一、2022年行業(yè)評述
1、主要政策標準
2022年1月,工信部、科技部、生態(tài)環(huán)境部等三部門(mén)聯(lián)合發(fā)布《環(huán)保裝備制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)計劃(2022—2025年)》,聚焦環(huán)境治理新需求,圍繞減污降碳協(xié)同增效、細顆粒物(PM2.5)和臭氧協(xié)同控制等領(lǐng)域,開(kāi)展重大技術(shù)裝備聯(lián)合攻關(guān)。在石化、工業(yè)涂裝、包裝印刷、原料藥、粘膠帶等涉及VOCs排放的重點(diǎn)行業(yè)大力推廣微氣泡深度氧化法、安全型蓄熱式熱力氧化、催化燃燒、生物凈化等揮發(fā)性有機物處理裝備;在鋼鐵、水泥等重點(diǎn)行業(yè)推廣基于陶瓷濾筒(袋)煙氣多污染物協(xié)同處理、氮氧化物與揮發(fā)性有機污染物協(xié)同處理等先進(jìn)環(huán)保技術(shù)裝備。
2022年6月,七部委印發(fā)《減污降碳協(xié)同增效實(shí)施方案》(環(huán)綜合〔2022〕42號),提出推進(jìn)大氣污染防治協(xié)同控制。優(yōu)化治理技術(shù)路線(xiàn),加大氮氧化物、揮發(fā)性有機物(VOCs)以及溫室氣體協(xié)同減排力度;推進(jìn)重點(diǎn)行業(yè)大氣污染深度治理與節能降碳行動(dòng),探索開(kāi)展大氣污染物與溫室氣體排放協(xié)同控制改造提升工程試點(diǎn);VOCs等大氣污染物治理優(yōu)先采用源頭替代措施;推進(jìn)大氣污染治理設備節能降耗,提高設備自動(dòng)化智能化運行水平。
2022年11月,生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合多部委發(fā)布《深入打好重污染天氣消除、臭氧污染防治和柴油貨車(chē)污染治理攻堅戰行動(dòng)方案》(環(huán)大氣〔2022〕68號),強調強化揮發(fā)性有機物(VOCs)、氮氧化物等多污染物協(xié)同減排,以石化、化工、涂裝、制藥、包裝印刷和油品儲運銷(xiāo)等為重點(diǎn),加強VOCs源頭、過(guò)程、末端全流程治理;持續推進(jìn)鋼鐵行業(yè)超低排放改造,出臺焦化、水泥行業(yè)超低排放改造方案;開(kāi)展低效治理設施全面提升改造工程。
2022年國家、地方和團體發(fā)布實(shí)施的與VOCs污染治理相關(guān)標準規范,見(jiàn)表1。
表1 2022年VOCs污染治理相關(guān)標準規范
2、行業(yè)發(fā)展
近年來(lái)我國VOCs治理行業(yè)發(fā)展迅速,業(yè)務(wù)類(lèi)型主要包括治理設備制造、核心材料制造、治理工程服務(wù)、涉VOCs檢測儀器生產(chǎn)制造、檢/監測服務(wù)、第三方運營(yíng)服務(wù)和環(huán)境咨詢(xún)(培訓)服務(wù)等。從事治理設備制造與治理工程服務(wù)的企業(yè)是行業(yè)的主體,已產(chǎn)生了幾十家龍頭骨干企業(yè)。從事核心材料制造的企業(yè)主要包括制造吸附材料(活性炭、活性碳纖維、沸石分子篩、吸附樹(shù)脂)、催化材料、陶瓷蓄熱體等材料生產(chǎn)企業(yè),該類(lèi)企業(yè)數量眾多,除部分活性炭材料供應商外,大部分企業(yè)規模較小。