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行业报告有机废气治理行业2015年发展综述

派力迪环保2018-08-12 15:13:38

行业报告

    【摘要】综述了我国有机废气(VOCs)治理行业的发展环境,介绍了行业技术发展进展及新技术的开发应用情况,分析了VOCs治理市场与企业状况,针对行业发展存在的主要问题提出了解决对策和建议。

    【关键词】有机废气治理 控制技术 行业发展 挥发性有机污染物

    1 行业发展环境

    2015年是我国“十二五”规划的最后一年,也是VOCs污染防治工作发生重大变革的一年,随着一系列的法律法规和管理制度的颁布实施,VOCs污染防治与管理工作进入到了一个关键的阶段。

    1.1 新的《环境保护法》和《大气污染防治法》的颁布实施,为VOCs的污染防治工作提供了法律依据

    新的《环境保护法》和《大气污染防治法》逐步开始实施,对既有条款进行了大规模增删、调序、重新修订,在《大气污染防治法》中增加了“重点区域大气污染联合防治”和“重污染天气应对”的内容,明显增加了与VOCs污染防治相关的条款,要求分别从源头控制、清洁生产和排放管理等方面进行全面控制。在源头控制方面,明确规定生产、进口、销售和使用含挥发性有机物的原材料和产品的标准,其挥发性有机物含量应当符合质量标准。在清洁生产和排放管理方面,要求产生挥发性有机物的生产服务活动必须在密闭空间中进行,并按照规定安装、使用污染防治设施,无法密闭的,应当采取措施减少废气排放。对于违反相关条款排放VOCs的,处以罚款、关停等处罚,严重时甚至承担刑事责任。

    新大气污染防治法的颁布实施,从法律层面上将挥发性有机化合物(VOCs)纳入了大气污染防治监管范围,给排污企业带上了“紧箍咒”,为相应的政策、法规和管理制度的制定和VOCs的污染防治工作提供了法律依据。

    1.2 《挥发性有机物排污收费试点办法》的颁布实施,极大地推动了相关行业的VOCs治理工作

    国家发展改革委、财政部和环境保护部联合发布了《挥发性有机物排污收费试点办法》(财税〔2015〕71号)和《关于制定石油化工及包装印刷等试点行业挥发性有机物排污费征收标准等有关问题的通知》(发改价格〔2015〕2185号),自2015年10月1日起对全国范围内的石油化工、包装印刷行业试点开征VOCs排污费。试点范围为石油化工行业中的原油加工及石油制品制造、有机化学原料制造、初级形态塑料及合成树脂制造、合成橡胶制造、合成纤维单(聚合)体制造和仓储业,以及包装印刷行业的包装装潢印刷。

    《挥发性有机物排污收费试点办法》的颁布实施,对VOCs的污染防治工作起到了巨大的推动作用。各省市区政府部门开始纷纷制定了VOCs排污收费的实施细则,包括收费行业、收费费率和收费办法等具体要求,已经有北京、上海、天津、江苏、浙江、河北等十个省市区正式发布了实施细则并开始收费,预计到2016年将会在全国范围内展开。在收费制度的重压之下,之前还在观望的企业特别是一些大型企VOCs减排工作已经开始全面启动,VOCs的减排能力与企业的清洁生产水平已经上升为相关行业竞争的关键,清洁生产水平高、排放量少的企业将得以生存,反之将会面临被淘汰的危险,特别是在北京、上海等管理要求高,执法强的地区这个趋势已成为共识。

    1.3 VOCs排放标准体系不断完善,各地明显加大了重点行业排放标准的制定与实施力度

    为了推动VOCs的治理工作,“十二五”期间环保部全面启动了重点行业VOCs排放标准的制定工作。2015年4月29日,环保部会同国家质检总局发布了《石油炼制工业污染物排放标准》(GB31570-2015)、《石油化学工业污染物排放标准》(GB31571-2015)、《合成树脂工业污染物排放标准》(GB31572-2015)等三项国家大气污染物排放标准,自2015年7月1日起正式开始实施。新制定的标准强调源头、过程和末端的全过程控制,大幅收严了常规污染物的排放限值,大幅度增加了涉及到VOCs的控制项目(在原有的排放标准中涉及到VOCs的控制项目只有27项,在以上三个排放标准中拓展到了76项),重视无组织排放控制,实行排放限值与管理性规定并重的原则,明确了无组织排放的管理要求。在以上三个排放标准实施以后,涉及VOCs的大气固定源污染物排放国家标准至此已经扩展至14项(见表1)。

