工业生产过程源VOCs排放特征及减排措施

张秀梅

（广东康逸环保科技有限公司广州分公司，广州 510000）

挥发性有机物（VOCs）在光照条件下很容易发生光化学反应，是生成臭氧（O）的重要前体物。有研究表明，2019年全国O浓度较2015年增长22%，O作为首要污染物的天数比例持续上升，为有效遏制O的增长趋势，有必要明确工作重点，VOCs 污染防控与减排是关键。为加快推进VOCs 减排，切实改善环境空气质量，从中央到地方，各级政府逐级下达了“十三五”时期VOCs 总量减排任务。在我国人为源VOCs 排放中，工业源贡献率最大，且贡献率逐年增长，因此，推进工业源的VOCs 减排，特别是工业生产过程源的VOCs 减排，对于完成“十三五”时期VOCs 总量减排任务至关重要。本文结合具体案例，分析研究区“十三五”时期工业生产过程源VOCs 的排放特征及减排措施。

1 研究对象与方法

研究区环境空气质量总体良好，“十三五”时期，各年度环境空气质量优良比例均超过95%，但O日平均浓度超标现象仍时有发生，各年度均以O为首要污染物的天数比例最高，且呈上升趋势，O已经成为影响该市环境空气质量的首要污染因子，空气污染类型也已逐步由尘类污染转化为光化学污染，呈复合污染态势。VOCs 作为O的重要前体物，是该市“十三五”时期需要重点实施减排的污染物。

本文基于该市第二次污染源普查数据、环境统计数据和工业企业污染源调查统计数据，运用多种方式，分别调查该市2015年和2020年VOCs 排放情况，并以2015年为基准年，摸清该市工业生产过程源的各行业VOCs 排放底数，分析“十三五”时期工业生产过程源VOCs 的重点减排措施和实施效果，最后提出建议。

2 工业生产过程源VOCs 排放特征

该市VOCs 排放源包括交通源（移动源）、工业源、生活源和农业源四大类，2015年和2020年对VOCs排放的贡献从大到小均为工业源＞移动源＞生活源＞农业源，2015年工业源贡献率达54%，一系列减排措施实施后，2020年工业源贡献率降至35.8%，但工业源仍是该市VOCs 排放的最大贡献源。工业源又分为生产过程源和燃料燃烧源，其中，生产过程源包括工艺过程源与溶剂使用源。在工业源VOCs 中，工业生产过程源贡献率超过98%，燃料燃烧源只占很小的比例。因此，工业生产过程源是该市VOCs 排放的首要贡献源。

在该市工业生产过程源中，2015年印刷和记录媒介复制业VOCs 排放量最高，贡献率达41.9%，其次是塑料制造及塑料制品行业，贡献率达20.7%，印染行业排第三，贡献率达8.4%。印刷和记录媒介复制业、塑料制造及塑料制品行业、印染行业、家具制造业、化学原料和化学制品制造业、医药制造业以及计算机、通信和其他电子设备制造业等七大行业贡献率达92.9%，上述七大行业为该市的VOCs 重点行业。2020年，该市VOCs 排放总量较2015年减少42.6%，其中78.7%的减排量来自工业生产过程源。

3 工业生产过程源VOCs 重点减排措施

3.1 推进重点企业开展“一企一策”综合整治，落实减排任务

“十三五”时期，该市工业生产过程源VOCs 减排措施重点工程是主抓七大重点行业，分行业施策，并向省级和市级VOCs 重点监管企业下达具体减排任务，督促各企业开展“一企一策”综合整治，推进重点企业VOCs 减排。

该市VOCs 重点监管企业均开展了“一企一策”综合整治，主要通过加强过程管控、加强废气收集、建设或升级末端治理设施、替代部分涉VOCs 原辅材料等措施来实现VOCs 减排。“十三五”时期，该市132 家重点监管企业VOCs 减排的主要措施是提高VOCs 废气收集率和建设或升级末端治理设施；采取低VOCs 原辅材料源头替代措施的企业主要集中在包装装潢及印刷业，其他企业由于产品和生产工艺具有特殊性，现阶段尚无合适的替代原辅材料，该市源头替代水平总体不高。据调查统计，该市省级和市级重点监管企业2020年VOCs 排放量较2015年减少近70%，减排幅度较大，主要得益于重点企业“一企一策”综合整治。

3.2 整治印染行业，推进印染行业企业清退或入园

2015年，印染行业是工业生产过程源VOCs 的第三大贡献源。印染行业是该市传统支柱行业之一，以能耗高、水耗大、单位产值排污量大的小型企业为主。印染生产过程需要保持高温和使用大量具有挥发性的有机助剂，VOCs 排污量大，同时印染废水具有污染物组分复杂、色度深、酸碱度高、化学需氧量（COD）高、生物降解性差等特点，对大气环境和地表水环境都造成较大影响。该市重点流域水环境处于大力整治阶段，“十三五”时期，结合VOCs 整治与减排目标，该市主要针对重点流域印染行业企业开展了清退或入园推进工作，清退各类违法违规印染企业，对于符合入园条件的印染企业，推进入园和升级改造。相比2015年，2020年印染行业VOCs 排放量减少约88%。

