VOC治理原因、现状及技术发展目录CONTENTS01国内VOC污染现状02VOC治理面临的困境03VOC治理工艺评析04拓蓝科技转轮产品介绍国内VOC污染现状PART01第八次全国生态环境保护大会习近平总书记指出,生态文明建设是关系中华民族永续发展的根本大计。总体上看,我国生态环境质量持续好转,出现了稳中向好趋势,但成效并不稳固。生态文明建设正处于压力叠加、负重前行的关键期,已进入提供更多优质生态产品以满足人民日益增长的优美生态环境需要的攻坚期,也到了有条件有能力解决生态环境突出问题的窗口期。“经济建设、政治建设、文化建设、社会建设、生态文明建设——着眼于全面建成小康社会、实现社会主义现代化和中华民族伟大复兴,党的十八大报告对推进中国特色社会主义事业作出“五位一体”总体布局。为什么要治理VOC?生态环境的持续改善符合广大人民根本利益生态文明建设的极端重要性四个前所未有为什么要治理VOC?生态环境的持续改善符合广大人民根本利益污染企业治理企业群众生活环境质量中央政府地方政府地方政府污染企业主要矛盾习近平总书记指示,要自觉把经济社会发展同生态文明建设统筹起来,充分发挥党的领导和我国社会主义制度能够集中力量办大事的政治优势,充分利用改革开放40年来积累的坚实物质基础,加大力度推进生态文明建设、解决生态环境问题,坚决打好污染防治攻坚战,推动我国生态文明建设迈上新台阶。投入前所未有:这几年为了打赢蓝天、绿水保卫战,地方转型升级、政府和社会的投入特别大。法制措施的严厉程度前所未有:包括行政拘留、刑事制裁,还有按日计罚,还有考核、追责,一些省部级干部被追责,几百个厅级干部被追责,全国1.8万人被追责,触及干部很多。还有改革的频次、密度、密集前所未有,出台了四十几个环境保护方面的改革文件;环境质量改善的效果前所未有关于生态文明建设的共识形成前所未有中新网客户端2020年5月15日电(郎朗)15日,生态环境部召开新闻发布会,生态环境部大气环境司司长刘炳江表示,总体而言,2019年全国空气质量稳中有进,但臭氧浓度明显上升。2019年,全国337个地级及以上城市臭氧浓度同比上升6.5%,以臭氧为首要污染物的超标天数占总超标天数的41.8%,导致全国优良天数比率同比损失2.3个百分点。臭氧浓度上升逐渐成为仅次于PM2.5的影响优良天数的重要因素。臭氧不降反升,成为影响环境空气质量的重要指数臭氧污染主要来自于两个方面,氮氧化物和挥发性有机物(VOC)。挥发性有机物种类繁多,包括烷烃,烯烃,芳香烃,卤代烃,含氧有机物等。其中作为与产生臭氧有关的挥发性有机物种类可参考美国PAMS(光化学评估站点)所使用的VOC标气中列出的57种。NOxVOCsO3·OHSO2NOxVOCs硫酸和硫酸盐硝酸和硝酸盐有机气溶胶酸雨PM2.5灰霾·KOH·MIR紫外线VOCs是生成PM2.5和O3的主要前体物之一,VOCs可转换为二次有机气溶胶SOA对PM2.5贡献为:20-50%注:图中内容来源于北京大学唐孝炎院士的报告要改善臭氧污染指数,必须加大力度,治理VOCs污染!!!VOC管控政策及技术演变路径国家大气污染控制历程:PM→SO2→NOx→VOCs、有毒有害气体政策层面:明确污染控制思路,借鉴成熟管理经验,配套政策、法规、标准相关政策:人大常委会大气污染防治法(2015.8发布,2016年执行)国务院大气污染防治行动计划(2013.9,大气十条)环保部环境空气细颗粒物污染综合防治技术政策(2013.9)环保部挥发性有机物(VOCs)污染防治技术政策(2013.5)环保部/发改委/财政部重点区域大气污染防治“十二五”规划(2012.10)国务院节能减排“十二五”规划(2012.8)人大常委会新环保法(2014.4发布,2015年执行)●按日计罚无上限(第六章第五十九条)●污染违法者可拘留,环境污染可入罪●污染物排放设备可查封扣押,超标排污可停产、停业环境部关于印发《重点行业挥发性有机物综合治理方案》的通知(2019)技术层面:开发、引进、推广技术有效、经