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    由于排放标准的制定工作非常复杂,特别是涉及到VOCs排放标准的制定需要有相应的基础科研工作支撑,虽然近年来已经立项的重点行业还有很多,但总体上进展缓慢,大部分行业标准尚在制定中(见表2)。和国家标准相比,近年来各省市区根据各地产业结构和减排方向,明显加大了与VOCs排放相关的地方排放标准的制定工作,被视为各地推动VOCs减排的主要依据。北京市已经发布了与VOCs有关的排放标准12项(见表3),上海市有8项(见表4),广东省有5项(见表5),重庆市有4项(见表6),天津市(见表7)、河北省、浙江省、江苏省(见表8)也已经颁布了相关排放标准。

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    1.4 针对VOCs污染防治工作的形势,各地政府、各行业等都明显加大了管理力度

    (1)重点地区明显加大了VOCs治理力度,VOCs污染防治规划工作在重点城市和重点区域全面铺开随着新的《环境保护法》和《大气污染防治法》的颁布实施,排放标准体系的不断完善和《挥发性有机物排污收费试点办法》的发布,各地方政府、各行业协会等都明显加大了针对VOCs排放的管理力度。在VOCs排放量较大的重点城市和区域纷纷制定了短期和长期VOCs减排与治理规划,已经有包括北京、上海、天津、重庆、海南、杭州、宁波、唐山、青岛、苏州、郑州、西安、绍兴、大连、石家庄等大型城市以及包括广东东莞、湖北襄阳、浙江台州、浙江桐乡、浙江嘉兴、山东德州、安徽淮安、江苏南通等约有40个以上的城市发布了VOCs综合治理方案,在这些治理规划中涉及到重点行业、重点企业以及实施进度、资金配套、监管措施等内容,有些属于短期规划(1~3年),有些属于长期规划(3年以上),可以讲VOCs污染治理的攻坚战已经打响。

    (2)加强了对VOCs污染防治的业务培训工作,培养了大量的从事VOCs防治管理、治理技术等人才VOCs污染防治工作无论对管理部门还是排污行业来讲都是一个较新的问题,涉及行业众多,管理经验不足,治理难度较大。为此,环保部门、行业协会以及一些机构在2015年纷纷展开了VOCs污染防治的业务培训工作,为“十三五”期间VOCs的治理工作奠定基础。

    2015年初环境保护部举办了全国石化行业VOCs环境管理业务培训班,培训对象为各省市区环境保护厅(局),重点城市环境保护部门,环境保护督查中心等,培训内容包括VOCs污染防治的政策法规和管理制度、VOCs污染控制总体思路、排放标准体系与排放控制要求,石化行业VOCs污染源排查工作指南、排放量核算方法及案例分析,石化企业泄露检测与修复(LDAR)工作指南,工业点源VOCs排放特征及控制技术分析等等。在《挥发性有机物排污收费试点办法》实施期间,环保部组织各地环保系统对排污收费方案进行了系统的培训和解读。

    6月份,中国环保产业协会在北京组织召开了第五届“全国挥发性有机污染物(VOCs)减排与控制”会议,与会代表有400多人,参加单位包括各地环保系统、行业部门、专家学者、工程公司和排污企业等。会议规模大、规格高,内容系统、全面,受到了各界的高度重视,收到了良好效果。

    各地环保部门为了提高管理水平,纷纷针对VOCs的治理问题组织进行了相关业务培训工作,并针对该地区的行业特点对VOCs治理工作组织进行了研讨,在此基础上逐步理清了该地区VOCs治理的总体思路,制定了重点行业和重点区域的治理规划。

    此外,针对市场需要,中华环保联合会等机构连续组织了“挥发性有机物(VOCs)污染治理与检测技术”系列培训班,每期培训人员都超过了300人以上,为相关工程公司和污染企业培训了大量的技术人才。

    (3)政府部门的执法力度显著提高,促进了VOCs治理工作的全面开展在新的《环境保护法》和《大气污染防治法》的颁布实施以后,针对VOCs的治理工作,各地环保部门明显加大了监管和处罚力度,特别是处于大气污染重污染区域的北京市、河北省等区域,环保部门通过明察暗访、限期治理等措施,对违规生产、治理延后、治理设施不达标等问题进行了严格执法的处罚,对有些企业实施了连续计罚等措施,对违规生产企业起到了极大的震慑作用。其中,环保部门的约谈机制在VOCs的治理中也发挥了重要作用,促进了各地对VOCs污染的管理力度。

    2 行业技术发展

    由于市场需求巨大,近年来我国VOCs治理技术得到了快速发展。主流的治理技术,如吸附技术、焚烧技术、催化技术和生物治理技术得到了不断地拓展和完善,一些新的治理技术,如低温等离子体技术、光解技术、光催化技术等也在不断地完善过程中。近几年的技术发展情况来看主要体现在以下几个方面:

