“十四五”我国VOCs排放总量控制方案研究与建议

我国大气污染防治工作已从以细颗粒物(PM_2.5)控制为主转变为PM_2.5与臭氧(O3)协同控制新阶段,O3已成为空气质量达标和持续改善的重要制约因素。挥发性有机物(VOCs)是生成臭氧的重要前体物之一,大幅削减VOCs的排放量是现阶段O3污染防治的关键。本文基于“十四五”我国VOCs排放的预测结果,提出了VOCs总量控制的总体思路、范围和技术路线,设计了VOCs排放总量控制方案,确定了总量分配指标和指标权重,进一步得出各省(区、市)2025年控制情景下VOCs排放的削减率、削减量以及排放总量,并以此为基础对“十四五”时期VOCs总量控制提出了以区域总量控制为主,结合重点行业、重点企业集群实施总量控制;强化重点行业、重点企业、集群或园区综合治理;建立以环境质量为核心,综合VOCs排放量核查核算及减排绩效评估的考核体系;同时提出了建立市场化的减排机制和舆论监督的实施机制等建议。     

VOCs处理工艺综述

<正>引言VOCs是一类低沸点有机化合物的总称,其英文名称为volatile organic compounds。随着现代工业的发展,工业及交通运输设备VOCs排放量越来越大,目前,北方许多地区均出现了严重雾霾天气。我国《重点区域大气污染防治"十二五"规划》已将VOCs列入控制指标,要求重点行业(包括石化业)现役源VOCs排放削减10%~18%。本文对常用的几个处理措施等几个方面进行简单的汇总和整理。     

宁波 力争三年少排两成工业废气

<正>浙江省宁波市近日出台工业大气污染防治专项实施方案,计划3年内加快推进80多个重点工业大气治理项目,到2017年,全市工业大气污染物排放总量继续稳步下降,力争工业废气排放综合削减量超过20%,挥发性有机物排放量下降20%以上,钢铁、水泥等重点行业的污染强度下降30%以上。根据方案规定,宁波市对工业行业划定了严格的环保     

基于统计回归的高分辨率工业源排放大气常规污染物排放清单建立与校核方法

采用多元线性逐步回归数学统计方法,在调查分析案例城市工业企业排放信息数据的基础上,建立了大气常规污染物(SO2、NOx、CO、VOCs(挥发性有机化合物)、PM10)排放量与相关影响因素(综合能源能耗、电消耗量、工业生产产值)的数学关系模型,并分析此模型对核算区县分辨率工业源排放大气常规污染物排放清单的适用性。结果表明,所建立的回归模型对核算区县分辨率工业源排放大气常规污染物排放清单具有较好的适用性与推广性。将该模型应用于唐山市,得到工业源SO2、NOx、CO、VOCs、PM10排放量拟合值的市级误差和区县级误差分别为17%、0.18%、-40%、-15%、47%和33%、16%、29%、27%、70%。建立的回归模型不但具有收集数据统计量种类简单的便利性,而且其区县级工业排放量拟合值与REAS(Region Emission Inventory in Asia)排放清单相比更接近调查值。     

完善我国工业源VOCs控制标准的对策建议

挥发性有机污染物(VOCs)排放涉及众多行业,且以无组织排放为主,我国对VOCs污染控制相对滞后,配套污染控制标准体系不完善。选择最早开展VOCs治理工作的美国进行研究,分析其污染控制标准体系并总结了主要特点;同时梳理我国目前废气污染物控制标准体系现状,分析了其特点和主要问题,提出对石化化工企业污染源进行归类解析的思路,通过分析不同污染源的主要特点研究污染源的控制方式。在此基础上,提出完善我国工业源VOCs控制标准体系顶层设计的建议,为我国VOCs污染控制管理提供参考。     

北京市汽车涂装VOCs治理现状与减排潜力分析

汽车制造是北京市的重要支柱型产业,也是挥发性有机物(VOCs)的重要排放源之一。在充分调研VOCs治理现状的基础上,对高端乘用车和普通乘用车涂装工艺各环节的产排污特征进行分析,并对其减排潜力进行重点研究。结果表明,由于高端乘用车生产线对各环节废气的全面处理等因素,VOCs排放水平显著低于普通乘用车;普通乘用车水性漆喷涂环节是最具减排潜力的关键点,若采用“干式除漆雾(循环风)+转轮吸附+焚烧”的改进处理措施,预计可实现VOCs减排比率达39.62%,但相应增加的环保投资对生产企业会形成一定的成本压力。     

广州市三条重污染河涌春季VOCs排放通量的研究

采用Tenax采样管和热解吸与GC-MS联用仪研究广州3条重污染河涌春季释放的挥发性有机物(VOCs)的组成和排放通量。结果表明,3条重污染河涌共检出烷烃、卤代烃、芳香烃、烯烃、醛、醇和其他等7类共37种VOCs成分。BTEX(苯、甲苯、乙苯、间对二甲苯和邻二甲苯)在各采样点中所占比例最大,均占40%以上。24 h连续监测显示,VOCs的排放通量在22:00达到峰值,即66.2μg/(m2.h)。3条重污染河涌的TVOCs排放通量变化范围34.2~94.0μg/(m2.h),其中BTEX排放通量变化范围为15.2~53.2μg/(m2.h)。     

