我国有机废气治理行业2013年发展综述

（中国环境保护产业协会废气净化委员会，北京 100037）

1 2013年行业发展状况

1.1 行业发展环境

2013年是我国国民经济和社会发展第十二个五年规划的攻坚之年，这一年，我国实行了深化改革开放、推动结构调整和转型升级，在稳中求进、提质增效，经济继续保持增长的发展态势。

大气挥发性有机物（VOCs）具有光化学活性，可产生臭氧污染，形成二次有机气溶胶，是形成大气复合污染的重要前体物之一，并会对人体健康造成一定危害。我国的挥发性有机污染物的排放量正逐年增加，引发的光化学烟雾、城市灰霾等复合大气污染问题日益严重。2013年全国年均灰霾日数达到50余年来的最高。

“十二五”国家大气污染防治规划将大气污染防治工作扩展至挥发性有机污染物，实行多污染联合控制。2010年国务院办公厅转发《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》，将VOCs作为防控重点污染物，把开展VOCs防治作为大气污染联防联控工作的重要部分。2011年将VOCs的污染防治列入“十二五”环保规划。2012年在《重点区域大气污染防治“十二五”规划》中提出全面展开挥发性有机物污染防治工作。2013年9月，国务院发布了《大气污染防治行动计划》。

国家和公众开始关注VOCs的减排与控制，管理和控制VOCs是大势所趋。可以预见，随着我国经济形势的好转，以及受国家政策的持续引导和推动，我国挥发性有机污染物VOCs的治理必将会得到快速发展，VOCs治理产业也将进入快速增长的发展时期。

1.2 2013年行业经营状况

挥发性有机物排放的污染具有复杂性、复合型和区域性等特点，并涉及到城市区域和行业污染源。近年来，我国人为源VOCs污染排放呈逐年增加趋势，VOCs高排放量地区主要集中在长江三角洲、珠江三角洲、京津冀地区和东南沿海等发达地区。工业源VOCs污染排放涉及的行业众多，主要包括石化类（石油化工、石油炼制）、有机化工（有机化学原料、合成材料、塑料制品）、医药化工、表面涂装类（交通运输设备制造、通用设备及专用设备制造、电器机械及器材、机械制造）、溶剂使用类和储运类，因而污染减排与治理市场的潜力巨大。多年来我国废气治理的重点主要放在了除尘、脱硫和脱硝工作上，虽然VOCs的治理工作已经有了三十多年的历史，但治理行业总体进展缓慢。

由于挥发性有机污染物VOCs具有种类繁多、排放行业多、排放源分散以及治理技术复杂等特点，单个VOCs的治理工程规模小、产值低，因此从事VOCs治理的企业一般规模较小，但数量较多，难以准确统计。据中国环境保护产业协会废气净化委员会2013年调查的数据，目前国内从事有机废气治理的企业数量有140多家，与2012年相比，2013年由于各地明显抓紧了对VOCs的治理力度，又有一些企业注册从事VOCs治理，一些之前从事其它行业（如脱硫脱硝、监测设备、洁净厂房）的环保企业也开始介入VOCs治理领域，但从总体上看，企业的规模仍都较小，2013年产值超过亿元的企业有3～4家，超过5000万元的企业约有20家，大部分企业的产值在1000万～5000万元，有一部分小型企业的产值在1000万元以下。需要注意的是，一些海外代理或合资企业介入我国VOCs治理市场的力度明显加大，这些企业的数量估计已有18～20家，近年来海外企业的业务活动明显加强，开始参与一些较大型治理工程的招投标。海外企业的最大优势在于技术水平较高，工程设计规范和管理能力强，主要的问题是工程造价高，通常要高于国内企业的2～4倍。但在蓄热燃烧技术、转轮吸附技术、高端涂装废气治理等领域，近年来海外企业还是承接了不少的工程。海外企业的介入在客观上对国内企业形成了一定的竞争，但对于提升我国有机废气治理技术，促进国内企业的规模化发展，加强国内企业的管理水平等方面将会起到积极的推动作用。