    2.1 新的吸附(再生)工艺不断发展和完善

    (1)吸附回收技术

    在有机废气治理领域,溶剂回收往往具有很好的经济效益。吸附回收技术研究的最多,应用的最成熟。从目前的情况来看,很多行业的VOCs治理涉及到溶剂的吸附回收技术。如油气回收、包装印刷、石油化工、化学化工、集装箱喷涂、原料药制造等行业。从吸附工艺来讲,低压水蒸气脱附再生技术依然是主流技术,工艺得到了不断地完善;近年来发展的氮气保护再生新工艺,避免了水蒸气的使用,减轻了回收溶剂提纯费用,并提高了设备安全性,得到了一定的应用,特别是在包装印刷行业的应用最为广泛。此外,采用真空(降压)解吸的再生技术在高浓度的油气回收和储运过程中的溶剂回收领域也得到了大量的应用。

    (2)吸附浓缩技术

    在大部分的工业排放尾气中VOCs是以低浓度、大风量的形式排放的,为了降低治理费用,通常是利用吸附材料首先对低浓度废气进行吸附浓缩,然后再进行冷凝回收、催化燃烧或高温焚烧处理。吸附浓缩技术的应用近年来发展迅速,特别是沸石转轮吸附浓缩技术(采用多种类型的硅铝分子筛作为吸附剂)已经成为很多行业低浓度VOCs治理的主流技术。沸石转轮吸附浓缩技术最早从日本企业开始的,并在全世界范围内得到了应用。该技术净化效率高,尾气排放浓度稳定,采用高温热气流再生时安全性好,被视为诸如汽车制造等喷涂行业的最佳可行治理技术,国外的一些治理工程公司近年来开始在我国大规模地推广该技术,发展迅速,除了日本的几家公司以外,美国、韩国和台湾的一些公司也纷纷开始介入我国国内市场,近年来占领了很大一部分的市场份额。国内企业方面,广州黑马环保科技公司通过自主开发掌握了该技术,技术上逐步走向成熟,已在一些行业得到良好的应用。其他的一些有实力的工程公司也在加大力度研究开发该技术,如青岛华世杰等公司等,并开始在市场上推广应用。

    (3)活性炭吸附集中再生技术

    在诸如喷涂(如4S店喷涂)、印刷(包装印刷和书刊印刷)、化工、制药等行业,存在大量分散的小型企业,VOCs的排放量小、排放浓度低,但不能达到目前逐步严格的排放标准要求,这些企业的治理是目前VOCs减排与控制工作中的一个难题。活性炭吸附技术是简单易行、低成本的治理技术,是目前这些企业首选的治理技术。但对单个企业进行治理,建立相应的活性炭再生系统费用高,小企业往往难以承担治理费用。因此目前大量的企业只是安装了活性炭吸附装置,而没有安装活性炭再生装置,需定期更换活性炭。

    由于更换活性炭的成本较高,更换下来的活性炭作为危废处理又增加了部分成本,因此在实际运行中缺乏监管的情况下吸附装置实际上成为摆设。各地环保管理部门已经逐步认识到了这个问题,为了减轻单个企业的治理费用,采用集中收集吸附使用过的活性炭,建立统一的活性炭异位(地)再生装置,是目前最为可行且成本低的一种模式。该模式在VOCs排放集中的区域/城市/工业园区中得到了各地管理部门的极大重视。

    目前为止已经在山东、河北和江苏等地建立了活性炭的集中再生基地,每个再生基地的活性炭年再生量都达到了几万吨的规模,很好地解决了分散吸附后活性炭的循环利用问题,被认为是工业园区(如化工园区、制药园区、纺织印染园区等)中小企业集中区域VOCs治理的一个可行的低成本的解决办法。

    (4)活性炭吸附回收的溶剂集中提纯利用技术

    在很多行业中,如包装印刷、服装涂布整理、化工、制药、锂电池生产、化纤生产等行业,溶剂使用量大,进行溶剂回收具有很好的经济效益。但回收的溶剂往往是混合溶剂,或者含水量高,或者存在溶剂变质的问题,在大多数情况下不能直接回用于生产,需要进行精馏提纯以提高回收溶剂的价值。依靠单个企业建立溶剂提纯装置费用高,通常企业难以承受。在企业集中的地区,如各类工业园区,有政府部门出面组织,引入第三方运营机制,建立统一的溶剂提纯回收中心,可以大大降低企业的负担。目前在已经有锂电池行业、服装涂布行业、包装印刷行业等采用该模式进行VOCs的综合治理,并取得了很好的治理效果。

