VOCs减排技术分类与发展解读
挥发性有机物(VOCs)作为细颗粒物(PM2.5)和臭氧(O3)生成的关键前体物,其有效管控已成为打好污染防治攻坚战的关键举措之一。在国家和地方政策的强力推动下,工业源VOCs排放管控受到广泛重视,围绕工业企业VOCs管控投入了大量的治理设施和技术手段。
VOCs减排技术分类与应用
1. 源头削减技术
源头削减是减少VOCs排放的最有效手段之一,主要通过减少有害物质的源头使用来实现。例如,大力推广低(无)挥发性有机物含量的涂料、油墨、胶黏剂、清洗剂等产品。此外,提升行业清洁生产水平,提高废气收集效率,减少生产过程VOCs无组织逸散与排放。
2. 过程控制技术
过程控制技术旨在减少生产过程中VOCs的逸散和排放。这包括优化生产工艺和设备,确保VOCs在生产过程中得到有效的控制和管理。例如,针对重点行业、重点污染物排放量大的工艺环节,研发推广专业化深度治理工艺和设备,开展应用示范。
3. 末端治理技术
末端治理是VOCs减排的关键环节,主要包括以下几种技术:
- 吸附法:利用吸附剂(如活性炭、凹凸棒石等)的表面吸附或离子交换作用去除VOCs。
- 燃烧法:包括直接火焰燃烧和催化燃烧,通过燃烧有机废气来降低有机物浓度。
- 冷凝法:通过降低废气温度使VOCs冷凝,从而实现VOCs的回收。
- 生物处理法:利用微生物代谢作用分解VOCs。
- 等离子体破坏法:通过等离子体产生的高能电子破坏VOCs分子结构。
最新VOCs减排技术进展
1. 吸附材料的改进
新型吸附材料的研发和应用是VOCs减排技术的重要进展之一。例如,通过改性天然材料(如凹凸棒石)来提高其吸附效率和稳定性。此外,提升VOCs关键功能性吸附催化材料的效果和稳定性,针对现有吸附材料吸附/再生性能仍较差、催化材料易中毒失活等问题进行研究和改进。
2. 组合工艺的应用
组合工艺在VOCs减排中展现出显著优势。例如,“吸附浓缩+燃烧”技术结合了吸附和燃烧的优点,既能高效去除VOCs,又能降低能耗。此外,RTO(蓄热式热氧化)、膜法等高效工艺也在VOCs治理中得到广泛应用。
3. 区域联防联控
区域联防联控是彻底治理VOCs污染的有效手段。通过建立多目标最优减排模型,并运用先进的算法(如基于自适应变异率的分解多目标进化算法)来优化VOCs减排方案,可以实现减排总量最大、减排成本最低、经济影响最小的目标。
环保政策对VOCs减排的影响
1. “双碳”政策的推动
“双碳”政策的实施为VOCs减排提供了新的动力。同一经济发展速度下,2060年“双碳”情景下VOCs减排量比强化减排情景预计增加42.8万吨—43.2万吨。此外,VOCs污染防治被认为是实现“双碳”目标的现实要求,协同降碳、协同温室气体减排等构成其主要特征。
2. 全过程精细化管控
“全过程精细化管控”成为VOCs减排的重要方向。这包括优化含VOCs原辅材料和产品结构、严格执行VOCs含量限制标准、加快把VOCs纳入征收范围等措施。此外,针对简易低效废气处置设施,加快替代升级也提上日程。
3. 区域协同治理
区域协同治理是VOCs减排的重要策略。例如,《空气质量持续改善行动计划》(“大气十条3.0”)明确将在重点区域、成渝地区、长江中游城市群和其他VOCs排放量较高的城市开展光化学监测,并提出要由“实施VOCs专项整治方案”向“大力推动VOCs减排”转变。
未来发展趋势
1. 技术创新与协同增效
未来,VOCs减排技术将更加注重协同增效。例如,通过组合工艺(如吸附+膜分离+生物法)实现VOCs的高效治理和资源回收。此外,研发和应用更高效的吸附材料、催化材料等也将成为研究热点。
2. 绿色材料与低碳技术
开发和推广绿色材料和低碳技术是VOCs减排的重要方向。例如,推广低VOCs含量的涂料、油墨等产品,以及采用低碳生产工艺(如短流程、反应过程强化等)。
3. 精准治理与智能控制
结合物联网与AI算法,实时监测VOCs浓度并动态调整处理参数,提升治理效率。例如,通过数字化管理实现园区污水站的标准化运营。
4. 政策驱动与产业升级
随着环保法规的日益严格,VOCs减排将推动相关行业的技术升级和产业转型。例如,《船舶制造业绿色发展行动纲要(2024-2030年)》明确要强化VOCs综合治理,加强VOCs全过程、精细化管控。
VOCs减排不仅是环保的需要,更是实现“双碳”目标和推动绿色低碳发展的重要举措。通过技术创新、政策驱动和区域协同治理,VOCs减排技术正在不断进步和应用。未来,随着技术的不断发展和政策的持续推动,VOCs减排将为实现蓝天白云、清新空气的目标提供重要支撑。
技术资料