据对2013年行业中的30多家企业经营状况的调查，2013年VOCs治理的产值应在32亿～38亿元，与2012年相比提高不多。2013年度是一个比较特殊的年度，行业发展比较艰难，工程量增长缓慢。主要原因是：1）受国家和地方有关挥发性有机污染控制相关政策的影响，政策法规尚不健全，且政策对市场的推动作用有一定的滞后效应；2）受国内外经济形势影响，特别是一些挥发性有机污染排放重点行业本身发展不景气，如集装箱行业。

目前我国VOCs减排控制与组织管理上的一些问题和缺失尚未解决，严重影响了环保产业和治理行业的发展。重点城市/城市群和重点工业行业VOCs的污染问题日趋严峻，但监测控制管理不到位，VOCs尚未纳入常规监测与环统污普体系，对污染物种类、排放特征和排放量缺乏准确的排查和统计数据。我国的VOCs排放控制法规及标准制订工作较为滞后，目前的排放控制要求及管理水平较低，未从人体健康和环境空气质量改善的战略高度来考虑。总之，我国的VOCs污染治理起步较早，但发展比较慢，虽然重点行业的VOCs削减潜力大，但控制技术研发不够，技术基础薄弱，污染治理困难，减排压力依然很大。

2 行业技术发展进展

2.1 行业总体技术进展

VOCs是指在常温常压下能够挥发到空气中所有有机化合物的总称。工业固定源有机废气的排放所涉及的行业众多，污染物种类繁多，组成复杂。一般的化合物种类有烃类（烷烃、烯烃和芳烃）、酮类、酯类、醇类、酚类、醛类、胺类、腈（氰）类等有机化合物。与SOx、NOx和颗粒物相比，VOCs的组成复杂，因此对VOCs的治理不能采用一种净化技术，需要根据污染物的性质和排放特点选择不同的净化技术进行治理。在大多数情况下，生产工艺尾气中同时含有多种污染物，一般在进行净化之前通常需要对工艺废气进行预处理。不同行业、同一行业中的不同工序所排放的有机气体排放的条件有很大的差异。

对于挥发性有机废气的治理，首先应从污染源头进行控制，减少生产工艺中VOCs的排放量。主要包括变更原材料，使用低污染原材料取代高污染原材料；改善生产操作条件，降低有机物的无组织逸散；采用新工艺，尽量减少有机溶剂的使用量，限制污染物的产生。采取源头治理，改变粗放型的生产工艺，可从根本上减少VOCs的排放，降低末端治理的负荷。

有机废气的末端治理技术可分为两大类：回收技术和销毁技术。回收技术是通过物理的方法，改变温度、压力或采用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来富集分离有机污染物的方法，主要包括吸附技术、吸收技术、冷凝（及蒸气平衡）技术及膜分离技术等。回收的有机溶剂可直接用于质量要求较低的生产工艺，或者集中进行分离提纯。销毁技术是通过化学或生化反应，用热、光、催化剂或微生物等将有机化合物转变为二氧化碳和水等的方法，主要包括高温焚烧、催化燃烧、生物氧化、低温等离子体破坏和光催化氧化技术等。其中，吸附技术、催化燃烧技术和热力焚烧技术是传统的有机废气治理技术，也仍然是目前应用最为广泛的VOCs治理技术。

吸收技术由于有机吸收剂存在二次污染和安全性差等缺点，目前在有机废气治理中已经较少使用；水基吸收受水溶性物种的限制，只在某些特定行业的废气净化中有所应用。冷凝技术只是在极高浓度下直接使用才有意义，通常作为吸附技术或催化燃烧技术等的辅助手段使用。生物净化技术近年来获得了较快的发展，技术已较成熟，已成为目前低浓度有机废气和恶臭治理的主流技术之一。

等离子体破坏技术、光催化技术和膜分离技术是近年来发展的一些新技术。等离子体技术已相对发展成熟，并在低浓度有机废气治理中得到了大量的应用；光催化技术和膜分离技术的发展目前还不够成熟，在大风量的有机废气治理中尚没有实际应用。