湖北某工业园区夏季VOCs特征及臭氧生成潜势分析

为了解湖北某工业园区的VOCs排放特征和臭氧生成潜势,基于2021年6月的在线监测数据,对该工业园区的VOCs浓度、组分、日间变化及臭氧生成潜势(OFP)进行了分析。结果表明,该工业园区的VOCs平均体积分数为(55.3±32.3)×10^-9,且呈现从深夜到日间逐渐下降的趋势。在VOCs组分中,卤代烃占比最大,占VOCs总浓度的33.3%。以二氯甲烷为主要污染物的卤代烃在夜间的排放和积累是VOCs在该时段高浓度的主要原因。该工业园区的总OFP平均值为241.7±156.6g/m³,组分中芳香烃和烯烃对OFP的贡献最大,两者共占OFP的73.4%。PSCF表明,园区本地的臭氧生成和累积是导致该区域臭氧污染的重要因素。这些结果表明,加强对该工业园区VOCs排放企业的管理可能有助于这一区域臭氧污染的消除。     

中国加油站挥发性有机物排放研究

为了研究加油站挥发性有机物对环境的影响,在考虑经济发展、交通承载力、人口密度和政策导向的情况下,应用排放因子法估算出2010-2030年中国加油站挥发性有机物(VOCs)排放趋势.估算结果表明,2010年VOCs排放总量为228.30千吨,2030年排放量可达1 271.03千吨,主要来自卸油及加油过程,分别占总量的47.64％和52.36％,其中汽油类排放占主导地位,为96.85％.加油站一级、二级回收系统分别可回收45.25％和41.89％的油气,如果两种技术联用则具有协同作用,可回收87.15％.据估算仅2030年一年可减少经济损失9.93× 109元.     

典型有机溶剂使用行业VOCs成分谱及臭氧生成潜势

选取我国北方某重工业城市的家具喷涂、汽车喷涂、印刷打印等典型溶剂使用行业,分析各工艺过程VOCs(挥发性有机化合物)排放的化学成分谱信息,并计算了臭氧生成潜势。现场调研获得其溶剂使用量信息,采用SUMMA罐在车间进行VOCs样品采集,使用气象色谱/质谱系统对样品进行检测。结果表明,各工艺过程排放的TVOCs(VOCs化合物浓度之和)均较高,其中汽车硝基涂料(NC)喷涂工艺排放TVOCs质量浓度最高,达5 520.09μg/m~3,打印店最低,为755.32μg/m~3。对各工艺过程,家具喷涂中聚氨酯涂料(PU)、硝基涂料(NC)喷涂工艺和汽车NC漆喷涂工艺排放的VOCs都以苯系物为主,质量分数均在80%以上,主要组分包括邻-二甲苯、乙苯、甲苯、1,2,4-三甲苯、间,对-二甲苯和苯。报纸和铜版纸印刷排放VOCs以烷烃、苯系物为主,两者烷烃质量分数分别为39.51%和33.34%,苯系物质量分数分别为54.80%和51.07%,且报纸印刷排放VOCs主要组分为癸烷、乙苯及1,2,4-三甲苯,报纸和铜版纸印刷排放VOCs主要组分为1-丁烯、间乙基甲苯和对乙基甲苯。打印店排放VOCs中质量分数最高的是烷烃(65.09%)。上述行业臭氧生成潜势最高的是家具PU漆喷涂(5.863 g O_3/g VOCs),其次是家具NC漆喷涂(5.714g O_3/g VOCs)和汽车NC漆喷涂(5.505 g O_3/g VOCs),苯系物为主要贡献物。基于原辅材料消耗量的排放因子法计算出各工艺过程VOCs实际排放量,研究表明家具厂1和2的PU漆喷涂工艺VOCs排放量最高,分别为623.36 t/a和94.72 t/a。     

关于O3和PM2.5协同控制的一些思考

细颗粒物(PM_2.5)和臭氧(O₃)是影响我国环境空气质量持续改善的两个关键污染物,具有一定的同根同源性,具备协同控制的基础条件。通过对现阶段我国实施O₃和PM_2.5协同控制的政策管理、科学机理、技术措施和能力建设等方面的系统分析,建议从国家层面科学划定O₃联防联控区域,优化区域联防联控机制;摸清O₃关键前体物VOCs和NOx的排放基数,建立VOCs分物种清单;量化协同方案,有序开展污染物、区域、行业多角度协同控制;开展O₃和PM_2.5协同机理研究,强化科学研究的支撑作用;开展VOCs综合治理,提高监管执法能力建设。以期实现O₃和PM_2.5短期削峰,长期达标。     

Removal of Volatile Organic Compounds from polluted air

Volatile Organic Compounds (VOCs) are among the most common air pollutants emitted from chemical, petrochemical, and allied industries. VOCs are one of the main sources of photochemical reaction in the atmosphere leading to various environmental hazards; on the other hand, these VOCs have good commercial value. Growing environmental awareness has put up stringent regulations to control the VOCs emissions. In such circumstances, it becomes mandatory for each VOCs emitting industry or facility to opt for proper VOCs control measures. There are many techniques available to control VOCs emission (destruction based and recovery based) with many advantages and limitations. Therefore, deciding on a particular technique becomes a difficult task. This article illustrates various available options for VOCs control. It further details the merits, demerits and applicability of each option. The authors hope that this article will help in critically analysing the requirements and accordingly decide on the appropriate strategy to control VOCs.     