    2.2 蓄热式(催化)燃烧技术逐步替代传统的(催化)燃烧技术

    催化燃烧技术和高温焚烧技术是目前VOCs治理的主流技术,也是最为有效彻底的治理技术。无论是热力焚烧法还是催化燃烧法都需要将废气加热到相应的燃烧温度。如果废气中有机物的浓度较高,废气燃烧后所产生的热量可以维持有机物分解所需要的反应温度,采用燃烧法是一种经济可行的方法。传统的催化燃烧技术和高温焚烧技术由于换热效率低,当废气中有机物浓度较低时,采用需要大量能耗,治理设备运行费用高。

    为了提高热利用效率,降低设备的运行费用,近年来发展了蓄热式热力焚烧技术(RTO)和蓄热式催化烧技术(RCO)。蓄热系统是使用具有高热容量的陶瓷蓄热体,采用直接换热的方法将燃烧尾气中的热量蓄积在蓄热体中,高温蓄热体直接加热待处理废气,换热效率可达到90%以上,而传统的间接换热器的换热效率一般在50~70%。蓄热式(催化)燃烧技术的发展大大拓宽了催化燃烧技术和高温焚烧技术的应用范围,可以在较低浓度下使用,近年来得到了广泛地应用,并在很多行业中逐步替代了传统的(催化)燃烧技术(特别是在低浓度范围的VOCs废气治理),近年来得到了大量的推广应用。

    2.3 生物技术的不断深入发展,适用范围逐渐拓宽

    生物法最早应用于废气脱臭。近年来随着对挥发性有机污染物治理技术研究的不断深入,生物法逐步被应用于挥发性有机污染物的治理领域。生物法具有设备简单,投资及运行费用低,无二次污染等优点,但由于生物法对有机污染物的降解速率较低,只是在处理低浓度有机废气时才具经济性。此外,由于生物菌种对有机物的降解具有专一性,只适合于易生物降解的有机物的净化,普适性较差。

    由于具有绿色环保和处理费用较低等优点,近年来,生物法处理有机废气的研究工作进展很快,各种生物菌剂和填料的开发不断地取得突破,除了在除臭领域的应用外,近年来逐步拓展到酮类、醛类、酯类等多种类型的有机物的净化(在低浓度情况下使用),生物法在已经成为某些行业有机废气(特别是恶臭气体)治理的主要技术之一,适用范围不断拓宽。

    2.4 除臭市场需求巨大,除臭技术近年来得到了迅速发展

    异味扰民问题已经成为影响现阶段我国经济发展和社会稳定的问题之一,异味的治理工作已经成为近年来各地环保部门最为关注的问题。

    异味的产生源包括工业源和生活源。工业源包括炼油、塑料、橡胶、合成纤维、精细化工、日用化工、化学制药、生物制药、农药、化肥、纺织印染、工业污水处理、食品加工、肉产品加工、海产品加工、饲料加工等众多行业;生活源包括垃圾储存与转运、垃圾填埋与焚烧处理、生活污水处理、堆肥、餐饮油烟等等。

    异味污染物排放浓度低,一般在几十ppm以下,有的甚至在ppb级,治理困难。异味治理涉及到民生问题,影响社会安定,因此近年来各地环保部门明显加大了对异味的治理力度。由于涉及的行业众多,加之之前经济快速发展过程中以为污染的遗留问题多,目前异味治理的市场巨大,为此近年来涉及到异味治理的相关技术发展迅速。

    异味的治理技术涉及到吸附技术、吸收技术、生物技术、低温等离子体技术、光氧化及光催化技术等,各种治理技术均有所应用,其中以吸附技术、吸收技术、生物技术、低温等离子体技术为主,光氧化及光催化技术近年来也部分得到了应用,但具体的、长期的治理效果有待进一步考察与评估。此外,采用植物液掩蔽法去除异味在诸如垃圾转运站等场合也得到了大量的应用。

    从目前的实际治理情况来看,治理企业普遍缺乏针对不同来源废气排放特征的认识,低温等离子体、光催化、光氧化等技术往往伴随着产生二次污染物等问题,废气排放成分解析又非常困难,在技术选择上存在很大的盲目性,致使很大一部分的治理项目效果不佳,导致重复进行治理的情况频发。

    2.5 不同技术交互融合,组合技术发展迅速

    VOCs治理的难点在于成分极其复杂,不同类型的化合物性质各异,在大多数行业中所产生的VOCs又是以混合物的形式排放。因此采用单一的治理技术往往难以达到治理效果,在经济上也不合理,通常情况下需要采用多种治理技术的组合治理工艺。因此近年来各种组合治理工艺发展迅速,如吸附浓缩+催化燃烧技术、吸附浓缩+高温焚烧技术、吸附浓缩+吸收技术、低温等离子体+吸收技术、低温等离子体+催化技术等。采用组合治理技术,从净化效果上考虑是为了实现污染物的达标排放,是从成本上考虑可以降低治理费用,以最低的代价达到治理效果。