涉VOCs檢測儀器生產(chǎn)制造企業(yè),主要是綜合型環(huán)境檢測儀器設備生產(chǎn)和服務(wù)企業(yè)。部分檢測儀器生產(chǎn)制造企業(yè)同時(shí)從事檢/監測服務(wù)業(yè)務(wù),專(zhuān)門(mén)從事檢測業(yè)務(wù)的企業(yè)發(fā)展迅速,數量眾多。第三方服務(wù)企業(yè)包括大氣和固定源VOCs項目檢測服務(wù)、治理設施的運營(yíng)服務(wù)、環(huán)境咨詢(xún)與培訓服務(wù)(包括園區/區域/企業(yè)VOCs綜合治理診斷/咨詢(xún)/規劃、“一廠(chǎng)一策”“一園一策”“一市一策”治理服務(wù)、政府與企業(yè)從業(yè)人員培訓服務(wù)等)。
由于VOCs污染源具有小而分散的特點(diǎn),單一治理工程/項目規模小,單一VOCs治理企業(yè)的規模擴張受到限制,依靠自身積累發(fā)展困難,產(chǎn)值難以做大,企業(yè)規模一般較小。目前全國從事與VOCs治理相關(guān)的企業(yè)在3000家以上。近年來(lái),隨著(zhù)我國大氣污染防治工作的持續推進(jìn),VOCs治理行業(yè)得到了較快的發(fā)展。但由于行業(yè)競爭加劇,行業(yè)利潤率普遍有所下降。頭部企業(yè)發(fā)展相對較好,億元以上規模的企業(yè)發(fā)展到上百家,成為目前我國VOCs治理行業(yè)的主體;涌現出了一批產(chǎn)值超過(guò)3億元的工程公司,產(chǎn)值超過(guò)5億元的企業(yè)5家以上,最大的企業(yè)接近10億元。此外,還有大量的產(chǎn)值在3千萬(wàn)~1億元的中等規模企業(yè)以及3千萬(wàn)元以下的小型企業(yè),具備“專(zhuān)精特新”特點(diǎn)的中小型企業(yè)發(fā)展勢頭較好,以低端簡(jiǎn)易技術(shù)為主的大量小型企業(yè)生存困難。
3、關(guān)鍵核心技術(shù)
我國對VOCs污染源的治理工作已從“十三五”期間的粗放型治理向精細化、專(zhuān)業(yè)化深度治理的方向發(fā)展。要實(shí)現污染源的深度凈化,末端治理技術(shù)是關(guān)鍵。VOCs末端治理技術(shù)體系復雜,關(guān)鍵核心技術(shù)包括吸附技術(shù)、焚燒技術(shù)、催化技術(shù)、冷凝技術(shù)、吸收技術(shù)、生物治理技術(shù)等。吸附技術(shù)著(zhù)重在活性炭類(lèi)、沸石類(lèi)、樹(shù)脂類(lèi)等吸附材料的性能提升,以及吸附回收工藝和吸附濃縮工藝的優(yōu)化。高溫焚燒技術(shù)(TO/RTO)重點(diǎn)在于高效節能結構設計、以及高性能陶瓷蓄熱體的研發(fā)。催化燃燒技術(shù)(CO/RCO)重點(diǎn)在于高效節能結構設計以及廣譜/高選擇性催化劑的研發(fā)。冷凝技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展深度冷凝、多級冷凝技術(shù),研究熱點(diǎn)主要集中在對冷凝系統的穩定運行和節能優(yōu)化設計。吸收技術(shù)重點(diǎn)在強化吸收劑的研發(fā)和吸收/高級氧化協(xié)同治理技術(shù)。生物凈化技術(shù)重點(diǎn)在于高性能生物菌劑馴化、三維骨架填料和兩相分配生物反應器設計等方面。在減污降碳背景下,VOCs治理的同時(shí)必須兼顧碳減排,溶劑回收利用、生物凈化等綠色低碳治理技術(shù)受到越來(lái)越多的重視。