济合理的VOCs治理技术2014年前冷凝/浓缩法高价值溶剂回收类2014-2017低温等离子、光催化氧化、单一活性炭吸附法2017-2019以活性炭作为吸附材料+催化燃烧的治理工艺2020以后以沸石转轮作为吸附材料+催化燃烧的深度治理工艺VOC治理技术市场应用发展路线国家针对VOC管控及各地方污染排放标准国家挥发性有机物无组织排放控制标准GB37822-2019国家涂料、油墨及胶粘剂工业大气污染物排放标准GB378242019国家制药工业大气污染物排放标准GB37823-2019国家石油炼制工业污染物排放标准GB31570-2015国家石油化学工业污染物排放标准GB31571-2015天津市工业企业挥发性有机物排放控制标准DB12/524-2014浙江省生物制药工业污染物排放标准DB33/923-2014河北省工业企业挥发性有机物排放控制标准DB13-2322-2016江苏省表面涂装(汽车制造业)挥发性有机物排放标准DB32/2862-2016山东省挥发性有机物排放标准第1部分:DB37/2801.1-2016北京市炼油与石油化学工业大气污染物排放标准DB11/447-2015木质家具制造业大气污染物排放标准DB11/1202-2015印刷业挥发性有机物排放标准DB11/1201-2015上海市汽车制造业(涂装)大气污染物排放标准DB31/859-2014印刷业大气污染物排放标准DB31/872-2015涂料、油墨及其类似产品制造工业大气污染物排放标准DB31/881-2015广州市家具制造行业挥发性有机化合物排放标准DB44/814-2010印刷行业挥发性有机化合物排放标准DB44/815-2010表面涂装(汽车制造业)挥发性有机化合物排放标准DB44/816-2010重庆市汽车维修业大气污染物排放标准DB50/661-2016摩托车及汽车配件制造表面涂装大气污染物排放标准DB50/660-2016汽车整车制造表面涂装大气污染物排放标准DB50/577-2015注:湖南、安徽、四川、陕西、福建、辽宁、河南都已发布地方VOC排放标准,不一一列举。目前天津市已发布新版排放标准意见稿,拉开了提高VOC排放标准的序幕。VOC治理面临的困境PART02各级政府及环保部门《2019中国生态环境状况公报》发布,生态环境监测司司长柏仇勇表示,近年来,中国臭氧(O3)污染问题逐步显现,浓度逐年上升。2019年,全国以臭氧为首要污染物的超标天数占总超标天数的41.8%,夏季臭氧污染,已成为打赢蓝天保卫战的重要“拦路虎”。柏仇勇认为,现阶段,中国臭氧污染的根本原因是挥发性有机物和氮氧化物等臭氧前体物还维持在较高的浓度水平。VOC排放总量没有减少,或者不明显,臭氧浓度升高对VOC治理工艺认知逐渐加深,不同治理方法的效果仍在摸索没有有效的监管方式,自动监控不断加强各地VOC排放企业前期投资的VOC治理设备效果很差,甚至无效反复投资,不断改造治理设施不能保证有效和长时间稳定运行,稳定达标排放高效治理手段价格昂贵低温等离子光催化氧化单一活性炭吸附VOC深度治理工作的开展,吸附加燃烧方式成为政府认可的主流技术,无效或低效设备面临淘汰,设备需更新。供需双方信息不对称,企业更多关注价格,无良企业伪劣产品充斥市场。高效率的沸石转轮+燃烧法工艺设备价格昂贵,很多企业无法承受。企业设备的排放情况未实现有效监管,排放是否有效难以快速和准确评估,企业关注重点是设备是否运转,应对环保管理和检查。VOC治理工艺评析PART03从经济角度分类VOCs净化技术回收技术销毁技术吸附技术吸收技术冷凝技术膜分离技术催化燃烧技术热力焚烧技术生物技术等离子体破坏技术光催化技术从达标排放分类低浓度<100mg/m³高浓度>1000mg/m³VOCs中浓度100-1000mg/m³不具回收价值具回收价值水溶性高水溶性低不具回收价值具回收价值光催化氧化低温等离子生物洗涤塔生物滴滤池活性炭吸附浓缩活性炭吸附生物滤床浓缩后处理活性炭吸附浓缩冷凝回收催化燃烧蓄热燃烧湿式洗涤塔碳纤维吸附沸石转轮吸附浓缩沸石转轮吸附浓缩光催化氧化法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的VOCs。