    从目前的治理实践来看,大部分的行业中VOCs的治理都需要采用组合技术,有些行业甚至需要采用两种以上的组合技术采用实现治理效果。

    2.6 实施清洁生产,从源头上减少使用量和排放量是目前VOCs减排控制的发展趋势

    对于挥发性有机废气的治理,首先应该从污染源头进行控制,减少生产工艺中VOCs的使用量。主要包括变更原材料,使用低污染的原材料取代高污染原材料;改善生产操作条件,降低有机物的无组织逸散;采用新工艺,尽量减少有机溶剂的使用量,限制污染物的产生。采取源头治理,改变粗放型的生产工艺,可以从根本上减少VOCs的排放,降低末端治理的负荷。

    随着VOCs污染排放控制政策法规和管理制度体系的逐步建立,进行末端治理的代价提高,特别是VOCs的排污收费制度的实施和排放标准的逐步加严,倒逼企业开始注重清洁生产工艺的提升,从源头上减少VOCs的使用量和排放量。特别是在涉及到喷涂(涂料的使用行业)、包装印刷(油墨和胶粘剂的使用行业)、胶粘(胶粘剂的使用行业)和清洗(清洗剂的使用行业)等工艺的行业,尤其需要从源头减排做起,这也是发达国家VOCs治理的经验。

    近年来在汽车制造行业开始大面积推广使用水性涂料,VOCs的排放大大减少,末端治理成本也随之大大降低;集装箱、造船等行业也在探索使用水性涂料;在包装印刷行业的复合膜制造过程中,开始大量推广无溶剂复合技术,在印刷过程中开始推广无苯无酮和单一溶剂油墨,可以大大降低未末端治理的成本;在纺织涂布行业中大大减少了使用溶剂的种类,便于溶剂的回收利用,使得治理成本大大降低;制定淘汰目录,在工业生产的清洗工艺过程中限制使用高毒性、高污染的清洗剂。

    3 VOCs治理市场与企业状况

    3.1 行业发展的基本状况

    (1)我国作为制造业大国,在诸如原料药制造(化学制药)、合成革(PU)、软包装印刷、电子终端产品制造、人造板、纤维板、木制家具制造、化学纤维(粘胶丝)、造船、集装箱制造、煤化工(焦化)、农药制造等VOCs的重污染行业承担了全球大部分的产能,VOCs的排放总量巨大,需要进行治理的行业和企业数量之多在其他国家的发展史上是没有过的。另一方面,由于我国VOCs的治理工作在“十二五”后期刚刚开始起步,因此治理任务艰巨,从近期来看由此催生的治理市场容量巨大。

    (2)挥发性有机污染物VOCs减排与控制需要从重点行业入手,走行业减排的道路。目前各地政府部门都是从重点行业开始抓起,提倡“行业减排”和“减量减排”的理念,从重点行业/重点污染源做起,分阶段、有步骤地逐渐推进,以《大气污染防治行动计划》为依据,目前各地主要在石油化工、有机化工、工业涂装和包装印刷等重点行业开展治理工作。另外,目前在我国建立了众多不同类型的制造业工业园区,企业高度集中,在这些园区中污染物排放也高度集中,对园区进行综合整治,开展VOCs污染综合防治工作会收到更好的效果。因此,目前各地治理的重点是抓园区的VOCs治理,如石化工业园区、制药工业园区、化工工业园区等。

    (3)根据《重点区域大气污染防治“十二五”规划》,目前VOCs的治理重点区域主要集中在“三区”、“十群”所规定的区域,其中京津冀地区由于大气污染最为严重,随着近年来京津冀一体化的推进,对VOCs的污染防治工作抓的最紧,各地的排放标准体系和管理制度体系推进的也最快,其次为长三角地区和珠三角经济发展发达地区。在中西部地区,虽然起步较晚,近两年来VOCs的治理工作也已经引起了重视,如重庆市、成都市、郑州市等。

    (4)“异味”的治理虽然对VOCs的减排贡献不大(通常异味成分中VOCs的浓度很低),但由于涉及到民生问题,影响社会稳定,而且涉及到的行业众多,治理难度大,政府部门近年来对涉及到异味排放的企业抓的最紧,近年来异味治理的市场激增,近年来从事异味治理的企业如雨后春笋般的呈现出爆发式的增长。

    3.2 VOCs治理市场状况

    由于VOCs的污染涉及到众多的行业,目前我国尚未建立VOCs污染企业的源清单,对VOCs治理市场难以进行准确的计算。总体来讲,VOCs的治理市场可以划分为以下四部分:

    (1)源头减排市场

    在很多行业首先是提高清洁生产水平,从源头上实现VOCs的减排。涉及到对企业的提质改造,包括生产工艺、生产设备和原材料的更改与改进。如汽车和家具生产行业喷涂生产线的改造,更换为水性涂料;包装印刷行业复合与印刷生产工艺改进,更换为水性油墨和水性胶粘剂等。从短期来看,生产工艺、生产设备和原材料的更改与改进投入大;但从长期来看,很多行业可以借此促进产业升级,大幅度降低VOCs的排放,减少VOCs的末端治理成本。

    (2)末端治理市场

    从目前已经发布了VOCs治理规划的近40个城市和地区的情况来看,各个城市发布的VOCs治理重点企业数量都在100~1000家之间,以平均300家计算,每家企业的治理费用按平均300万元计(实际上大型企业的治理费用可能达到几千万元直至上亿元,小型企业的治理费用可能在100万元左右),每个城市的平均治理费用在9亿元左右。以全国200个城市和地区计算,则近三年的VOCs治理市场将达到1800亿元,平均每年600亿元左右。实际上城市地区和相关企业数量要远超过300家,实际的末端治理市场要超过该估算的数据。

    (3)VOCs检测/监测市场

    VOCs的种类多(最为常见的有200多种),涉及到的行业和企业数量多,排放条件复杂,监管非常困难,检测/监测已经成为目前制约VOCs治理的一个关键问题,从长远来看,VOCs检测/监测市场需求巨大,可能接近或达到VOCs末端治理的市场。VOCs检测/监测市场主要包括三个方面:

    一是对污染源的常规检测。污染源的常规检测主要是为污染治理设备的选择与建设提供基础数据,也是为环保部门的执法服务。在石化与化工行业,对于无组织排放的泄露检测与修复(LDAR技术)工作目前已经在全国范围内展开,通常都是由第三方负责完成,目前已经有大量的第三方服务公司在从事检测服务工作,由于检测项目多,通常检测周期较长,一般检测费用较高。

    二是污染源在线监测装置的需求。为了对污染源进行有效的监管,工业固定源(特别是较大型的污染源)的在线检测将是今后的一个发展趋势。目前天津市和上海市已经明确规定了VOCs污染源的在线检测要求,其他地区虽然还没有明确要求,但在实际操作过程中也已经增加了在线检测的要求。对于一般污染源,可以只考虑非甲烷总烃的检测,检测设备费用较低,约需要20万元左右;但对于苯系物等控制要较高的污染因子,除了对非甲烷总烃的检测要求外,还需要对特殊污染因子进行检测,检测设备的投入较高,可能需要50~100万元左右。考虑到VOCs污染源的数量众多,在线监测设备的需求非常大。如上海市规定排风量达到10,000m3/h的污染源必须安装在线监测设备,第一批公布的污染企业数量约为2000家,如果只考虑非甲烷总烃的检测设备费用就需要4亿元。实际上一家企业可能有多个监测点,如果在考虑对高毒性污染因子的检测,实际检测设备的投入要远超过4亿元。

    三是环境空气质量监测站点的建设。在常规空气质量监测站点中增加总VOCs和非甲烷总烃检测项目,需要对检测设备进行改造,增加相应的检测设备。

    (4)VOCs治理的服务市场

    由于我国VOCs治理工作起步较晚,第三方服务市场目前尚未形成规模,但从近几年的发展趋势来看,第三方服务将成为今后的一个发展趋势。

    一是VOCs治理的咨询业务近年来逐渐兴起。VOCs的治理技术体系非常复杂,治理技术的合理选择是困扰业主单位的一个主要问题。很多企业由于技术选择不当,治理效果达不到预期要求,造成重复投资的问题非常突出。因此,VOCs治理的咨询业务近年来逐渐兴起,已经有了一些专门从事VOCs治理业务咨询的公司,主要是为企业提供系统解决方案,以及为政府部门的VOCs治理进行总体规划/策划等。

    二是治理设施的第三方运营服务市场潜力巨大。通常VOCs治理设施的运营专业性要求很高,业主单位缺乏相应的运营方面的人才,由第三方负责运行可以更好地保障运行效果,国家政策也提倡由第三方运营服务。此外,在VOCs排放集中的区域/园区中VOCs的集中治理,如溶剂的集中提纯回收、活性炭的集中再生等,涉及到溶剂提纯基地和活性炭再生基地的建设,也需要由第三方来负责管理和运行工作。第三方运营服务将会成为今后VOCs治理的一个发展趋势。

