工业源VOCs 污染防控对策案例研究

黄冰，张炽辉∗，2，何明，伍建军，李嘉威，杨超岚，林丹，何源霖

(1.东莞市环保产业促进中心，东莞 523000；2.东莞市环境科学学会，东莞 523000)

挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，VOCs)是大气化学转化的主要参与者，是低空臭氧和二次有机气溶胶的重要前体物质[1-5]。随着对VOCs 环境效应认识的不断加深，国家和地方出台了一系列政策和文件防控VOCs 污染，但我国NOx 和VOCs 防控仍然较为薄弱，尤其是对VOCs 的防控尚处于起步阶段，VOCs 防治多以末端治理为主[6-11]。

工业源废气是城市第一大污染贡献源，排放量和影响均最大，超过珠江三角洲地区总排放量的50%[12-15]。作为珠江三角洲大气污染典型区域的东莞市，经济发达，但大气复合污染特征明显，是VOCs 排放的高值区域，占珠三角地区排放量的12.4%，因此对工业源VOCs 污染防控工作开展较早。近年虽采取了系列大气治污举措，大部分主要污染物浓度持续稳步下降，但臭氧超标问题凸显，已连续多年超过国家二级标准，如图1所示。

为解决以东莞市为典型城市代表的珠三角区域复杂臭氧污染问题，本文在总结过往防控措施的基础上，根据当前VOCs 治理的难点问题，研究更符合实际、更有针对性的可行性策略，提出解决问题的根本性对策和建议，以期能为珠三角地区及全国其他城市的VOCs 污染防控提供参考与借鉴。

图1 2010—2019 年O3-8H-90per 浓度变化趋势

1 VOCs 排放情况及治理历程

1.1 VOCs 排放情况

通过摸底调研和现场排查，累计建立工业源VOCs 排放企业名录近万家。综合考虑东莞市工业污染源VOCs 排放空间、臭氧生产贡献、高排放量VOCs 组分贡献，结合排放现状及治理情况，将家具制造、制鞋、金属表面涂装、电子元器件制造、印刷、橡胶及塑料制造等行业列为VOCs 排放重点控制行业，接近总VOCs 排放量的90%；大岭山、塘厦、厚街、虎门、凤岗等镇街为重点控制区域，合计占比50%以上。

1.2 VOCs 治理历程

2010—2012 年，开展了印刷、家具、制鞋、表面涂装、电子设备制造、玩具制造、纺织印染、化工8 个典型行业规模以上重点企业污染整治，要求其完善VOCs 收集、处理、排放系统。2013—2015 年，开展了木质家具和制鞋行业VOCs 专项整治及化工等13 个重点行业VOCs 综合治理，推广使用水性、粉末、紫外光固化等低VOCs 含量涂料和催化燃烧、热力焚烧、冷凝回收等高效净化技术，强化VOCs 污染防治。2016—2019 年，开展了VOCs 污染源排放调查，掌握VOCs 固定污染源行业企业数量，分析了VOCs 排放特征和治理情况，建立了固定污染源排放清单。以调研为导向，全面深化了家具、制鞋、印刷、塑胶等行业VOCs 整治，制定VOCs 治理技术规范，规范整治工作。按照蓝天保卫战要求，对VOCs 排放量大的重点企业开展VOCs 深度治理工作。

2 VOCs 治理现状与难点

2.1 末端处理工艺选择不合理，普遍重成本轻技术

由于政策及监管趋严等原因，工业源VOCs末端治理设施得到大力提升，但大多数企业存在“重成本，轻技术”的现象，只重视治理成本投入，忽视企业VOCs 排放特征实际，盲目选择末端治理工艺，不能长期稳定运行的技术设备到处可见，治理设施闲置不运行现象屡屡发生，经常沦为应付执法检查的摆设，治理效率难于保证。

2.2 重末端治理轻源头与过程控制，效果不佳

经过多年治理，涉VOCs 排放企业基本已安装末端治理设施，源头治理与过程控制却没有得到足够的重视。源头治理才刚迈出第一步，低挥发性原辅材料不能满足产品质量要求，使用率不到10%。企业不按审批要求严格控制高挥发性油墨和油漆的使用，年批准1 吨但使用超过10 吨甚至100 吨的情况时有发生。过程控制仍未深入落实，原辅材料储运、产品生产等过程未能密闭收集，车间密封效果差，通风设计不合理，VOCs 无组织排放导致收集率较低，治理效果不尽人意。

