從《大氣污染防治行動計(jì)劃》到《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計(jì)劃》再到《空氣質(zhì)量持續(xù)改善行動計(jì)劃》，我國的大氣污染治理工作在不斷推進(jìn)的過程中，治理思路也在不斷升級迭代。
《空氣質(zhì)量持續(xù)改善行動計(jì)劃》被稱為是“大氣十 條3.0”，與“大氣十條1.0”和“大氣十條2.0”突出“攻堅(jiān)治污”相比，“大氣十條3.0”重在“持續(xù)改善”，要將空氣質(zhì)量進(jìn)一步提升，就必須針對薄弱環(huán)節(jié)，加強(qiáng)精細(xì)化管控，開展減污降碳協(xié)同治理。目前，大氣污染治理市場規(guī)模接近四千億，正在邁入綠色轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期。這一階段空氣質(zhì)量持續(xù)改善的難度比前兩個階段更大，市場上能否出現(xiàn)更多低碳節(jié)能的技術(shù)去打贏這場仗，需要依靠大量“專精特新”企業(yè)的共同努力。
01
大氣治理行業(yè)正在面臨的困境
工業(yè)煙氣中含有大量二氧化硫、氮氧化物、粉塵等污染物，對人類健康和社會環(huán)境的污染極大。產(chǎn)生工業(yè)煙氣污染的行業(yè)主要分為電力行業(yè)和非電力行業(yè)。電力行業(yè)指的是火力發(fā)電行業(yè)，非電行業(yè)指的是焦化、鋼鐵、水泥、平板玻璃等行業(yè)。
由于我國的傳統(tǒng)能源是以煤炭為主，電力行業(yè)產(chǎn)生的污染尤其嚴(yán)重，所以煙氣治理早期是集中在火電領(lǐng)域。分別在“十五”、“十一五”、“十二五”時(shí)期大力度進(jìn)行除塵、脫硫、脫硝，顯著地降低了這些污染物的排放，在“十三五”時(shí)期國家進(jìn)一步將污染物排放標(biāo)準(zhǔn)提升至超低排放標(biāo)準(zhǔn)，“十三五”期間達(dá)到超低排放限值的煤電機(jī)組約 9.5 億千瓦，約占全國煤電總裝機(jī)容量 88%，電力行業(yè)基本完成了超低排放改造。電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)大幅減排的同時(shí)，非電行業(yè)的污染物排放日益凸顯，“十四五”時(shí)期，非電行業(yè)成為打贏“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”的攻堅(jiān)領(lǐng)域，就此開始陸續(xù)進(jìn)入超低排放改造。
2018年，伴隨著《中共中央 國務(wù)院關(guān)于全面加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)堅(jiān)決打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的意見》的出臺，鋼鐵行業(yè)正式開始推進(jìn)超低排放改造，2019年，生態(tài)環(huán)境部等5部門聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》提出，“到2025年底前，重點(diǎn)區(qū)域鋼鐵企業(yè)超低排放改造基本完成，全國力爭80%以上產(chǎn)能完成改造”。
但是目前來看，鋼鐵行業(yè)的超低排放改造進(jìn)行并不順利，主要體現(xiàn)在3個方面。一是目前超低排放技術(shù)路線并不是很成熟，煉鋼涉及多個復(fù)雜程序，單種技術(shù)并不能保證全流程實(shí)現(xiàn)超低排放。有些技術(shù)在燒結(jié)流程的表現(xiàn)好一些，但在焦?fàn)t環(huán)節(jié)的表現(xiàn)則很不穩(wěn)定。有些技術(shù)雖然能夠達(dá)到全流程的超低排放，但存在二次污染的問題。二是對無組織排放的監(jiān)管比較困難，鋼鐵行業(yè)的無組織排放占總排放量的60%以上，對于大部分老舊鋼鐵廠來說，超低排放技術(shù)改造難度大，且大大增加了企業(yè)成本。三是鋼鐵行業(yè)每年由于物流運(yùn)輸而排放的污染物占行業(yè)排放總量的16%左右，目前來看，整個鋼鐵行業(yè)清潔運(yùn)輸改造工作進(jìn)展緩慢，甚至很多鋼企清潔運(yùn)輸比例不達(dá)50%。6月4日有色金屬工業(yè)污染低碳高效治理及協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展論壇將邀請行業(yè)知名專家學(xué)者及有色金屬硫酸廠、化工廠煙氣治理技術(shù)總工代表、設(shè)計(jì)院或工程公司工程設(shè)計(jì)代表、設(shè)備及技術(shù)解決方案供應(yīng)商代表，就國家相關(guān)政策和技術(shù)發(fā)展、工程應(yīng)用實(shí)例做專題報(bào)告。