汽车涂装VOCs减排途径探究

汽车涂装VOCs的大量排放严重污染环境且危害人体健康,需对其排放水平加以控制。根据汽车涂装VOCs的产生环节,从原料替代、工艺改善和VOCs治理方式等方面探究其减排途径,提高治理水平。采用环保型涂料从源头减少VOCs排放,优化涂装工艺、采用高涂着率喷枪,优化喷枪与涂装面角度、雾化压力、涂装面距离等可以提高喷涂效率,减少过量喷涂。就治理方式而言,吸附技术适用于中低浓度需回收的VOCs气体,燃烧技术几乎不产生二次污染物,吸附浓缩+燃烧技术因治理效果好而被广泛应用。     

秦皇岛市太阳能开发利用发展对策研究

根据秦皇岛地理位置特点和城市定位,秦皇岛市开发利用太阳能主要从光伏发电、太阳能生态建筑、太阳能与风能协同进行海水淡化、太阳能与地热复合式空调系统和旅游场所综合利用太阳能等几方面进行发展。     

Sensitivity analysis and optimization for gasoline vapor condensation recovery

Volatile organic compounds (VOCs) are easily evaporated and discharged from everywhere into the atmosphere, especially in various operations of gasoline. The emission of VOCs is always a significant environmental problem, and the control of VOCs pollution has been a hot topic in the field of air purification. In this paper, the condensation separation method for gasoline vapor recovery was investigated and four gasoline vapors of S1–S4 were selected for the sensitivity analysis and optimization of the condensation process, using the Model Analysis Tools from Aspen Plus. Generally, to control VOCs pollution efficiently, both the vapor recovery efficiency and the outlet vapor concentration of the condensation recovery system should be simultaneously considered. Then an optimized three-stage condensation process was proposed, whose condensation temperatures were optimized and designed at 1 °C, −40 °C and −110 °C, respectively. Further, based on the comprehensive consideration of both meeting the more strict VOCs emission standard and ensuring the condensation recovery system work stably and economically, it was recommended that the maximum total vapor recovery efficiencies for S1–S4 should be 99.73%, 99.79%, 99.82% and 99.19%, and the minimum outlet vapor concentrations be 2.87 g/m³, 2.75 g/m³, 3.04 g/m³ and 16.98 g/m³, respectively. Accordingly, the condensation temperature of the copious cooling stage should be set at −130 °C. Moreover, the total cooling duties for the single-stage and three-stage condensation processes were investigated and compared when the condensation temperature of the recovery system ranged from 20 °C to −110 °C. The total cooling duties of the three-stage condensation process for S1–S4 would be saved by 12.23%, 15.68%, 13.96% and 15.65%, respectively. Finally, a three-stage condensation system was developed for the industrial gasoline vapor recovery, which has performed well since its installation.     

布尔台矿回采工作面瓦斯涌出主控因素及治理措施

为了探究布尔台煤矿回采工作面瓦斯涌出主控因素及其治理措施，以42201回采工作面为例，采用单元法现场实测了工作面瓦斯涌出情况，并分析了其受开采强度、风量、煤层瓦斯含量、工作面来压变化、气候条件等相关参数的影响规律。研究结果表明:布尔台煤矿42201回采工作面的主要瓦斯涌出来源为煤壁和落煤瓦斯涌出；矿山压力显现和来压时，工作面绝对瓦斯涌出量有较为明显的异常变化；开采强度的变化趋势和上隅角瓦斯浓度异常变化的趋势是一致的；对比发现，地面大气压力对工作面瓦斯涌出的影响程度远小于开采强度。针对布尔台煤矿的特点，提出了“顶板定向长钻孔分段水力压裂强制放顶和联巷插管或煤柱大直径钻孔桥接采空区的瓦斯抽采相结合”的瓦斯治理措施。现场应用发现:42201工作面最高来压强度由59.1 MPa降低至48.0 MPa，上隅角瓦斯抽采量为2.70~3.79 m3/min，平均为3.25 m3/min，占总的瓦斯涌出量的比例为62.65%~69.16%。     

“三线一单”大气管控单元划分法在上海的应用

本研究基于“三线一单”编制技术要求计算了上海市2017年大气污染物排放量,其中SO2排放量为6. 28万吨、NOX排放量为31. 50万吨、VOCs排放量为33. 38万吨、一次PM2. 5排放量为5. 09万吨、NH3的排放量为8. 17万吨。根据上海市污染源排放特征,划分了大气环境管控单元,其中包括6个大气优先保护区、115个大气重点管控区以及1个大气环境一般管控区,其中大气重点管控区分为高排放区和受体敏感区。