由于VOCs的种类繁多、成分复杂、性质各异，在很多情况下采用一种净化技术往往难以达到治理要求，而且也不经济。如高浓度有机废气治理，可以采用冷凝加吸附的组合工艺；低浓度有机废气可以采用吸附浓缩加冷凝回收或焚烧的组合工艺等。近年来，在有机废气治理中，采用两种或多种净化技术的组合工艺受到了极大的重视并得到了迅速的发展。

吸附浓缩 + 燃烧技术：在工业上经常碰到的是低浓度、大风量的VOCs排放，当不需要进行回收时，直接进行燃烧需要消耗大量的能量，设备的运行成本非常高，为此发展了吸附浓缩+燃烧技术。吸附浓缩+催化燃烧技术是将吸附技术和催化燃烧技术有机结合起来的一种组合技术，适合于大风量、低浓度或浓度不稳定的废气治理。

吸附浓缩 + 冷凝回收技术：对于低浓度的VOCs废气，当需要对有机物进行回收时，可以使用吸附浓缩+冷凝回收工艺。采用热气流或蒸汽对吸附床进行再生，再生后的高温、高浓度废气通过冷凝器将其中的有机物冷凝回收，冷凝后的尾气再返回吸附器进行吸附净化。该工艺主要用于低浓度、大风量、回收价值较高的有机物的净化，或是高浓度有机废气的回收。

等离子体加光催化复合净化技术是近年来出现的一种先进的组合空气净化技术。等离子体场产生高能量活性粒子，促进催化反应，减少能耗；光催化剂则进一步促进等离子体产生的副产物的氧化反应，且主导反应方向，可大大减少副产物。

采用组合净化技术可以充分利用各种单元净化技术的优势，降低废气治理成本，实现废气的达标排放，因此成为VOCs治理技术研发的重点。针对有机废气治理，一般可以根据污染物的组成、污染物的性质和排放条件（风量、浓度、温度、颗粒物含量等）选择适宜的处理技术。

2.2 新技术开发应用

（1）分子筛转轮吸附技术

对于低浓度、大风量工业有机废气的治理，为了降低治理成本，通常采用吸附浓缩技术使废气中的有机物增浓后再进行燃烧或冷凝回收。在处理分子量较大、沸点较高的有机废气时，或废气中含有较大分子的物质时，需要使用温度更高的热空气对床层进行再生。由于采用活性炭材料作为吸附剂容易着火，安全性差，一般采用成型沸石（分子筛）作为吸附剂。沸石转轮吸附浓缩工艺在国外已得到了普遍应用。沸石转轮包括盘式转轮和环式转轮，根据污染物浓度的不同，经过沸石转轮吸附浓缩后污染物的浓缩倍数可达几倍到几十倍，浓缩后的废气可以根据需要进行冷凝回收或燃烧处理。

与固定床吸附浓缩技术相比，沸石转轮吸附浓缩技术具有诸多优点：1）运行稳定，尾气中废气浓度可以稳定达标；2）吸附剂的利用率高，用量少；3）可采用高温脱附，再生效率高，安全性高；4）采用蜂窝式沸石作为吸附剂，阻力小；5）结构紧凑，整套设备占地面积小。该技术在美、欧、日本等国家和地区，以及中国的台湾地区都已得到了广泛应用，近年来在我国也进行了引进和开发，未来将会成为高沸点、低浓度VOCs治理的重要技术。该技术的核心是改性分子筛的制备和成型技术。近年来国内进行了该技术的研究开发，已基本解决了改性分子筛的制备和成型问题，可望迅速在低浓度和高沸点VOCs治理中得到大量应用。

