吉林省汽修行业VOC污染治理可持续发展研究

王淳加，王国臣，王 玉

(1.延边大学，吉林 延吉 133002；2.吉林省环境科学研究院，吉林 长春 130012)

1 引言

截至2019年，吉林省道路机动车拥有量约为500万辆，且仍呈上升趋势。由于车辆众多，交通事故率势必增加，那么车辆的维修、维护量(特别是车辆钣金、喷漆)也必然会随之增加。以长春市为例，机动车交通事故量约为300次/d，因此吉林省大、中、小型汽车维修企业不计其数。众所周知，汽修行业中的表面涂装工序是VOC(挥发性有机化合物)污染物的主要贡献源之一。按照吉林省人民政府关于《吉林省落实打赢蓝天保卫战三年行动计划实施方案》的通知要求，目前吉林省已将汽修行业挥发性有机物治理作为近期的工作重点。

2 吉林省汽修行业VOC治理现状

参与大气光化学反应的有机化合物，或者根据规定的方法测量或核算确定的有机化合物，简称VOC。

为在“十三五”期间大力推进吉林省汽修行业的VOC整治工作，全省于2018年2月正式颁布实施了DB 22/T 2760—2017《汽车表面涂装挥发性有机化合物排放标准》，并依据相关规定关停了一些排放超标的汽修企业，这对加强汽修行业表面涂装VOC排放控制，改善区域大气环境质量具有重要意义。

但截至目前，全省汽修行业的VOC整治工作还没有完全展开。主要原因是企业在选取VOC治理技术过程中存在着“无从下手”的情况，主要是纠结在治理技术的技术和经济可行性上，如：在东北地区冬季治理设备能否正常运行、设备处理效果是否能够达到环保要求、治理设备一次性投入是多少、运行费用是多少、占地面积有多大等。为此，根据吉林省实际情况，针对汽修行业VOC治理技术的发展趋势，对技术和经济可行性方面的相关指标进行比较，并提出相应的对策与建议，势在必行。

3 吉林省汽修行业VOC治理技术的发展趋势

一直以来，对VOC污染物的处理多采用两种处理方式，一种是化学燃烧，一种是物理吸附。化学燃烧需要废气中的VOC含量达到一定浓度；浓度较低，不具备直接燃烧条件的，一般采用物理吸附方案。但由于VOC污染物的复杂性，有时靠单一方法难以治理汽车表面涂装VOC污染[1]，需要采用多种技术联合处理。

目前，按照国家生态环境部印发的，环大气[2019]53号《重点行业挥发性有机物综合治理方案》中明确指出“对末端治理仅采用低温等离子、光催化、光氧化、一次性活性炭吸附等技术或存在敞开式作业的企业，加大停产限产力度。”因此，单一的VOC污染物治理技术和受东北寒冷气候影响的“生物法”和“水洗法”，不符合吉林省汽修行业VOC治理技术的发展趋势。

在总结及论证其他省市VOC治理技术的基础上，通过案例分析，我们了解到，“光催化氧化+活性炭吸附”、“活性炭吸附+催化燃烧”和“沸石转轮+催化燃烧”技术非常成熟[2]，适用于吉林省汽修行业VOC浓度<200 mg/m3的汽修行业表面涂装挥发性有机物末端治理。汽修行业VOC治理工艺技术比较，见表1。

4 吉林省汽修行业VOC治理技术的经济比较

开展VOC污染治理工作需要较大的资金投入，治理设施的一次性投资和日常运维费用的多少是汽修企业最为关心的问题。通过调查和分析，项目组认为：正常情况下汽车4S店安装VOC污染治理设施的一次性投入约在70万元左右，日常运维费用约为20万元/a；日常运维费用主要是设备运行产生的电费和滤料的更换费。

4.1 光催化氧化+活性炭吸附

以 2019 年实际物价为基础，对光催化氧化+活性炭吸附(AC)处理工艺运维费用进行分析。费用估算以风量为2万m3/h、净化效率按90%、VOC平均浓度100 mg/m3为例：运行时间按2400 h/a，电价1元/kW·h，装碳量为2.2 m3(按停留时间0.4 s)，因汽车4S店实际喷涂的时间有限，活性炭更换次数按18次/a、更换系数为0.27，吸附风机功率为22 kW。见表2。

表1 汽修行业VOC治理工艺技术比较

表2 光催化氧化+活性炭吸附(AC)处理工艺运维费用分析

4.2 活性炭吸附+催化燃烧

以2019年实际物价为基础，对活性炭吸附(AC)+催化燃烧(CO)处理工艺运维费用进行分析。费用估算以风量为2万m3/h、净化效率按90%、VOC平均浓度100 mg/m3为例：运行时间按2400 h/a，电价1元/kW·h，为防止粉尘堆积，影响活性炭吸脱附效果故采用DPA、F7、F9作为预处理滤料，装碳量为4.4 m3(按停留时间0.4 S)，活性炭更换次数按2次/a，吸附风机功率为22 kW，脱附风机和助燃风机均为7.5 kW。见表3。

