VOCs治理設施提升改造不知從何下手？

　　在固定源管控方面，持續推進VOCs綜合整治是生態環境部大氣環境司今年重點工作安排之一。在生態環境部環境工程評估中心日前主辦的揮發性有機物污染防治技術論壇上，生態環境部大氣環境司有關負責人明確指出，“提升改造VOCs治理設施不能‘一刀切’要求所有企業建設RTO、RCO，應當以適宜為第一位，建設適宜高效的治污設施。”

　　與此同時，記者注意到，多地積極呼吁轄區內企業對現有VOCs治理設施運行情況開展自檢，盡早淘汰單一光催化、低溫等離子等VOCs處理設施，并換其他有效設施。

　　在此背景下，中國環境報記者采訪了揮發性有機物污染治理技術與裝備國家工程實驗室主任葉代啟，解讀應如何科學看待、判定、應對環保低效處理設施，進行升級改造。

　　治理技術高低與否，關鍵在適用場景和處理效率

　　葉代啟告訴記者，不同的治理設施都有一定的使用條件和適用范圍，提升和改造VOCs治理設施時，關鍵在于需要綜合考慮其治理效率、運行情況以及是否符合相關排放標準等因素。

　　當前，多地生態環境部門呼吁對采用單一低溫等離子、光氧化、光催化以及非水溶性VOCs等治理技術的企業進行升級改造。

　　這些工藝一般用在哪些行業？是否能將其與低效之間“畫上等號”？

　　葉代啟表示，上述工藝確實可以被視為低效的處理設施，但在處理適宜濃度、性質的VOCs廢氣時，仍具有一定的優勢并可以發揮作用。

　　光催化技術適用于含氨、有機胺、醇、醛、苯系物、硫化氫等異味氣體的凈化，常見于處理制藥、化工、養殖業以及污水處理廠等產生的廢氣，處理效率為34%—53%不等。

　　低溫等離子技術適用于處理低濃度含VOCs廢氣和含氨、有機胺、硫化氫、醛酮類、烯烴類等異味氣體，常見于食品加工、合成橡膠、印染、養殖以及污水處理廠等廢氣的處理，處理效率為6.64%—31%不等。

　　活性炭吸附技術適用于中低濃度VOCs的處理，廣泛應用于石化、化工、包裝印刷、工業涂裝、醫藥制造、電子行業等，處理效率為1.99%—81.06%不等。

　　“一般而言，這些單一技術適合處理達標后異味或者惡臭氣體，不能用于VOC達標治理。即使技術組合起來，也不能保證達標治理的效果。”葉代啟說。

　　他以對重點企業的調研舉例，結果顯示活性炭吸附技術平均處理效率低于50%，僅有少部分可以達到80%以上；使用UV光解技術和長期未更換活性炭的活性炭吸附技術及其組合技術占比高達50%以上；低溫等離子設備在實際應用中存在一定的安全風險。

　　因此，他建議，在當前技術發展下，光催化、低溫等離子以及活性炭吸附等處理工藝的運行維護要更加規范，同時考慮與其他技術組合聯用，可解決單一處理技術的缺陷，充分發揮其在VOCs廢氣處理方面的效果。