    3.3 行业企业发展情况

    (1)行业总体情况

    随着新的《环境保护法》和《大气污染防治法》颁布实施、排放标准体系的不断完善和排污收费制度开始启动,VOCs的污染防治工作展现出巨大的市场潜力,近年来相关治理业务快速增长,从事VOCs治理的企业数量也呈现出爆发式的增长,据不完全统计(实际上目前也难以进行准确统计)2015年全国从事VOCs治理相关的企业不低于800家。

    对于VOCs治理行业的发展,2015年可以讲是具有标志性的一年。企业数量快速增长,骨干企业规模逐渐变大。根据调查统计结果,2015年年产值在5000万元以上的企业超过60家,其中年产值在1亿元以上的有20家左右,超过2亿元的有8家左右,在5000万~1亿元之间的预计有40家左右与前几年相比整个行业有了长足的发展。

    新加入的工程公司主要来源于三个方面。

    一是原来从事其他业务的环保公司(如脱硫、脱硝、废水治理等)和从事化工等行业的公司纷纷转行或增加了VOCs治理业务,该部分约占了新增公司的30%左右;

    二是由于VOCs治理的门槛较低,大家看好VOCs治理市场,新成立了大量治理公司,该部分约占了新增公司的60%左右;

    三是国外从事VOCs治理的工程公司纷纷开始进入中国市场,其中以日、美、欧、韩国以及台湾地区为主,全球知名的公司基本上都已经开始介入进来,介入的形式包括合资公司、独资公司和代理公司等,也有的以技术输入的方式为国内公司提供相关技术和设备。国外公司和先进治理技术的进入,极大地促进了我国的VOCs治理工作,也为国内相关技术的改进提高起到了重要的作用。

    (2)主要(骨干)企业发展情况

    以前从事VOCs治理的企业主要集中在江苏、浙江、广东、山东、上海、福建、天津和北京等沿海地区和经济发达地区,近年来开始向全国发展,中西部地区如河北、重庆、湖北、湖南等省市也得到了快速发展,近两年如雨后春笋般成立了大量的从事VOCs治理的工程公司、检测机构和服务公司。按照技术类型粗略地对一些治理企业进行如下划分:

    吸附(回收)技术:广州黑马科技有限公司、泉州天龙环境工程有限公司、福建利邦环境工程公司、武汉旭日华科技发展有限公司、石家庄天龙环保科技有限公司、洛阳天宝环保科技公司、清本环保工程(杭州)有限公司、北京明泰来环保科技有限公司、上海申榕环保设备有限公司、中节能天辰环保科技公司、广州恒晨环保科技有限公司等。

    吸附与催化技术:北京绿创环保集团、上海东化环境工程有限公司、广州怡森环保设备工程有限公司、杭州彩虹环保技术工程有限公司、河北先河正源环境治理技术公司、中机工程(西安)启源公司、可迪尔空气技术(北京)有限公司等。

    焚烧、燃烧技术:恩国环保企业公司、扬州恒通环保科技公司、科迈科(杭州)环保设备公司、苏州苏净环保股份有限公司、山东皓隆环境科技有限公司等。

    低温等离子体、光解、光催化技术:山东派力迪环保工程公司、宁波东方兴达环保设备公司、北京大华铭科环保科技有限公司、苏州易柯露环保科技有限公司、中科新天地(合肥)环保科技公司、广州紫光公司等。

    生物技术:浙江工业大学、青岛金海晟环保设备公司、广东南方环保生物科技公司、江苏朗逸环保公司、东莞市博大环保科技公司等。

    综合性技术公司:凯天环保科技股份有限公司、嘉园环保有限公司、上海梅思泰克环境股份有限公司、青岛华世洁环保科技公司、北京首创博桑环境科技股份有限公司、上海安居乐环保科技股份有限公司等。

    油气回收技术:海湾环境科技(北京)股份公司、大连欧科膜技术工程公司等。

    油烟净化技术:上海昊元净之王环保设备有限公司、广州郎洁环保科技有限公司等。

    功能材料:宁夏华辉活性炭公司、淄博正轩功能材料公司、江苏苏通碳纤维有限公司、景德镇佳奕新材料有限公司、杭州凯明股份有限公司、山西新华化工有限公司等。

    4行业发展存在的主要问题与对策

    4.1排放标准体系的制定进展迟缓,严重制约了VOCs治理工作的总体推进

    排放标准体系是重点行业进行VOCs治理的主要依据。针对VOCs的治理工作,在“十二五”期间环保部开始立项的相关排放标准非常多,涉及到很多的重点行业。但由于之前的研究基础薄弱,缺乏基础数据,很多行业排放标准的制定工作遇到了很大的困难,致使总体进展缓慢,到目前为止发布实施的和VOCs排放相关的