（2）吸附浓缩 + 氮气保护再生回收技术

吸附回收技术利用固体吸附材料选择吸附废气中的VOCs，吸附饱和的材料在氮气保护下经高温脱附工艺处理，进而回收处理VOCs。该工艺主要包括预处理、吸附段和脱附段等，预处理后的废气进入吸附装置中吸附净化后经烟囱排放，吸附饱和后用热氮气脱附再生。氮气保护再生技术采用了氮气作为脱附气体被导入吸附床层，对吸附饱和的吸附材料床层进行吹扫，形成惰性气体和有机气体的混合气体，气体在冷凝器中冷却液化回收有机溶剂，分离后的有机溶剂进行储存，氮气循环利用。氮气脱附技术最大的优点是安全性好，避免了热空气再生时活性炭的着火隐患；相对于水蒸气再生，回收的溶剂中含水量低，易于分离提纯和回收利用。氮气保护再生回收技术可用于含高沸点有机废气的净化处理。

（3）低温等离子体净化技术

低温等离子体净化技术是近年来发展起来的废气治理新技术，低温等离子体有机气体净化就是利用介质放电或辉光放电所产生的具有一定能量的等离子体以极快的速度反复轰击废气中的异味气体分子，去激活、电离、裂解废气中的各种成分。低温等离子体可通过前沿陡、脉宽窄（纳秒级）的高压脉冲放电在常温常压下获得，其中的高能电子、离子和自由基等活性粒子可与各种污染物发生作用，从而使废气得到净化。低温等离子体用于废气的净化具有很多优势。由于等离子体反应器几乎没有阻力，系统的动力消耗非常低；装置简单，反应器为模块式结构，易进行异地搬迁和安装；装置可以即时开启与关闭，便于维护，能很好地适应间歇式工作方式。等离子体技术对有机化合物的净化效率还比较低，一般低于70%，如果反应器设计不当，则净化效率会更低，限制了其实际应用。如果追求较高的处理效率，则需要多级串联，且需与吸收等工艺相结合。低温等离子技术目前主要用于低浓度有机废气的治理和异味的去除。

3 行业市场发展情况

3.1 行业市场特点

（1）有机废气治理行业展现出很好的发展前景，但2013年度整个行业的发展和增长比较缓慢，这说明环保产业受政策指导和整体经济的影响仍较大。随着未来国家宏观经济形势的好转和挥发性有机污染控制管理的趋严，有机废气治理行业必将得到很大的发展。

（2）我国挥发性有机污染VOCs减排与控制要走行业减排的道路。未来一段时期内，各级政府会倡导“行业减排”和“减量减排”的理念。污染的治理将会从重点行业/重点污染源做起，分阶段、有步骤逐渐推进。因此有机废气治理行业的发展一定首先会从一些重点排放行业展开。

（3）国家环保部门会在一些挥发性有机污染较重的典型城市及企业集中度较高的工业园区开展VOCs污染防治综合试点工作。因此未来有机废气治理一定要针对重点行业的重点污染源，应该在一些重点行业的工业园区展开治理示范和推广应用。

（4）吸附技术、催化燃烧技术、高温焚烧技术和吸附浓缩+燃烧技术仍然是主流的VOCs治理技术，在污染治理市场中的占有率较高。以低温等离子体技术和生物技术为代表的新技术的应用明显得到了加强，市场占有率明显提高。

（5）沸石转轮吸附浓缩装置在企业不断研发的基础上得到应用，取得了不错的业绩；蓄热式燃烧技术（RTO和RCO）已经被很多治理企业采用，代替了以前的换热式燃烧技术；2013年，低温等离子体技术和生物技术在一些大风量低浓度VOCs的治理中得到了应用和推广。

3.2 主要（骨干）企业发展情况

由于我国的制造业主要集中在沿海发达地区，因此VOCs的治理企业也主要集中在东部沿海地区，其中以江苏、浙江、广东、上海、福建、天津和北京为主。按照技术类型粗略地对一些企业进行如下划分（不少企业同时进行多种技术的工程化应用）：

（1）燃烧技术：加拿大科迈科（杭州）环保设备公司、恩国环保企业公司、上海东华环保公司、扬州恒通环保公司、苏州苏净环保工程公司等。

（2）吸附+燃烧技术：嘉园环保工程公司、北京绿创环保工程公司、中机工程（西安）启源工程公司、广州怡森环保设备公司、中弘环境工程（北京）公司、广州朗洁环保公司、上海申榕环保设备公司等。