　　另一方面，一些行業內普遍認為高效的末端處理設施也可能存在處理效率低下情況。

　　以RTO和RCO兩類技術舉例，前者是蓄熱式熱氧化技術，主要是把有機廢氣加熱到760℃以上，使廢氣中的VOCs氧化分解成CO2和H2O。

　　RCO則是蓄熱式催化燃燒技術，是有機廢氣通過蓄熱體換熱進入催化劑床層，在催化劑表面發生氧化反應，可以在較低溫度下將廢氣中的VOCs氧化分解為CO2和H2O。

　　這兩類技術廣泛應用于石化、化工、醫藥制造、包裝印刷、工業涂裝、涂料油墨制造等行業中高濃度VOCs廢氣治理。

　　葉代啟介紹，在設計合理、運行維護規范的條件下，RTO處理效率可達90%以上，RCO處理效率可達95%以上，處理效率均較高。

　　高效技術處理效果不理想，“優等生”考了“差成績”的原因何在？

　　葉代啟解釋，部分企業即使選擇了高效的末端治理設施，但RTO裝置燃燒溫度未滿足要求，RCO裝置催化材料長期不更換，處理效率仍較低。

　　末端治理設施提升改造，企業應當“從何下手”？

　　對于企業而言，并非購置高效的治理技術、設施后就萬無一失了，問末端治理實施“要效率”是關鍵。

　　葉代啟建議，企業可以通過定期監測和評估設施的處理效果、運行數據、維護費用等指標，來判斷設施是否達到了預期目標，而不是簡單地將某類設施歸為低效處理設施。

　　在實際應用中，對于處理效率普遍較低、運行不穩定、遠不能達到相關排放標準要求的可以視為低效處理設施，應采取相應的措施進行優化或更換，加強設施運行維護管理也是重點。

　　橘生淮南則為橘，生于淮北則為枳。需要注意的是，不同企業即使采用統一技術，去除效率也不盡相同。

　　葉代啟解釋，各企業由于原輔材料、生產工藝不同，治理設備設計、配套裝備質量、運行維護水平各異，即使選擇了相同的治理技術，VOCs去除效率也會存在較大差異。

　　他建議，在建設治污設施時，企業首先應了解待處理廢氣的特征，包括排放廢氣的濃度、組分、風量，溫度、濕度、壓力等相關信息，選擇幾項備選的處理技術；

　　然后對每種處理技術進行評估，綜合考慮環境性能、技術性能和經濟性能，確保技術可行、運行穩定且經濟合理；

　　最后，結合排放標準要求、安全要求、運行管理要求等因素對優選出的技術進行完善和精選確定。

　　此外，他以實際調研中的情況為例指出，當前VOCs治理技術發展較快，企業對治理技術的認識不足，大多數企業在建設VOCs治理項目時，僅考慮了設備和基礎設施等初次投入成本，進而導致VOCs治理效率低，甚至產生二次污染問題。

　　某漆包線生產企業末端治理設備整改前采用了催化氧化+吸收+液相多級氧化的廢氣處理工藝，初次投入成本約1000萬元。日常運行消耗了大量的噴淋液、酸堿液、氧化劑，運行成本達300萬元/年。

　　但是，實際運行后，治理效果不佳，廢氣中含有的酚類物質在催化燃燒過程中未能得到有效處理，針對企業的惡臭、異味投訴舉報事件時有發生，而且，產生的危險化學品和廢水等二次污染物需要進一步處理。

　　在科研人員對這一企業廢氣特征進行深度摸查后，對原二級催化裝置改造并加裝針對酚類物質處理的第三級催化裝置，研發了高效、穩定的催化材料。

　　企業整個改造建設成本降低近一半，運行成本約為原來的三分之一，不僅處理效果提升，VOCs排放濃度遠低于當地法規限值，酚類物質去除率96%以上，濃度降至低于3mg/m3。異味投訴問題徹底解決，且無危險化學品和廢水等二次污染物產生，真正實現了VOCs治理的提質增效、減污降碳。

　　因此，企業必須對廢氣性質和整個治理項目的初次投入成本、運行成本以及回收效益進行綜合考慮，選出最優的VOCs治理方案。

　　VOCs治理技術將向更低成本、高效、低碳、循環方向發展

　　葉代啟指出，隨著一系列VOCs控制政策、方案、法規的出臺，以及配套的標準、技術指南的發布和監管力度的加大，我國VOCs末端治理技術正從不更換、不活化吸附劑的簡單吸附技術、直接燃燒技術、光催化技術、非熱等離子體技術等五花八門的低效率技術向高效的吸附技術與燃燒技術及其組合技術集中。同時他坦言，目前低效技術仍占大多數。

　　他介紹，當前我國VOCs治理技術大體上可劃分為分離和銷毀兩大類技術。

　　分離技術是采用物理方法，通過吸附、吸收、膜分離、冷凝等方法來分離有機物，主要包括吸附技術、吸收技術、冷凝技術、膜分離技術等；

　　銷毀技術是采用化學或生物反應等方法，在熱、催化劑、微生物或光等的作用下將有機物轉化為二氧化碳和水等，主要包括燃燒技術、生物技術、光催化技術、等離子體技術等。

　　“這些技術中，活性炭吸附、吸收、冷凝回收、生物處理、焚燒等較為成熟。膜分離、光催化和低溫等離子技術有待進一步研究完善。”葉代啟表示，目前，吸附技術、燃燒技術和多種組合技術是當前VOCs治理中的主流技術。

　　展望未來，葉代啟表示：“‘雙碳’目標下，VOCs治理技術將朝著低成本、高效、低碳、循環的方向不斷發展，吸收技術、冷凝技術、膜分離技術和生物技術因具有回收效率高、二次污染小、碳排放量低等優點，應用范圍將更加廣泛。”