利用紫外光照射二氧化钛光催化剂,激发出“电子-空穴”对,与水、氧发生化学反应,产生具有极强氧化能力的自由基活性物质,将吸附在催化剂表面上的有机物氧化为二氧化碳和水等无毒无害物质。紫外光束分解氧分子后产生游离氧,游离氧所携带正负电子不平衡,所以与氧分子结合产生臭氧,臭氧具有较强的氧化作用,对挥发性有机气体有较强的清除效果。技术特点及适用性1、光催化氧化法适用于极低浓度、不含硫/氮/PM的VOCs设备简单,适合小风量,易氧化处理的VOC气体设备阻力小,动力消耗低无需预热,随时启停净化效率低,不高于70%,达标难度大臭氧产生量大表面容易污染,影响灯管寿命,有安全隐患。进口灯管价格高昂,市场基本是劣质灯管。从各地政府调查结果看,很少有能够达标排放的治理设施存在的问题2、低温等离子体低温等离子体有机气体净化就是利用介质放电所产生的等离子体以极快的速度反复轰击废气中的异味气体分子,去激活、电离、裂解废气中的各种成份,通过氧化等一系列复杂的化学反应,打开污染物分子内部的化学键,使复杂大分子污染物转变为一些小分子的物质,或使有毒有害物质转变为无毒无害或低毒低害物质。存在的问题技术特点及适用性处理长链VOC的异味气体,去除异味设备阻力小,动力消耗低生产、安装简单无需预热,随时启停只是把大链分子变为小链分子,VOC浓度没有减少放电过程产生臭氧高温放电,极易发生燃烧、爆炸事故没有技术标准,目前市场上主要是伪劣产品3、生物法生物滴滤床生物法的工作原理是附着在滤料介质中的微生物在适宜的条件下,利用废气中的有机成份作分为碳源和能源,维持其生命活动,并将有机物分解为二氧化碳和水的过程。气相主体中VOC首先经历由气相到固/液相的传质过程,然后才在固/液相中被微生物降解。生物洗涤床生物过滤床技术特点及适用性用于去除污水池加盖后收集的废气较低风量,风速低运行简单适合高湿度气体,排放稳定性好存在的问题微生物法,对环境要求苛刻需要稳定的温度、湿度等环境。微生物易中毒使用局限性,仅适合能够被微生物处理的少数气体活性炭吸附,是利用活性炭对挥发性有机废气进行吸附的特性,从而降低排放气体浓度,使得排放气体达标的方式。活性炭有颗粒炭和蜂窝炭两种,蜂窝炭的风阻较小,目前使用比较广泛。活性炭最简单的处理方式是在污染现场安装单一碳罐,活性炭吸附一定量的VOC气体后,需要更换活性炭,吸附后的活性炭进行危废处理或再生。活性炭吸附效率随使用时间延长而衰减,及时更换或脱附能保证吸附效率80%以上。具有较多的吸附微孔,吸附气体范围广,疏水性较差不同制作方式和厂家生产的活性炭的吸附效能差距比较大适合VOC排放浓度低、间歇性排放的工况,一般来说保证活性炭更换周期一个月以上才具有经济性4、单一活性炭吸附法蜂窝活性炭颗粒活性炭技术特点及适用性存在的问题如何有效判定活性炭已经不能满足使用要求确保活性炭能够及时更换使用后的活性炭作为危废,处理费用较高由于使用单一活性炭的企业规模较小,使用量较小,对于更换的活性炭去处监管难度大利用活性炭模块对挥发性有机废气进行吸附收集,吸附达到一定程度后,再用热气流把高浓度的VOC从活性炭模块中脱附出来,进入催化氧化炉(CO)中进行无焰燃烧,最终把有机废气分解成CO2和H2O,再生后的活性炭恢复对有机物的吸附能力,从而达到对有机废气净化的目的,该技术是目前国内有机废气处理领域应用较为成熟、实用的工艺之一,也是近两年各地VOC治理的主流技术之一。5、活性炭吸附+催化燃烧法催化燃烧的原理是把有机废气加热到300℃左右,在催化剂的作用下,将有机物转化为CO2、H2O,同时释放大量热量。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低反应的活化能,同时使反应物分子富集于催化剂表面,以提高反应速率。催化剂负载Pt、Pd贵金属,起燃温度低、净化效