（3）吸附回收技术：中节能天辰环保公司、广州黑马科技公司、福建立邦环境工程公司、泉州天龙环保公司、海湾环境科技公司、河北中环环保设备公司、武汉旭日华科技公司、石家庄天龙环保科技公司、清本环保工程（杭州）公司、广州恒晨环保科技公司等。

（4）等离子体技术：山东派力迪环保公司、宁波兴达环保设备厂、安徽中维环保科技公司等。

（5）生物技术：浙江工业大学环境工程研究中心、青岛金海晟环保设备公司、凯天环保科技公司等。

（6）功能材料（催化剂、炭材料、分子筛）企业：宁夏华辉活性炭公司、景德镇佳奕新材料公司、江苏苏通碳纤维公司、淄博正轩稀土功能材料技术公司等。

以上企业在2013年都取得了较好的业绩，有一些企业开展了有关新技术与新工艺的研发，取得了比较好的效果，如广州黑马的“分子筛转轮吸附回收DMAc技术”、山东派力迪公司的“适用于大风量的介质阻挡放电低温等离子体技术”等。

3.3 行业企业国内外竞争状况

与美国、日本、欧洲等发达国家和地区相比，我国工业VOCs的治理工作起步较晚。在20世纪90年代初，由于我国制造业的大发展，制鞋等一些行业所产生的VOCs的污染对人体健康的影响引起了社会的广泛注意。我国在20世纪90年代先后出台了臭味和大气污染物综合排放标准后，才开始在一些重点行业进行VOCs的治理工作。而在此期间，西方发达国家已经基本上完成了对重点行业的VOCs治理工作，并且随着制造业的转移，原料药制造、制鞋、皮革、电子、印刷、家具等一些重污染行业的制造基地也集中到了我国的沿海地区。这些行业不但污染严重，污染治理的成本也较高。总体上讲，我国的VOCs治理技术的发展比西方发达国家晚了至少20年。

在技术的引进方面，由于以上制造行业的利润率普遍很低，而西方国家的技术成本和运行费用普遍很高，除了国外公司随生产线一起带入的一些治理设备外，大部分的国内企业很少直接引进VOCs的污染治理设备或技术。除了治理成本的因素，主要还是由于我国在VOCs治理方面的法律法规体系不健全，地方政府的监管不到位，在治理要求上尚未达到先进国家的严格程度。随着我国下一步各种VOCs治理技术和政策法律法规体系的出台，国外先进技术的引入和国内外技术的不断融合将是行业今后的发展趋势。

就单项治理技术而言，经过近二十多年的发展，我国在诸如活性碳纤维吸附回收技术、催化燃烧技术、吸附+燃烧技术等主流治理技术方面已取得了较大进展，技术水平有的已接近了国外先进水平，而且治理成本较低，国外企业难以与国内企业进行竞争。国外多家企业已经进入我国的VOCs治理市场，在国内做了不少工程项目，取得了比较好的进展。国外企业凭借明显的技术优势和工程设计能力以及先进的管理理念，进入国内市场对本土的环保企业带来了一些竞争压力，但同时也促进了我国VOCs治理技术水平的不断提升。

4 行业发展存在的主要问题及对策建议

4.1 存在的主要问题

由于“十二五”规划首次将VOCs与可吸入颗粒物、SOx和NOx一起列为改善大气环境质量的控制目标污染物，各省市纷纷加强了对VOCs污染治理的力度，使业内的相关企业提升了信心，加强了技术研发和管理力度，全国各地都有一些从事VOCs污染治理的企业。但总体上来讲，国内企业和国外相比，在技术和管理上都有一定的差距，从目前的发展情况来看，存在的问题主要表现在以下方面：