4.3 沸石转轮浓缩+催化燃烧

以2019年实际物价为基础，对沸石转轮+催化燃烧(CO)处理工艺运维费用进行分析。费用估算以风量为2万m3/h、净化效率按90%、VOC平均浓度100 mg/m3为例：运行时间按2400 h/a，电价按1元/kW·h，因吸附材料沸石使用寿命较长，因此运维费用未在考虑之内，为减轻沸石吸脱附压力故采用DPA、F7、F9作为预处理滤料，吸附风机功率为22 kW，脱附风机功率为15 kW，助燃风机功率为65 kW。见表4。

综上，以2019年实际物价为基础。对各种处理工艺经济比较的过程中，投资、运行费用估算以风量为2～10万m3/h、VOC平均浓度100 mg/m3为例：运行时间按2400 h/a，电价按1元/kW·h，其投资和运行成本

表3 活性炭吸附(AC)+催化燃烧(CO) 处理工艺运维费用分析

按照实际工程来计算，没有考虑人工、维修和折旧等费用，也没有考虑副产品的收益差别。汽修行业VOC治理工艺经济比较，见表5。

表4 沸石转轮+催化燃烧(CO)处理工艺运维费用分析

5 存在的问题

5.1 技术方面

目前吉林省汽修行业VOC治理工作开展速度较慢，分析产生这种现象的原因，有以下三点。

(1)小型汽修企业主要分布在城镇及周边人口密集地区，因数量多、分布散而难以准确掌握其污染治理设施建设运行情况，准确的污染物排放情况就更难以获取。总体上看，这些小型汽修企业“游走于环境管理边缘”，VOC污染治理情况不乐观。

(2)没有处理好企业污染现状与污染控制技术如何优选之间的关系，即没有把分析企业VOC污染物排放的相关指标放在首位。VOC污染治理必须以准确了解排放浓度、排放速率、污染成分等指标为前提条件，否则极易因汽修行业表面涂装工序的生产工艺、涂料、稀释剂、固化剂等方面的差异，影响VOC污染治理效果，劳民伤财。

(3)对已配备VOC污染治理设施的企业，设备运行维护知识的专业培训方面还有待提高。企业缺乏对治理设施运行维护技术经验，或是在日常维修、维护工作中“流于形式”，那么汽修行业VOC整治工作必将丧失长远的发展活力，尽管眼前获得了一定的环境效益，那也是无源之水，无本之木。

表5 汽修行业VOC治理工艺经济比较

5.2 经济方面

社会主义市场经济体制的确定，把汽修行业进一步推向市场。为了适应市场，参与竞争，并在竞争中立于不败之地，汽修行业在严把服务质量关的同时，为吸引客户“价格战”也司空见惯，造成企业经营利润较低、资金缺乏。

由表2可以看出，VOC污染治理设施的一次性投入及运行成本较高，少则数十万元，多则上百万元。想要治理，但资金不足的尴尬，是制约我省汽修行业VOC污染治理的主要原因之一。因此发挥政策优势，给予配套支持，进一步引导发展，汽修行业VOC污染治理工作才能够可持续发展。

6 解决的办法

6.1 夯实基础、强化支撑

有别于水体污染，大气污染物一旦进入到空气中，其扩散不受有形载体(如河道、湖泊、土壤等)的约束，在大气环流和风向、风速等无形载体影响下造成区域环境空气质量的下降，部分污染物还会沉降于水体和土壤中，进一步危害水环境和土壤环境[3]。为此，从源头控制VOC污染物排放是最有效的治理途径。

从目前环境管理现状来看，国家和省控污染源作为重点，管理措施得到加强，但点多面广的中、小污染源一直是环境监管的“盲区”。多数企业未安装在线监控设备，其污染物排放情况及VOC污染处理设施运行情况难以判断；多数小企业没有涂料采购单、相关检测报告等校验涂料使用量、成分的依据，无法根据相关参数合理估算及校验其VOC污染物排放量。这些问题都会导致管理决策出现偏差，轻者以较大的代价获得环境质量改善，重者会贻误控制VOC污染的最佳时机[4]。为此，从夯实基础、强化支撑方面提出几条建议。

6.1.1 摸清污染底数

首要任务是将污染源统计与总量考核脱钩，只有摆脱总量考核指挥棒的“牵绊”，污染源统计数据才能够归真。全面开展VOC大气污染物源排放清单编制工作，以县区为基本单元，按照环保部发布的单项大气污染物(源)排放清单编制技术指南要求，以挥发性有机物为重点，尽快编制完成各地的源排放清单并定期更新，同时强化环境监测数据管理，严查数据造假行为。

