等印刷工藝。
1.2.2 降低過程泄露
在保證安全前提下,加強含VOCs 物料全方位、全鏈條、全環節密閉管理,做好VOCs 物料儲存、轉移和輸送、設備與管線組件泄漏、敞開液面逸散及工藝過程等無組織排放環節的管理。生產應優先采用密閉設備,在密閉空間中操作或采用全密閉集氣罩收集方式,原則上應保持微負壓狀態,并根據相關規范合理設置通風量。采用局部集氣罩的,距集氣罩開口面最遠處的VOCs 無組織排放位置控制風速應不低于0.3m/s。石油煉制、石油化工企業嚴格按照行業排放標準要求開展泄漏檢測修復(LDAR)工作;其他企業VOCs 物料設備與管線組件密封點大于等于2000 個的,開展LDAR 工作。
1.2.3 高效末端治理
企業新建治理設施應采用低碳高效治理技術,在化工、制藥、農藥、軟包裝印刷等行業鼓勵進行溶劑回收,在惡臭治理領域鼓勵使用綠色環保的生物凈化技術,對現有大量的低效治理設施根據新的治理要求實施提標改造。應結合VOCs 產生特征、生產工況等合理選擇治理技術,對治理難度大、單一治理工藝難以穩定達標的,要采用多種技術的組合工藝。
1.2.4 第三方服務
第三方服務工作得到快速發展,咨詢和培訓業務量增長迅速,“一市一策”“一行一策”“一廠一策”等治理方案的編制需求成為VOCs 治理行業的有效支撐,檢測與數據管理、治理設施運營服務成為行業發展趨勢。國家政策鼓勵積極推進工業園區和企業集群建設涉VOCs“綠島”項目,統籌規劃建設一批集中涂裝中心、活性炭集中處理中心、溶劑集中提純回收中心等,實現VOCs 集中高效處理。
VOCs 末端治理技術以吸附技術、焚燒技術、催化技術、冷凝技術、生物治理技術等為重點,相關技術得到不斷發展和提升。吸附技術重點在于活性炭類、沸石類、樹脂類吸附材料的性能提升和優化改性,以及吸附回收工藝和吸附濃縮工藝的優化。高溫焚燒技術重點在于高效節能結構設計及高熱容量的陶瓷蓄熱體的研發。催化燃燒技術重點在于高效節能結構設計以及廣譜/高選擇性催化劑的研發。冷凝技術發展深度冷凝、多級冷凝技術,研究熱點主要集中在冷凝系統的穩定運行和節能優化設計上。生物凈化技術研發重點在于細菌/真菌復合生物菌劑、三維骨架填料和兩相分配生物反應器研發等方面。此外,液體吸收、低溫等離子體等技術在除臭等領域亦得到了一定的發展。
為實現VOCs 深度治理要求,克服單一技術的局限性,降低末端治理成本,在大部分行業的VOCs 治理中一般需采用多技術組合工藝,如吸附濃縮+催化燃燒、吸附濃縮+高溫焚燒、吸附濃縮+吸收、冷凝+吸附回收、低溫等離子體+生物降解、活性碳纖維+轉輪多級吸附回收等,針對不同行業的VOCs排放特征,相關的組合技術得到了快速發展。
廢氣的預處理技術越來越受到重視,相關處理工藝得到不斷發展和完善,如漆霧/顆粒物的多級干式過濾、強化噴淋吸收、冷凝降溫除濕、沸石轉輪吸附除濕、靜電吸附油霧凈化等。
“十四五”期間,改善大氣環境質量的主要思路是PM2.5和O3協同控制、減污降碳協同增效、著力打贏臭氧污染防治攻堅戰。2022 年VOCs 污染減排的工作方向與“雙碳”目標緊密結合,從含溶劑產品的使用等源頭著手減少污染物排放量,減少過程無組織VOCs 的逸散與排放,采用資源回收利用等技術實現資源循環利用等。在源頭減排方面,著重推進產業的綠色轉型,鼓勵清潔生產工藝改造,鼓勵低VOCs涂料、油墨、膠黏劑、清洗劑等產品的使用。在過程控制方面,加強VOCs 物料儲存、VOCs 物料轉移和輸送、工藝過程VOCs 無組織排放、設備與管線組件泄漏、廢水揮發等“五類源”無組織排放控制,引導和強制企業采用密閉生產技術,提高廢氣收集效率,在石油、化工等行業規范實施LDAR 工作。在末端治理方面,優化完善溶劑回收、吸附濃縮、RTO、RCO、生物凈化技術等主流治理技術,開發節能降耗工藝;研發針對特定應用場合、穩定達標、節能減排的組合凈化工藝。