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有机废气治理行业2017年发展综述

2018-12-11 09:51来源:《中国环保产业》作者:栾志强 王喜芹等关键词:有机废气治理VOCs污染防治挥发性有机物收藏点赞

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4.3 VOCs检/监测市场快速发展

VOCs的种类多(最常见的有200多种),涉及的行业和企业数量多,排放条件复杂,监管非常困难,检/监测已经成为目前制约VOCs治理的一个关键问题,VOCs检/监测市场需求巨大。VOCs检/监测市场主要包括:

1)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,也是为环境保护部门的执法服务。在石化与化工行业,对于无组织排放的泄漏检测与修复(LDAR技术)工作目前已在全国范围内展开,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,检测费用高。2)污染源的在线监测装置。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)的在线监测是目前的一个发展趋势。目前天津市和上海市已经明确规定了VOCs污染源的在线监测要求,其他地区在实际操作过程中也已经增加了在线监测的要求。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;但对于苯系物等控制要求较高的污染因子,除了对非甲烷总烃的检测要求外,还需要对特征污染因子进行检测,检测设备的投入较高,可能需要50万~100万元。考虑到VOCs污染源的数量众多,在线监测设备的需求量非常大。3)环境空气质量监测站点的建设。之前大部分地区在进行环境空气质量监测站点的建设时未考虑VOCs的检测,增加总VOCs和非甲烷总烃检测项目,需要对检测装置进行升级改造,增加相应的检测设备。为了更好地管控区域空气质量,目前在制造业园区(化工园区)开始建设或增加监测站点或移动式检测装置,对VOCs检/监测设备的需求量非常大。涉及VOCs检/监测的上市公司有盈峰环境、聚光科技、河北先河、首创博桑、中绿环保、雪迪龙、三希科技等,将迎来业绩的持续提升。

4.4 VOCs治理第三方服务市场得到发展

由于我国VOCs治理工作起步较晚,相对于废水治理较成熟的第三方运营服务, VOCs治理第三方服务市场目前尚在培育过程中。目前的国家政策也提倡由第三方运营服务,由第三方负责运营可以更好地保障运行效果,第三方运营服务将会成为今后VOCs治理的一个发展趋势。

(1)VOCs治理的咨询和培训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。VOCs治理的咨询和培训业务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。

(2) 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经验。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。

(3)随着环境监管要求越来越严,检/监测服务市场得到迅速发展。政府不具备相应的检/监测人员和技术条件,政府购买服务、第三方公司负责检/监测数据等新模式将是环境治理的新方向。通过明确政府、污染企业和第三方公司等各方责权利关系,使污染治理监管各取所需,共同营造良性发展环境,以促成社会经济环境的协调发展。

5 国内国际行业企业竞争力状况

日美欧等西方国家早在20世纪70年代即开始重视VOCs的治理与减排工作,治理技术较成熟,如吸附回收技术、吸附浓缩技术、催化燃烧技术、高温焚烧技术、生物技术等。国内的VOCs治理工作从20世纪90年代起步并逐步发展,进入“十二五”以后,我国VOCs的治理工作提上了议事日程,特别是2013年“大气十条”颁布实施以来,巨大的市场需求推动,VOCs治理技术水平得以发展,企业竞争力也得到了一定的提升。

在溶剂回收领域,国内企业占了绝大部分的市场份额。国内较早开展的是活性炭(活性碳纤维)吸附回收技术研究,也是目前溶剂回收的主流技术。目前在颗粒活性炭吸附、水蒸汽再生工艺、氮气保护再生工艺方面的总体技术水平基本与国外技术持平。优势公司包括武汉旭日华环保、中科天龙、河北天龙、河北先河正源环境、洛阳天宝、福建利邦等(不完全统计,下同)。

在采用颗粒活性炭吸附、降压(真空)解吸油气(溶剂)回收技术领域,海湾环境在2006年左右率先引进了国外技术,中国石化青岛安全工程研究院等企业近年来也自主开发了相关的油气回收技术。以上两家公司占了我国油气回收市场的最大份额,但在核心吸附材料(油气回收用活性炭)的开发应用方面明显滞后。虽然近几年国内企业在油气回收用活性炭研制方面已经取得了突破,但实际应用速度缓慢,目前还主要依赖国外产品。

近年来,沸石转轮吸附浓缩技术已成为我国汽车制造、包装印刷、化学化工等行业低浓度大风量VOCs治理的主流技术。日本和美国公司的沸石转轮产品目前依然占有我国大部分的市场份额。经过多年的研究与开发,国内产品也已经日渐成熟,也占领了部分的市场份额。特别是在核心材料疏水型蜂窝沸石的研究开发方面已经实现了产业化生产。优势公司主要有青岛华世洁环保、广州黑马环保、可迪尔空气技术等。