6.1.2 强化科技支撑

无论是主要污染物源排放清单的编制，还是VOC污染物治理技术合理选择以及治理设施的日常维护，都需要很强的技术支撑。应积极引导优势技术团队以服务于环境管理需求为导向，创新科研立项和绩效考核评估方法，加大支持力度，稳定2～3个与VOC污染物治理有密切联系的高素质科研团队。

6.1.3 加大环保先进适用技术的示范与推广

注重发挥政府在VOC污染物治理先进技术示范与推广中的推动作用，借着排污费使用管理办法修订之机，确定每年拿出一定经费支持减排效果明显、经济效益高的先进环保适用技术进行示范和推广，积极引导环保产业技术进步，实现我省VOC污染物治理水平的整体发展。

6.2 出台经济补助政策

按照全省实际情况，汽修行业VOC污染治理工作并非一朝一夕就可以完成。出台经济补助政策，对引导和鼓励企业参与VOC污染治理工作，具有积极促进作用。一些省份在这方面已经总结出很好的经验，值得借鉴。综合起来看，鉴于吉林省汽车4S店的生产结构设置比较合理，管理制度规范，且具备一定的经济实力，因此建议以配备喷涂车间的汽车4S店为重点[5]，出台经济补助政策。具体方法如下。

6.2.1 经济补助条件

配备喷涂车间的汽车4S店须同时满足下列条件，方能给予补助。

(1)资金补助对象必须是吉林省辖区范围内依法登记注册，合法经营，管理规范，具有独立法人资格的企事业单位。

(2)积极主动参与治理工作，采取先进的治理设施，治理方案经审查通过并按要求落实，在规定时间内完成治理任务，且治理效果良好的。

(3)经营活动中按环保要求落实各项污染防治措施，危险废物管理规范，建立原辅材料使用台帐，有管理制度、有专人负责。

6.2.2 经济补助标准

经济补助标准按阶梯补助方式实施。

(1)2021年5月31日前完成治理任务并通过环保验收合格的，按喷漆房设计处理风量(以采购合同和设施铭牌等信息)以及治理后的减排量相结合进行补助。补助标准：经核实后的喷漆房有效处理风量(Nm3/h)×10元/(Nm3·h)。

(2)2021年11月30日前完成治理任务并通过环保验收合格的，按喷漆房设计处理风量(以采购合同和设施铭牌等信息)以及治理后的减排量相结合进行补助。补助标准：经核实后的喷漆房有效处理风量(Nm3/h)×5元/(Nm3·h)。

(3)2021年11月30日前未完成治理或未通过环保验收的，不再享受资金补助。

(4)汽车4S店有多套喷漆房设备的，必须同时完成治理任务。在2021年5月31日前多套喷漆房安装1套VOC治理设施，通过环保验收合格的，一次性补助资金20万元。在2021年11月30日前多套喷漆房安装1套VOC治理设施，通过环保验收合格的，一次性补助资金10万元。喷漆房分别安装污染治理设施的，依据经济补助标准1～3条规定执行。

6.2.3 经济补助申请条件及程序

(1)计划实施VOC污染治理项目的汽车4S店应按要求编制治理方案，并通过审查后交地方环保局备案作为项目验收依据。治理方案没有通过审查或没有按照审查意见实施的，不享受补助政策。

(2)项目完成并稳定运行后，汽车4S店自行委托第三方机构进行检测；地方环保局根据治理后减排的情况以及检测报告，采取抽测的方式进行检测，如发现检测报告、处理装置实际处理规模以及污染物排放情况弄虚作假的，取消项目补助的资格，并依据相关法律进行处罚。

(3)汽车4S店提出申请，资料齐全，符合验收条件的情况下，地方环保局联合地方财政局进行现场验收，出具验收意见。

(4)对符合经济补助条件的汽车4S店，地方环保局在官网上予以公示，公示期间无异议的，下拨补助资金。

(5)汽车4S店在申请补助资金同时签定承诺书，承诺严格执行国家和地方的VOC污染物排放规定，确保治理设施正常使用，稳定达标排放。如有违法行为，将无条件退还补助资金并接受环保部门处罚。

7 结语

对吉林省汽修行业VOC污染治理的可持续性进行研究的最终目的是，促进全省汽修行业持续、稳定、健康的发展，推进大气环境污染防治工作[6]。其实效主要源自于VOC治理设施的普及率和运行效果。因此，在建设和完善汽修行业VOC治理设施的过程中，需充分考虑全省汽修行业VOC污染物治理的实际情况，把不断发展和提升的污染控制技术与企业的生产工艺相结合，与时俱进。只有充分发挥政府的引导和推动作用、发挥科研机构的科技支持作用、发挥企业的主体作用、发挥社会各方的监督作用，才能有效推动吉林省汽修行业VOC治理工作。