2.3 饱和活性炭处置能力不足，二次污染严重

由于各地饱和活性炭等危险废物处置能力严重不足，且处置费用昂贵，许多企业无法承受，吸附饱和的活性炭无法及时处置，部分企业活性炭不更换或更换频次低，日积月累随意堆放在厂区，VOCs 极可能再次释放，二次污染严重。

2.4 “散乱污”企业数量庞大，“厂房分租”现象严重，治理难度大

手续不齐全的涉VOCs“散乱污”企业数量惊人，无组织排放严重，VOCs 排放量可能大大超出预期，严重影响VOCs 治理效果。且此类企业绝大部分为“小微企业”，存在于居民集中区的企业、工业摊点和工业小作坊，整治难度可想而知。此外，大量存在一厂多用等“厂房分租”行为，特别是表面涂装行业，一家厂房分租给多家企业使用，治理设施缺失，环境脏乱差，赶走一批，又补充一批，治理效果反弹加重。

2.5 现行排放控制标准极大制约着VOCs 治理的推进

目前各行业的VOCs 排放标准过于宽松，国家层面仍未出台VOCs 测定标准相对应的排放控制标准，部分企业的VOCs 未通过净化设施处理就已达到相关排放标准。VOCs 排放控制标准滞后，已不能满足高水平空气质量的要求，极大地制约着VOCs 治理的推进。

3 VOCs 治理方式

3.1 政策联动，严格准入

通过规划环评、总量控制、区域限批和“提升一批、整治一批、淘汰一批”等政策联动，严格控制工业聚集区外VOCs 排放企业的建设，积极推动相关企业入驻工业聚集区，集中管理，集中治污，促进结构布局调整优化。现有VOCs 排放企业实施提升改造或结合产业结构布局调整逐步实施淘汰搬迁。鼓励企业间的同类整合、兼并重组，积极引进先进的生产工艺及环保型产品，发展一批规模大、技术先进的建设项目，实现产业的健康发展。将全市划分为禁止准入区域、严格控制区域和一般控制区域，严格涉VOCs 排放项目的环境准入，新建、改建和扩建印刷及工业涂装项目要全部使用低挥发性原辅材料。从图2 可以看出，不同区域有对应的总量替代措施。

图2 环境准入区域划分及总量替代

3.2 技术升级改造，稳定达标

根据企业实际，从源头、过程和末端进行全方位的技术升级改造。尽可能采用环保型原辅料、生产工艺和装备，从源头控制VOCs 废气的产生；企业应采用密闭化的生产系统；生产车间无法密闭的，应对排放VOCs 工序进行局部物理隔断后进行废气收集或采用集气罩进行废气收集；对浓度和性状差异大的废气要进行分类收集，控制无组织排放；企业应根据所产生的有机废气特性，选择合适的末端治理措施，应当按要求采用催化燃烧、焚烧等高效净化技术或其他组合技术，提升末端治理设施的治理效率，确保废气稳定达标排放。从图3 可以看出，大部分企业都采用了组合净化技术进行末端治理设施的升级改造。

图3 设施升级改造后VOCs 治理技术应用分布

3.3 强化监管，接受监督

企业应制定VOCs 处理设施的管理方案，确保VOCs 处理设施长期有效运行，环境监管部门要将VOCs 治理设施的运行监管列为现场执法要点，对重点VOCs 排放企业同步开展监测和监察。重点检查治理设施的运行情况，吸附剂、吸收剂、过滤材料、催化剂等的更换情况，治理过程中产生的危险废物和二次污染物是否得到有效处置等。引导和鼓励公众积极参与企业环境监督，建立企业环境信息强制公开制度，主动公开涉VOCs 原辅料种类、污染物排放、治理设施运行、VOCs 申报等相关环境信息，接受社会监督。