會議將對行業(yè)科技發(fā)展目標(biāo)和任務(wù)進(jìn)行全面深入的探討，總結(jié)國內(nèi)外近期開發(fā)的先進(jìn)生產(chǎn)工藝和關(guān)鍵技術(shù)，并結(jié)合典型工程實(shí)例進(jìn)行總結(jié)歸納和對比分析，指導(dǎo)我國有色金屬環(huán)保工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級，對保證行業(yè)可持續(xù)發(fā)展、提高企業(yè)核心競爭力具有指導(dǎo)和參考意義。
除此之外，在VOCs治理領(lǐng)域也存在諸多困境，主要體現(xiàn)在4個方面，一是由于涉及多個行業(yè)且排放條件多變，VOCs的無組織排放問題非常突出；二是廢氣收集治理設(shè)施效率低，運(yùn)行不規(guī)范，存在偷排直排現(xiàn)象；三是部分企業(yè)在檢修，調(diào)試設(shè)備等非正常工況下，仍進(jìn)行廢氣排放；四是對于VOCs的源頭管控還不到位，仍有大量高VOCs含量的涂料，油墨等產(chǎn)品進(jìn)入市場。
02
我國的大氣治理現(xiàn)在是什么水平
大氣治理進(jìn)入3.0階段之后，“綠色低碳”成為發(fā)展的主旋律，而“專精特新”等中小企業(yè)在這一階段起著尤為重要的作用。大氣治理這幾十年，雖然遇到過很大的困難與挑戰(zhàn)，但是因?yàn)?strong>大量“專精特新”企業(yè)的迎難而上，在大氣治理細(xì)分領(lǐng)域默默深耕，堅(jiān)持守好大氣產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，使得我國大氣治理經(jīng)歷了一個飛速發(fā)展的階段，目前我國大氣治理裝備多數(shù)已和國際水準(zhǔn)齊平，部分裝備已經(jīng)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
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山東越華環(huán)保裝備有限公司
技術(shù)原理：經(jīng)預(yù)處理(去除粉塵、顆粒物)后的有機(jī)廢氣流過濃縮轉(zhuǎn)輪時(shí)，其中的有機(jī)物在轉(zhuǎn)輪吸附區(qū)域會被吸附下來，經(jīng)過吸附凈化后的廢氣排放到大氣中，一小部分廢氣，對轉(zhuǎn)輪冷卻區(qū)降溫后經(jīng)換熱器換熱后，氣體被加熱到180- 220c的溫度后流入脫附區(qū)，脫附區(qū)有機(jī)物從吸附劑一沸石上脫離到加熱的氣流中，轉(zhuǎn)輪得以再生，脫附后的高濃度vocs被送入rto高溫焚燒。反應(yīng)后的高溫?zé)煔膺M(jìn)入規(guī)整蜂窩陶瓷蓄熱體，95%的熱量被蓄熱體吸收并“儲存”起來，溫度降低到接近rto入口溫度。蓄熱體溫度升高后，通過切換閥或旋轉(zhuǎn)閥切換氣流流向，分別進(jìn)行蓄熱和放熱，實(shí)現(xiàn)熱量的有效回收利用。
凱龍藍(lán)烽新材料科技有限公司
產(chǎn)品特點(diǎn)：針對不同發(fā)電機(jī)組、發(fā)動機(jī)臺架排放特點(diǎn)（組成、濃度、風(fēng)量、溫度等），開發(fā)了滿足各地nox/pm排放法規(guī)限值要求的脫硝催化器和pm過濾催化器。凱龍自主研發(fā)的發(fā)電機(jī)組、發(fā)動機(jī)測試臺架 NOx/PM 凈化后處理產(chǎn)品，已在霍尼韋爾(上海)、洛陽一拖、南京依維柯、儀征雙環(huán)、悅能動力(北京環(huán)球影城)、上?？铺┑软?xiàng)目上得到廣泛應(yīng)用。