因VOCs種類(lèi)繁多、一般多污染物并存,且廢氣排放濃度、溫度、濕度、顆粒物含量等條件多變,為提高治理效果,降低治理成本,在實(shí)際應用中大多數情況下需要采用多種技術(shù)的組合工藝進(jìn)行治理。針對高濃度的廢氣,通常需要進(jìn)行溶劑回收利用,可采用冷凝、膜分離、吸附、吸收等兩種或多種技術(shù)的組合治理工藝,如吸附+熱解吸+冷凝回收工藝;無(wú)回收價(jià)值的污染物可采用高溫氧化/催化氧化技術(shù)進(jìn)行治理并對熱量進(jìn)行回收利用。針對低濃度的廢氣,通常需要吸附濃縮、高溫氧化、催化氧化、冷凝等多種技術(shù)組合治理,如吸附濃縮+氧化/冷凝回收工藝。針對以惡臭污染為主要特征的低濃度含VOCs的污染源,除了吸附濃縮+焚燒/催化組合技術(shù)外,強化吸收/高級氧化技術(shù)、生物凈化技術(shù)是主要的發(fā)展方向。
在減污降碳的背景下,溶劑回收技術(shù)特別是吸附回收技術(shù)近年來(lái)得到了較快的發(fā)展。如移動(dòng)床顆?;钚蕴课?高溫氮氣脫附+冷凝溶劑回收工藝實(shí)現了突破,用于PVC手套生產(chǎn)行業(yè)溶劑油的吸附回收,單套吸附裝置的處理風(fēng)量達到20萬(wàn)m3/h,日回收溶劑油達到5噸以上,并在合成橡膠等行業(yè)中得到了應用;以大孔樹(shù)脂為吸附劑的固定床吸附+蒸汽脫附+冷凝溶劑回收工藝近年來(lái)也得到了快速發(fā)展,在制藥、農藥、精細化工等行業(yè)的含氯溶劑回收方面表現出一定的技術(shù)優(yōu)勢。
二、2023年發(fā)展展望
“十四五”時(shí)期,我國生態(tài)文明建設進(jìn)入了以減污降碳協(xié)同增效、促進(jìn)經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展全面綠色轉型、實(shí)現生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善由量變到質(zhì)變的關(guān)鍵時(shí)期,大氣污染治理的目標是推進(jìn)PM2.5和O3協(xié)同控制,需要大幅度削減VOCs和NOx的排放總量,集中打贏(yíng)藍天保衛戰和臭氧污染防治攻堅戰。為實(shí)現“十四五”期間VOCs總量減排10%的目標,今后幾年VOCs治理市場(chǎng)依然巨大。
VOCs污染減排工作方向與國家雙碳目標和裝備高質(zhì)量發(fā)展計劃緊密結合,從含溶劑產(chǎn)品的使用等源頭著(zhù)手減少污染物排放量,采用資源回收利用等技術(shù)實(shí)現資源循環(huán)利用。源頭減排方面,減少有害物質(zhì)的源頭使用,強化強制性標準的約束作用,大力推廣低(無(wú))揮發(fā)性有機物含量的涂料、油墨、膠黏劑、清洗劑等產(chǎn)品。提升行業(yè)清潔生產(chǎn)水平,提高廢氣收集效率,減少生產(chǎn)過(guò)程VOCs無(wú)組織逸散與排放。針對重點(diǎn)行業(yè)、重點(diǎn)污染物排放量大的工藝環(huán)節,研發(fā)推廣專(zhuān)業(yè)化深度治理工藝和設備,開(kāi)展應用示范。升級改造末端治理設施,在重點(diǎn)行業(yè)推廣先進(jìn)適用的治理裝備,優(yōu)化完善溶劑回收、吸附濃縮、蓄熱焚燒(RTO)、催化燃燒(RCO)、冷凝、吸收、生物技術(shù)等主流治理工藝和低耗高效組合凈化工藝。