3.3 加强“散乱污”工业企业（场所）VOCs 整治

该市制定了“散乱污”工业企业（场所）专项整治工作方案和指导意见，并建立整治监管平台，通过实地排查和大数据监管，摸清“散乱污”工业企业（场所）清单，分别提出关停取缔、搬迁整合、升级改造三大类整治任务。工作开展过程中，秉持发现一处、整治一处的原则，整治完成率高，极大促进了区域VOCs 减排。

3.4 严格落实涉VOCs 排放的新、改、扩建项目环境准入

该市将VOCs 排放量是否符合总量控制要求作为新、改、扩建项目环评审批的前置条件，限制高VOCs 排放项目的建设，严格控制VOCs 新增排放量；推进新建涉VOCs排放的重点行业工业企业入园进区；鼓励优先采用低（无）VOCs 原辅材料，并配套废气高效收集和治理设施。严格落实涉VOCs 排放项目环境准入，有利于优化产业结构，从源头上控制新增VOCs 排放量。

4 下一阶段VOCs 减排措施建议

4.1 研究低（无）VOCs 原辅材料替代方案，提高源头替代水平

该市工业生产过程源VOCs 污染防控尚处于起步阶段，以末端治理为主，低（无）VOCs 原辅材料源头替代仍处于摸索阶段，源头替代总体水平不高。该市下一阶段应鼓励开展各重点行业低（无）VOCs 原辅材料替代方案研究，学习借鉴其他地区先进经验做法，探索适用于当地发展水平的低（无）VOCs 原辅材料替代方案，提高源头替代水平。对于符合工艺要求的、先进的低（无）VOCs 原辅材料替代方案，管理部门应出台政策推进工业企业采用或升级改造。

4.2 鼓励采用多种技术组合的末端治理工艺，提高处理效率

经过“一企一策”综合整治后，从该市重点监管企业的VOCs 末端治理设施情况来看，大多数企业采用多种技术的组合工艺，如活性炭吸附+催化燃烧、减风增浓+燃烧、沸石转轮吸附+燃烧、紫外线（UV）光解+活性炭吸附等，但仍有少数企业仅采用光催化等处理效率低的治理技术。研究表明，在印刷、化工、汽修、涂装、橡胶和制鞋等行业，UV 光解+活性炭吸附组合工艺对VOCs 的平均去除率为52.6%～79.0%；燃烧类工艺平均去除率最高，为77.2%～92.1%，其中直接燃烧、蓄热燃烧等工艺的平均去除率大于90%。UV 光解+活性炭吸附组合工艺应用比较普遍，处理效果处于中等水平；燃烧类工艺目前在各行业的处理效果均比较好，该市已有部分企业采用，对于VOCs 浓度高、排放量大且有条件的工业企业，或大气环境VOCs 承载力低的地区，推荐采用燃烧类工艺。生态环境部印发的《重点行业挥发性有机物综合治理方案》指出，光催化、光氧化、低温等离子等均为低效技术，主要适用于恶臭异味等处理。未来，该市应逐步淘汰低效治理设施，尤其是光催化方面。

4.3 其他建议

建立VOCs 重点行业企业动态清单，推进VOCs成分分析和污染源解析研究，细化应重点控制的VOCs 特征污染物，并依照省级VOCs 重点监管企业的分级管理规则，优化重点企业分级管理。此外，该市部分企业存在VOCs 废气收集范围比较小、车间或生产工序的密闭性不强等问题，下一阶段应按照应收尽收、分类收集的原则，科学收集废气，提高收集效率，减少VOCs 无组织排放。

5 结论

VOCs 污染防控与减排是遏制O污染增长的关键，而工业生产过程源对该市VOCs 排放贡献最大。“十三五”时期，该市工业生产过程源VOCs 减排工作取得良好成果，推出多项重点减排措施。一是推进省级和市级VOCs 重点监管企业开展“一企一策”综合整治，二是推进重点流域印染行业企业清退或入园，三是整治“散乱污”工业企业（场所），四是严格落实涉VOCs 排放项目的环境准入。目前，该市工业生产过程源VOCs 污染防控仍以末端治理为主，低（无）VOCs 原辅材料源头替代仍处于摸索阶段。下一阶段，该市应着力于探索并采用适宜的低（无）VOCs 原辅材料替代方案，鼓励工业企业采用多种技术组合的高效末端治理工艺，逐步淘汰低效治理设施，提高处理效率，并加强过程控制和废气收集，以更好地推进工业生产过程源VOCs 减排。