    标准只有14项,尚有18项还在制定过程中,迟迟未能出台。此外,还有一些重点行业的排放标准尚未立项,如乳胶手套生产行业、家电生产行业、造船行业、集装箱制造行业、制鞋行业、漆包线制造行业等等,这些行业的VOCs排放量都已经达到了万吨以上的水平,有的直至达到了十万吨以上,急需相关的排放标准进行规范。此外,在已经制定的排放标准中,由于包含的范围太广,如石油化学工业排放标准包含的产品和工艺太多,实际上执行起来比较困难,下一步还需要进一步进行细化。

    4.2 《重点行业VOCs污染控制技术指南》尚未出台,已经成为目前VOCs治理的瓶颈问题

    由于VOCs治理技术体系非常复杂,之前我们又缺乏相关的治理经验,无论是业主单位还是管理部门对具体的污染源治理工作都没有相关的经验可以参考,在进行技术和工艺选择时感到无从下手,往往由于技术选择不当,难以实现达标排放,造成重复治理的现象比较普遍。

    从国外的经验来看,针对VOCs的治理,在一个排放标准颁布以后相关的治理技术指导一定要尽快地跟进,以指导相关行业的治理工作。《重点行业VOCs污染控制技术指南》的制定工作已成为目前VOCs治理的当务之急,应该尽快组织制定并颁布实施,以规范VOCs治理市场,为业主单位和管理部门提供技术指导。

    4.3 VOCs检测市场管理混乱,需要进一步规范

    由于涉及到的物质种类繁多,VOCs的检测工作非常复杂,工作量大,专业性强。环保监管部门由于条件限制完全难以承担相关检测工作,目前主要是由第三方检测机构承担。从目前的实际情况来看,第三方检测机构的检测结果存在的问题较多,由于缺乏有效的监管和相应的监测规范,往往存在简化检测程序,甚至数据造假的现象等问题,造成环保部门无法对污染源进行有效的监管。因此需要尽快制定VOCs污染源与环保治理设施的检测规范以及第三方检测机构的考核与管理制度,以规范检测市场。

    4.4 目前我国VOCs治理的技术与国外先进技术相比还存在较大的差距,需要国家和企业进一步加大研发力度

    近年来国外的工程公司开始逐渐介入到我国的VOCs治理领域,并带来了一些先进的治理技术。通过实际的比较可以发现,虽然相应的治理技术国内企业也都有所应用,但从总体技术水平来讲,和国外先进技术相比我们还存在较大的差距。具体体现在以下两个方面。

    一是治理工艺的总体设计水平较低,缺乏相应的设计规范;

    二是对技术细节考虑不够,工艺环节比较简单,难以保证治理设施的稳定运行;

    三是在控制材料性能方面尚存在一定差距,或者对控制材料的选择不当,造成控制净化效果较差。无论是国家还是企业都需要进一步加大技术研发投入力度,尽快提高技术水平,完善治理工艺和设备。

    4.5 提升监管能力,加强对VOCs污染源和治理设施的监管力度

    由于VOCs的污染量大面广,对污染源的监管工作非常困难。虽然已经有了相关的法律法规和管理制度,污染企业被动地进行了污染源的治理,但由于监管工作不能同步跟进,很大一部分的排污企业抱着应付的思想进行治理。

    一是压低治理费用,低价中标,治理设施很难实现达标排放和稳定运行;

    二是治理设施不安规范运行,控制材料不按规定进行更换,实际上达不到治理效果;

    三是即使上了治理设备,只是抱着应付的思想,为了降低治理费用在验收以后就搁置起来。因此,要达到VOCs减排的目的,还需要环保部门进一步加大执法和监管力度,使得排污企业不敢违法,保证治理设备的正常运行。

    4.6 加大人才培养力度,建设从事VOCs治理的人才队伍

    从事VOCs治理的人才队伍严重缺乏,需要加大人才培养力度。VOCs的污染治理技术体系复杂,对设计人员的综合要求高,需要掌握化学化工、通排风、机械设计、自动控制等专业的人才。由于我国VOCs的治理工作起步较晚,从事VOCs治理的企业一般规模较小,不注重人才培养,严重缺乏有经验的、综合型的从事VOCs治理的人才队伍,企业人才储备不足,设计力量受限,很多企业只有极少数的有经验的设计人员,有很多企业甚至没有考取环境工程师资格的人员,不具备环境工程设计的基本条件,严重制约了企业的发展。特别是在一些大型的VOCs治理工程的设计上,国内企业的综合设计水平和国外公司相比还存在较大的差距。加大人才培养力度,通过企业重组等形式进行人才的优化组合,是目前治理企业发展的必然途径。


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