（1）与可吸入颗粒物、SOx和NOx的治理企业相比，以VOCs治理为主要业务的企业虽然数量众多，但一般规模较小，大部分企业只拥有一项或几项实用技术，综合性的治理企业比较少，因此介入市场的能力差。由于企业规模小，大部分企业没有技术研发能力，技术水平良莠不齐，技术水平得不到提升。

（2）由于VOCs的污染排放情况非常复杂，而且污染源分散、面广，因此在治理技术上涉及到多达十几种实用技术和组合技术，每种技术都有其特定的适用范围和使用条件。而国内在工程设计方面缺乏有经验的人才队伍，对实际排放和各种技术的了解不够，在技术使用上缺乏针对性，致使废气治理设施的使用效果一般。

（3）废气治理设施的设计和生产车间的通排风系统是相辅相成的，在进行废气治理时，必须将二者一并进行考虑才能达到理想的治理效果。但企业由于设计能力较差，只是侧重于末端治理设施的设计与制造，与生产车间的通排风系统不匹配，难以保证治理效果。

（4）在售后服务方面，国内除了较大型的企业外，大部分的企业都没有专门的售后服务团队。在完成工程并验收后，出现的技术和设备问题都难以得到及时解决，造成治理设施的运行效率较低。

（5）由于单项VOCs治理设施的规模一般较小，目前尚未形成有效的运营管理机制。一般甲方对设备管理的能力较差，治污企业的售后服务跟不上，又缺乏第三方运营企业，是造成治理设施运行效果差的主要原因，如何加强对净化设施的运营管理是今后急需解决的问题。

（6）目前企业在VOCs治理技术、废气处理设施和监控设备运行等方面的投入较少，在一定程度上限制了VOCs废气治理技术的进步与提高。国家相关部门对于VOCs治理和排放控制管理方面的政策与经济支持较少，也影响了企业和地方主管部门在VOCs废气治理方面的积极性和力度，不能有效提高VOCs污染预防、治理的整体水平。

4.2 对策及建议

（1）目前我国VOCs治理工作最为迫切需要解决的问题是，应尽快完成有关挥发性有机物排放标准和技术政策的制定和完善工作，明确对目标污染物的控制标准。同时要加快进行行业排放标准、检测方法、收费制度、治理工程技术规范、项目验收和运营管理等法规体系的完善和制定工作。

（2）适应VOCs治理形势的发展，加快提升我国VOCs治理技术水平，对涉及溶剂使用的企业采取登记申报制度，准确掌握企业VOCs排放情况；对VOCs的回收建立集中处理中心，推动VOCs治理和利用的循环经济发展。

（3）加快进行新技术、新产品的研究开发工作。在新材料研究方面，如具有疏水性分子筛吸附剂、水解氧化催化剂、高效生物净化菌种等还有待进行开发和提高；在过程优化和集成技术的研究开发方面，需要改进产品性能，提高工艺集成水平；在新技术的开发方面，如沸石转轮吸附浓缩技术、生物净化技术、等离子体净化技术和膜技术等需要加大开发力度。

（4）对主流VOCs治理技术开展技术评估。对现有治理技术开展研究，从技术本身、经济成本、环境影响等方面考虑，结合费效分析，建立VOCs污染控制技术评价指标体系，评估不同行业、不同控制措施的VOCs减排效果，提出重点行业VOCs污染控制的最佳可行技术。

（5）对VOCs污染治理工作统一规划。在制造业集中的地区，对VOCs污染治理工作统一规划，降低治理成本。我国的制造业一般都具有相对集中的特点，均形成了较大规模的工业园区，便于集中进行治理和最佳实用治理技术的推广。

（6）建立VOCs废气治理设施第三方运营制度，避免企业在建成VOCs废气治理设备后，设备关闭，成为一种摆设；杜绝“企业只为应付检查开启VOCs治理设备，检查完毕后就关闭废气治理设备”的情况发生。在企业自愿的前提下，将VOCs废气治理设施委托给具有资质的运营单位进行运营维护。通过第三方的运营，真正了解VOCs废气治理过程中处理方法的适用性、能耗和处理效率等相关参数，为VOCs废气末端治理技术的引进和应用提供依据。