3.4 探索集中治理试点新模式

鼓励试点镇街先行先试，摸索适合当地发展的推广模式。在第三方运营、“共性工厂”、集中区域建设等方面取得了初步成效，如建成“共享车间”样板工程——汽修钣喷中心，VOCs 减排效果显著；塘厦、大岭山、凤岗等镇推行第三方运营初见成效，企业治污效果明显提升；“工改集聚—集中治理”模式初露雏形。

4 VOCs 治理对策建议

4.1 选择合适技术，提升VOCs 治理水平

针对各行业的排放特征和各种治理技术的特点(如表1)，应从技术上、去除效率上和经济上充分考虑各个环节的影响因素，选择经济、可行、高效的末端治理技术。对处理效率较低、运行不稳定的单一处理技术，要求提升改造，采用燃烧法等高效净化技术或其他组合净化技术，进一步提高VOCs 处理水平。开展典型行业VOCs 治理示范工程，完善各项治理技术的指标参数，形成不同行业VOCs 治理的最佳可行技术指南。

表1 各类VOCs 治理技术优劣分析

3.2 加强源头治理与过程控制

严格控制高VOCs 含量原辅料使用，提高低挥发性原辅材料使用比例，鼓励使用水基型、非有机溶剂型、低有机溶剂型水性涂料(如表2)。家具制造项目使用低VOCs 含量涂料的比例不低于90%；印刷项目使用低VOCs 含量油墨比例不低于90%，使用水性胶粘剂比例不低于95%，水性胶粘剂用量占总用量达80%；塑胶项目的喷涂、印刷工艺的低VOCs 含量涂料使用比例达到50%以上，减少源头VOCs 无组织排放量。所有工业有机溶剂原辅料和产品在使用、储存和转运等过程中必须密闭；所有生产车间或生产设施必须密闭，禁止露天或开敞式作业；所有可能产生VOCs的生产场所和工段均应设置废气收集系统，统一收集并净化处理后达标排放。

表2 印刷行业含VOCs 油墨替代前后对比表

3.3 研究建立饱和活性炭集中再生中心

由图2 可知，大部分处理工艺为组合联用，且涉活性炭吸附技术占95%以上，饱和活性炭处置问题非常急迫，研究建立一种经济可行的处置模式十分重要。建议依托各地废物资源综合利用中心采用PPP 等模式研究建设饱和活性炭集中再生中心，不但可以解决单个企业建立活性炭再生系统费用高问题，降低饱和活性炭作为危险废物的更换成本，而且使吸附后的挥发性有机物得到彻底处置，是工业园区中小企业集中区域VOCs治理一个有效的解决办法。

3.4 聚焦“散乱污”污染治理

相关生态环境部门必须高度重视“散乱污”污染影响，大力开展“散乱污”企业清理整治工作，可根据实际情况采取联合执法、部门分头执法相结合的方式，持续对“散乱污”企业保持高压态势。对存在多方面问题的关停取缔类“散乱污”企业，指派最能直击其“痛点”的职能部门牵头执法，用最高效和最有力的手段予以取缔。尤其是对存在严重安全、消防隐患等对群众生命财产构成直接威胁、符合查封条件的，要优先使用查封手段。同时积极推进工业园区VOCs 集中治理试点工程，建立长效监管机制。

3.5 尽快出台更严格的排放标准

据了解，国家相关VOCs 排放标准已在不断推进制修订，地方标准也在紧锣密鼓地制订，但总体进展仍缓慢。必须根据当前VOCs 治理新要求全力推进，尽快出台各行业新的排放标准。新标准应更加严格，应强调从源头、过程和末端的全过程控制，重视无组织排放控制，严格污染物的排放限值，明确排放限值与管理性规定的要求，通过严格的标准推动VOCs 企业选用更高效的治理技术，不断深化VOCs 综合治理。

3.6 借助先进科技手段，加大监管力度

可以采用常规监管与科技监管相结合的方式，加大对VOCs 排放企业的监管和执法力度。日常监管中，一旦发现企业未在密闭空间或者设备中进行生产，未按照规定安装、使用污染防治设施，或者未采取减少废气排放措施以及未使用低挥发性有机物涂料或者未建立、保存台账等的违法行为，依据有关法律法规从严查处。科技监管，即利用先进的VOCs 走航技术和在线监测技术等先进科技手段配合执法，实施对非法排污的精准打击，全面监控污染源，有效监管VOCs 排放企业。