高温焚烧技术( R T O 、T O ) 和催化燃烧技术(RCO、CO)由于具有节能效果好、适用范围广、净化效率高等优点近年来得到了大量应用,在近年来的VOC治理领域所占市场份额最大。近五年来,国外企业(美、欧、日、韩等)采用建立独资公司、合资公司和技术支持引进等形式纷纷加入我国市场,如恩国环保、杜尔涂装、科迈科(杭州)环保、山东皓隆环境以及韩国、日本的一些企业等,占据了我国如石化、汽车制造等一些高端市场。国内企业的技术水平近年来快速提升,部分企业已经达到或接近国外先进水平,相关企业也得到了快速发展,在相关行业中占据了很大的市场份额。在核心材料蓄热体的开发方面,目前国外公司主要是美国的蓝太克环保科技占据了最大的市场份额。国内优势公司主要有扬州市恒通环保、江苏中电联瑞玛节能、西安昱昌环境、山东皓隆环境、德州奥深节能、淄博宝泉环保、中国启源工程设计研究院有限公司等。

生物技术应用于VOCs的治理,特别是用于恶臭异味的治理,在国外已有近五十年的发展历史,应用范围不断扩大。国内生物技术用于VOCs和恶臭异味治理近年来也得到了快速发展,技术水平不断提升。但和国外的公司相比,主要在生物菌种的开发方面尚存在一定的差距,在大型治理工程中总体净化工艺设计上缺乏经验。优势公司主要有青岛金海晟环保、广东南方环保、江苏朗逸环保、东莞市博大环保等。

低温等离子体破坏、光解、光催化等技术在恶臭异味治理领域具有一定的市场空间,近年来在我国得到了快速发展,从事此类技术的企业数量众多。但由于总体净化效率较低,当VOCs浓度较高时通常难以达到净化要求,单一技术的应用受到了越来越多的限制。目前主要集中在技术组合的研究上,如低温等离子体+催化组合技术等。优势公司主要有宁波东方兴达环保、山东派力迪环保、上海安居乐环保、深圳市天得一环境科技、北京大华铭科环保、苏州易柯露环保、中科新天地(合肥)环保、广州紫科环保等。

在功能材料生产领域,包括活性炭、活性碳纤维、蜂窝沸石分子筛、氧化催化剂、蓄热体、生物填料等一直是制约我国相关技术发展的瓶颈。近年来我国企业也在相关领域取得了长足进步。在活性炭和活性碳纤维生产方面,优势公司主要包括宁夏华辉活性炭、江苏苏通碳纤维、景德镇佳奕新材料、山西新华化工等;在催化剂生产方面,优势公司主要有淄博正轩稀土功能材料、杭州凯明催化剂、昆明贵研催化剂、无锡威孚力达催化净化器、中国船舶重工集团公司第七一八研究所等。

在VOCs检/监测领域,前几年国外企业具有明显的技术优势,在便携式检测设备方面占据大部分的国内市场,如赛默飞世尔科技等。近年来国内检测技术有了快速地发展,特别是在线监测技术部分已经趋于成熟并得到了大量应用,技术优势公司有河北先河正源、聚光科技、北京雪迪龙、天津七一二等。

6 行业发展存在的主要问题及对策

6.1 排放标准体系制订进展迟缓,严重制约了VOCs治理工作的开展

排放标准体系是重点行业进行VOCs治理的主要依据。由于VOCs排放涉及到的重点行业众多,各个行业均需要制订相关的排放标准。“十二五”期间,针对VOCs的治理工作,环境保护部开始立项相关排放标准,涉及到很多重点行业。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订工作遇到了较大困难,致使总体进展缓慢。到目前为止,发布实施的涉VOCs排放相关标准只有15项,“十二五”期间已经立项的相关标准有17项,还在制订过程中。

目前国家排放标准的制订正在陆续出台,地方标准虽然总体上尚有较多的缺项和漏项,但总体推进的速度较快,部分弥补了国家标准的不足。如排放量较大的漆包线制造行业、黏胶带制造行业、乳胶手套生产行业等,这些行业的VOCs年排放量均在10万吨以上,急需排放标准进行规范。此外,在已经制定的行业排放标准中,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,实际上执行起来较困难,还需要进一步进行细化。

6.2 《重点行业VOCs污染控制技术指南》尚未出台,技术选择无依据,治理设施重复建设问题突出

由于VOCs治理技术的体系复杂,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,所以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较普遍。从发达国家的经验来看,针对VOCs治理,在一个排放标准颁布后相关的治理技术指导一定要尽快地跟进。2017年,一些重点行业如汽车制造、包装印刷、家具生产、石油化工等治理技术指南的制订工作开始立项,预计2018~2019年可以发布实施。

