浅谈VOCs治理措施在济宁市减排工作中的实际应用

闫炜

（济宁市生态环境事务中心，山东济宁 272000）

随着我国工业化程度不断提高，挥发性有机物（VOCs）的污染越来越严重，但是其减排相对发达国家的进展却非常缓慢，成为我国大气空气质量治理的短板。因此，“十四五”期间，国家新增了能与氮氧化物行成协同效应、加剧污染程度的挥发性有机物作为减排指标。

2021年是“十四五”的开局之年，全国各地市VOCs减排任务都异常艰巨。要想根治VOCs，首先要了解VOCs的概念、深入透彻地分析VOCs的来源以及治理工艺等，才能做到“标本兼治”。以下主要针对VOCs的治理措施和济宁市现状及治理情况做进一步探讨。

1. VOCs的定义及危害

挥发性有机物（Volatile Organic Compounds，VOCs）是指常温下饱和蒸气压大于70.91Pa或常压下沸点在50℃～250℃存在于空气中的有机物。

目前在空气中已检出的VOCs多数是有毒气体，如未经过净化处理而直接排入大气中，不仅可以引发雾霾、大气光化学反应，进而对周边的大气环境造成污染，也会对人的身体健康造成危害。所以现在全国各地环保部门越来越重视大气污染物VOCs的减排治理。

2. VOCs的来源

大气中的VOCs主要来源于工业生产过程中产生的工业废气、机动车产生的汽车尾气以及各种生活源的排放。以济宁市为例，我市工业源主要包括炼焦、化学药品原料药制造、有机化学原料制造、石墨及碳素制品制造、包装装潢及其他印刷、胶合板和纤维板制造、涂料染料和颜料的制造等行业。

2016年，我市列入环境统计系统中的重点工业企业486家，涉及VOCs排放的企业为147家，VOCs排放量为7367t。作为国家重要的能源基地，11187km2内拥有22家现役燃煤发电厂，煤炭消耗量、发电企业密度度及装机容量均居全国同类城市前列。仅电厂的VOCs排放量就占到全市工业VOCs排放量的一半以上。截至2020年底，我市重点工业企业数量增至724家，VOCs排放量增至9190t，机动车VOCs排放量为11052t，二者占全市VOCs排放量的70%以上。因此，济宁市的VOCs减排治理迫在眉睫。

3. VOCs的减排治理措施

3.1 源头控制

鼓励企业采用先进的设备，推广使用低VOCs含量的涂料、油墨和胶粘剂，引导企业加大源头替代的治理力度。

3.2 过程控制

所有涉及VOCs的储存、运输以及排放均应采取设备和空间密闭，对VOCs进行集中收集，提高废气收集率，减少VOCs的逃逸和无组织排放。

3.3 末端控制

企业应根据自身生产工况及各个重要生产参数选择合适的末端治理工艺，以提高VOCs的去除率达到降低VOCs排放量的效果。

3.3.1 吸附工艺

吸附工艺是当今最常用的有机废气去除技术之一，也是目前工业VOCs 治理的主流技术。吸附法是利用活性炭等具有大比表面积的多孔性固体吸附剂将挥发性有机物吸附在固体表面上，从而将污染物成分去除。该方法主要适用于浓度低的污染物，但是随着活性炭等吸附剂的消耗，也会降低其吸附能力，因此需要定期再生处理吸附剂。

3.3.2 吸收工艺

利用溶液、溶剂等吸收剂对工业废气中的挥发性气体进行吸收，使其与废气分离的工艺称为吸收法。该方法主要适用于高浓度的污染物，但是针对吸收不同的有机气体需要选择不同的、合适的吸收剂，对环保要求较高的时候，去除效果难以保证。

3.3.3 冷凝工艺

冷凝工艺是通过降低温度和增加压力，使某些气态有机物污染物凝结为液态后得以净化和回收。该方法适用于高浓度、高沸点的有机气体，但是由于耗电量大，处理费用较高，不能实现节能减排。

3.3.4 膜分离工艺

膜分离工艺是利用人工合成的特殊高分子膜对特定VOCs的渗透性实现的分离技术，其技术含量较高。采用膜分离技术多用于处理和回收石化企业生产过程中产生的有机废气，具有保护环境和节约资源的双重效益[1]。但是高分子膜的价格昂贵使用且寿命较短。

3.3.5 燃烧工艺

燃烧工艺分为直接燃烧工艺和催化燃烧工艺。前者是将废气中可燃烧的有害部分当作燃料直接燃烧，该方法适用于高浓度的VOCs废气，但是反应需要在较高的温度下进行，且易在燃烧尾气中产生其他副产物；后者是必须在催化床层的帮助下加快有机废气的化学反应，将可燃部分催化氧化为无害物质，如二氧化碳和水，最大的优点是无二次污染，该方法适用于处理含碳氢化合物（如烷类、烯类、烃类）的废气。该燃烧工艺的处理效率能高达95%以上，在喷漆等行业产生的有机废气的处理上得到了广泛的应用。

3.3.6 生物降解技术

该方法主要是指在适宜微生物生存的条件下，以VOCs作为能源，二者发生的好氧反应。这个新陈代谢过程将多种有毒有害的有机物进行生物降解，生成二氧化碳和水，可以有效地去除有机废气中的污染物，去除效率高、费用较低且不会造成二次污染。但是该方法对温度、酸碱度以及湿度要求较高，对成分复杂的、生物降解困难的有机废气来讲，生物降解法就难以处理。

3.3.7 光催化氧化工艺和低温等离子体工艺

前者主要是利用光催化剂（如TiO2）的光催化性，氧化吸附在催化剂表面上的VOCs[2]。后者是通过高压脉冲放电获得具有高度反应活性的离子、电子、自由基等粒子，将有机废气氧化分解成小分子化合物，由于大部分VOCs是易燃易爆气体，要使其在较低温度下进行。在“十四五”主要污染物总量减排核查核算时，原则上这两种方法不计算减排量[3]。

4.济宁市治理VOCs举措

当前，虽然我市空气质量总体得到了改善，但改善幅度收窄、持续性难度增大。济宁市在治理VOCs上存在的突出问题是：一是我市产业结构偏重，煤炭消耗量较大，导致污染物排放总量较大；二是济宁市公路货运量巨大，移动源污染凸显，导致臭氧污染矛盾突出；三是工业VOCs治理点多面广、治理难度大。

虽然面临巨大的困难，但是我市生态环境部门仍然迎难而上，围绕核心目标，坚持问题导向，压实主体责任，下大力气综合整治我市VOCs污染源。一是加大已淘汰落后产能和化解过剩产能监管力度，实施现役煤电机组的整合优化，持续推进煤炭消费压减工作，完成“气代煤”“电代煤”任务；二是加强加油站VOCs减排，开展加油站油气回收装置排查整治，制定加油站错峰加油方案，引导群众晚上加油；三是强化重点时段（6～9月份）挥发性有机物和氮氧化物的污染协同管控，提升空气优良率；四是督促我市涉挥发性有机物重点企业“一厂一策”污染深度治理建设进度，实施精细化管理。

通过集中攻坚，取得了初步成效，我市VOCs浓度走高的态势得到了初步遏制。未来，我们需要做的是巩固来之不易的空气质量改善成效，继续加大污染减排力度，在蓝天保卫战的基础上实现新突破。