上海深城環(huán)保設(shè)備工程有限公司
產(chǎn)品特點(diǎn)：電熱rto為中國原創(chuàng)，是業(yè)界第一臺投入運(yùn)行的電熱蓄熱氧化裝置，不用燃?xì)?，無火焰，安全可靠；無須連續(xù)工作；與分子篩吸附機(jī)配套，通過濃縮大大降低了熱解的總氣量，節(jié)能效果明顯；溫控簡單且靈敏，裝置內(nèi)熱立場分布均勻。
廣東鑫風(fēng)風(fēng)機(jī)有限公司
產(chǎn)品特點(diǎn)：XFBT系列風(fēng)機(jī)是鑫風(fēng)風(fēng)機(jī)技術(shù)人員充分吸收歐、美等國家風(fēng)機(jī)的先進(jìn)技術(shù)，采用了cfd多次模擬設(shè)計(jì)，不斷改進(jìn)、完善得出的最佳效果。節(jié)能風(fēng)機(jī)比一般通風(fēng)機(jī)功率可以降低一個等級；比如：在流量和壓力同等條件下，國標(biāo)風(fēng)機(jī)要45kw，采用該公司的節(jié)能風(fēng)機(jī)只需37kw。
浙江雙陽風(fēng)機(jī)有限公司
產(chǎn)品特點(diǎn)：采用先進(jìn)的空氣動力學(xué)設(shè)計(jì)，通過高速旋轉(zhuǎn)的葉輪將動能傳遞給空氣，產(chǎn)生強(qiáng)大的風(fēng)壓和流量，廣泛應(yīng)用于化工廠、礦井、隧道、建筑、水處理廠、食品加工等行業(yè)，具有高效率、選擇多樣、耐用性強(qiáng)、易于維護(hù)、環(huán)保節(jié)能等優(yōu)勢。
大氣污染物種類主要包括粉塵、二氧化硫、氮氧化物以及VOCs等。涉及的技術(shù)分別是除塵技術(shù)、脫硫技術(shù)、脫硝技術(shù)以及VOCs治理技術(shù)。
常用的除塵技術(shù)有電除塵、袋式除塵及電袋復(fù)合除塵技術(shù)。電除塵器的主要應(yīng)用領(lǐng)域是在火電行業(yè)，尤其是低溫電除塵技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)余熱回收，控制硫化物污染，同時(shí)減少脫硫降溫水耗。上世紀(jì)70年代，我國引進(jìn)國際上的袋式除塵技術(shù)，并開啟了袋式除塵技術(shù)的自主研發(fā)之路，90年代后，袋式除塵技術(shù)進(jìn)入大型化階段，在水泥行業(yè)的除塵效果尤為顯著，在水泥市場的應(yīng)用率達(dá)到95%以上。21世紀(jì)后，電袋復(fù)合除塵技術(shù)開始大面積推廣，這是我國獨(dú)立自主開發(fā)的一項(xiàng)新型高效除塵技術(shù)，可以長期穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)超低排放，并且具有壽命長，運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，值得一提的是，高溫超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)可有效解決SCR脫硝普遍存在的氨逃逸以及催化劑中毒等問題。目前我國的除塵裝備總體上可與國際比肩，部分裝備已經(jīng)成為國際領(lǐng)先。
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可迪爾空氣技術(shù)（北京）有限公司
主推 超低溫微風(fēng)污泥干化解決方案
產(chǎn)品特點(diǎn)：可迪爾研發(fā)的第二代超低溫微風(fēng)污泥干化技術(shù)，可直接將含水率40-90%的污泥，無須壓條成型直接干化至含水率10-30%，減量高達(dá)50%~90%，有效殺菌90%。超低能耗、無污染，廣泛應(yīng)用于市政污泥和工業(yè)污泥干化減量，處理后的干泥可進(jìn)行焚燒、碳化、摻燒、堆肥或建材原料等無害資源化處置。
江蘇恒康機(jī)電有限公司
產(chǎn)品特點(diǎn)：低噪音、大流量，廣泛應(yīng)用于煙塵治理領(lǐng)域。
江西聚能制藥機(jī)械有限公司
產(chǎn)品特點(diǎn)：操作簡單，性能穩(wěn)定，保養(yǎng)方便，價(jià)廉物美，廣泛應(yīng)用于化工、鋼鐵/冶金的粉塵/揚(yáng)塵治理。