目前我国有些省市(上海、广东等)已经发布了相关的治理技术指导,但由于VOCs治理技术的复杂性,缺乏针对不同技术的选择原则,实际上很难起到具体的指导作用。企业在进行技术选择时没有针对性,造成技术采用不当,治理设施难以达标排放。从环保督查的反馈结果来看,这个问题最为突出。目前普遍采用的低温等离子体、光氧化以及一次性活性炭吸附技术占了大多数,在京津冀地区约占治理企业的80%以上,其中大部分企业(约占80%以上)都不能实现达标排放。为规范VOCs治理市场,《重点行业VOCs污染控制技术指南》的制订工作已成为当务之急,对已经立项的重点行业应该加快进度,同时要扩大行业范围,尽快制订完成各重点行业的技术指南,为业主单位和管理部门提供技术指导。

6.3 VOCs检/监测市场管理混乱,需尽快进行规范

由于涉及到的物质种类繁多,与其它大气污染物(SO2、NOx等)的检测技术相比,VOCs的检测技术复杂、工作量大、专业性强。环保监管部门所需的监测数据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,第三方检测机构的水平参差不齐,存在的问题较多。由于缺乏相应的检/监测规范,普遍存在简化检测程序,甚至数据造假等问题,造成环境保护部门无法进行有效的监管。此外,对检测仪器设备尚未有统一标准,目前市场上使用的检测仪器五花八门。非甲烷总烃仪种类较多,缺乏统一标准,致使检测数据差异较大;针对重点行业特征污染物的VOCs在线监测设备价格昂贵,对于大量的中小型污染源企业难以承担。

针对以上问题,首先应该加快VOCs检测仪器设备的国产化开发,针对目前开始实施的污染源在线监测要求,特别是针对中小型污染源的检测要求,开发低成本的检测仪器;二是尽快制订VOCs污染源与环保治理设施的检测规范,统一检测要求;三是完善第三方检测机构的考核与管理制度,加强对第三方检测机构的监管。

6.4 VOCs的排放监管困难,治理设施运行率低

由于VOCs的污染量大面广,对污染源的监管工作非常困难。虽然相关的法律法规和管理制度在不断地完善,很多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,主要表现在:1)压低治理费用,低价中标的情况普遍,治理设施很难实现达标排放和稳定运行;2)治理设施不按照规范运行,控制材料(吸附材料、催化剂、蓄热体等)不按规定进行更换,实际上达不到治理效果;3)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。

根据调查,一些大型污染源如石化行业、汽车制造行业等的治理设施设计较完善,管理较到位。但对于大量中小型的污染源,如4S店、加油站、小型包装印刷企业、餐饮油烟、精细化工等行业的治理设施普遍运行状态不佳,甚至存在应付环保检查的问题。特别是大量使用活性炭吸附的治理设施,没有活性炭的再生手段,或因更换活性炭的费用高等,大部分没有按照要求定期更换活性炭。对于中小型污染源一般没有安装在线监测装置,环境保护部门难以进行有效监管。

因此,要达到VOCs减排的目的,针对大量中小型污染源,环境保护部门需要进一步加大执法和监管力度,使排污企业不敢违法,保证治理设备的正常运行。

6.5 VOCs治理设施安全问题突出,需要强化治理设备的安全设计

作为具有挥发特征的有机污染物,含VOCs废气易燃、易爆,近年来VOCs治理设施爆炸、着火等安全事故频发,已引起管理部门和业主单位的高度重视。

造成事故的原因主要是由于工艺设计和设备选型不当。一是不清楚废气的排放特征(废气成分、浓度及其变化情况等),盲目进行设计。二是治理设施的安全性设计不到位,或者未按照设计规范进行设计。三是对于治理设施的净化原理认识不足。如活性炭吸附、高温热空气再生时发生的着火事故,主要是一些有机物在活性炭上高温下发生反应放热造成的。四是在使用低温等离子体设备时,废气中漆雾等颗粒物预处理不彻底,在电极和器壁上聚集,清理不及时会发生着火事故。

避免安全事故的发生,要保证治理设施严格按照相关的安全规范进行设计,在化工行业等存在燃爆危险的排放企业的治理设施,要保证符合不低于生产设施的安全要求。目前已经发布的《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》(HJ2026-2013)、《催化燃烧法工业有机废气治理工程技术规范》(HJ2027-2013),对相关的安全设计要求进行了详细的规定。其它治理技术如RTO、低温等离子体技术等,需要尽快完成相关治理工程的技术规范,为工程设计提供依据。

延伸阅读:

2017年VOCs减排与控制行业评述和2018年发展展望

原标题:有机废气治理行业2017年发展综述
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