我國主流的脫硫技術(shù)可分為濕法、干法和半干法三種，其中以濕法脫硫技術(shù)最為成熟，已形成了鼓泡塔、逆流噴淋空塔、液柱塔、托 盤/篩板塔等核心塔技術(shù)。濕法脫硫的優(yōu)點(diǎn)在于脫硫效率高，基本在90%以上，但是存在設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，副產(chǎn)物利用率低、能耗高等問題。干法脫硫技術(shù)主要應(yīng)用于大型轉(zhuǎn)爐和高爐，優(yōu)點(diǎn)是腐蝕性小，能耗低，不產(chǎn)生二次污染，缺點(diǎn)在于占地面積大，脫硫效率低。半干法脫硫技術(shù)介于干法和濕法之間，脫硫效率高于半干法但是小于濕法，主要應(yīng)用于中小鍋爐的煙氣治理。優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行費(fèi)用低，占地小，缺點(diǎn)是對反應(yīng)條件的控制要求高。目前我國的脫硫技術(shù)已經(jīng)全面實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)代替進(jìn)口。
2011年后，伴隨著超低排放改造的緊迫性，工業(yè)煙氣脫硝技術(shù)發(fā)展迅猛，常見的脫硝技術(shù)包括選擇性催化還原（SCR）技術(shù)、活性炭（焦）吸附催化技術(shù)以及臭氧氧化協(xié)同吸收技術(shù)。其中SCR技術(shù)是目前最為成熟，也是最建議被用來工業(yè)脫硝的技術(shù)之一。優(yōu)點(diǎn)是比較容易能達(dá)到超低排放要求，目前存在的問題是催化劑難題，現(xiàn)在的催化劑不能適應(yīng)低溫脫硝，需要消耗大量進(jìn)行升溫，從而增加了脫硝成本，此外催化劑報(bào)廢之后還會產(chǎn)生危廢，增加了二次污染。
活性炭吸附技術(shù)可協(xié)同處理SO(2)、NO(x)、粉塵、二噁英等多種污染物，其副產(chǎn)物H2SO4具有高利用價(jià)值，但是脫硝效果不理想。而單一使用臭氧氧化技術(shù)并不能實(shí)現(xiàn)脫硝，必須與濕法、半干法等脫硫工藝相結(jié)合才能脫硝，前期投資成本低，但是后期運(yùn)行成本較高。
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山東歸仁新型材料科技有限公司
產(chǎn)品特點(diǎn)：風(fēng)管采用優(yōu)質(zhì)聚丙烯原料，抗uv指數(shù)高不易變色，抗沖擊性能好，內(nèi)外壁光滑無痕，耐腐蝕抗酸堿性能良好。
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產(chǎn)品特點(diǎn)：可以用附有吸聲襯里的管道及彎頭或利用截面積突然改變及其他聲阻抗不連續(xù)的管道等降噪器件，使管道內(nèi)噪聲得到衰減或反射回去，不影響氣流通過的設(shè)備。
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產(chǎn)品特點(diǎn)：本產(chǎn)品打破了固定監(jiān)控系統(tǒng)需定點(diǎn)、布線等操作不便、成本高的壁壘，采用最新的科技手段，結(jié)合大數(shù)據(jù)、AI、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自由移動監(jiān)控、隨時(shí)隨地部署，突破環(huán)境限制，真正做到24h全天候遠(yuǎn)程監(jiān)控和信號傳輸，同時(shí)搭載監(jiān)控視頻功能，無盲角監(jiān)控，快速追蹤現(xiàn)場實(shí)時(shí)情況，從而有效定位到預(yù)警預(yù)報(bào)事件，提高野外巡檢和管理的自動化和智能化水平。
VOCs治理技術(shù)種類非常多，但目前最常用的仍然以活性炭吸附，催化燃燒技術(shù)為主，大概占到所有技術(shù)的80%以上?；钚蕴考夹g(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于適用于低濃度污染物，經(jīng)濟(jì)性高，穩(wěn)定性強(qiáng)，缺點(diǎn)是吸附量小，且存在專一性問題，存在混合氣體時(shí)，吸附力下降。目前的沸石轉(zhuǎn)輪吸附技術(shù)已達(dá)到國際先進(jìn)水平油氣回收技術(shù)專用活性炭還是主要依賴進(jìn)口。催化燃燒技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于設(shè)備體積小，污染物去除率高，問題是催化劑的價(jià)格貴且對環(huán)境的要求高。目前我國的催化劑性能和國際水平還有一定差距。
03
大氣治理減污降碳如何協(xié)同發(fā)展
雙碳政策提出以后，減污降碳成為各行各業(yè)的大趨勢?！笆奈濉睍r(shí)期，是我國生態(tài)環(huán)境事業(yè)減污降碳協(xié)同治理的一個新階段。研究表明，大氣污染物和二氧化碳的排放源高度一致，所以對二者進(jìn)行同頻同效同路徑的管理和治理，對實(shí)現(xiàn)碳中和，碳達(dá)峰具有重大意義。在即將于6月3日在上海國際環(huán)保展現(xiàn)場舉辦的第三屆制藥工業(yè)減污降碳協(xié)同增效治理技術(shù)論壇上，10余位大咖將聚焦“廢氣治理設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀+減污降碳協(xié)同增效、低效失效設(shè)備排查+簡易裝置管控路徑、VOCs末端治理系統(tǒng)“安全+節(jié)能”設(shè)計(jì)/“智能+穩(wěn)定”運(yùn)行/“經(jīng)濟(jì)+低耗”達(dá)標(biāo)等話題分享新思路。
2023年底，生態(tài)環(huán)境部等部門聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施水泥行業(yè)超低排放的意見》《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施焦化行業(yè)超低排放的意見》，要求水泥行業(yè)到2025年底，重點(diǎn)區(qū)域力爭50%水泥熟料產(chǎn)能完成改造、無組織超低排放改造；鋼鐵行業(yè)到2025年底，重點(diǎn)區(qū)域力爭60%焦化產(chǎn)能完成改造。由此可見，我國非電行業(yè)的超低排放改造正在加快進(jìn)程。實(shí)施超低排放改造可有效降低碳排放。
在大氣治理領(lǐng)域，VOCs是一個相對薄弱的環(huán)節(jié)，是當(dāng)前大氣污染治理的關(guān)鍵。生態(tài)環(huán)境部總工程師劉炳江曾說“我國二氧化硫治理是比較徹底和成功的，但是氮氧化物和VOCs的治理還在路上?！?/p>
2023年底，國務(wù)院印發(fā)《空氣質(zhì)量持續(xù)改善行動計(jì)劃》，文件提出“大力推動氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）減排”，相比較于《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計(jì)劃》中提到的“實(shí)施VOCs專項(xiàng)整治方案”整治力度加大不少。并且明確提出到2025年，全國地級以上城市VOCs排放總量比2020年下降10%以上。
對于VOCs的減污降碳協(xié)同治理工作，需要從源頭、過程以及末端排放環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格把控。在源頭上，要用低VOCs含量的產(chǎn)品替代高VOCs含量的產(chǎn)品，比如涂料、油墨、膠粘劑、清洗劑等，加快低VOCs含量產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)和推廣使用，實(shí)現(xiàn)源頭減排，可有效降低末端治理的壓力，比如噴漆室的廢氣經(jīng)過文丘里水洗后即可以達(dá)標(biāo)排放，無須進(jìn)入RTO處理。在生產(chǎn)過程以及末端治理環(huán)節(jié)，除了要加強(qiáng)對無組織排放的管控之外，還要選擇低碳處理技術(shù)，加強(qiáng)VOCs與甲烷、高固體分涂料、水性涂料等污染物的協(xié)同控制。
結(jié)語
我國大氣治理經(jīng)歷了50多年的發(fā)展歷史，主要經(jīng)歷了4個階段，從1972年至1990年，我國大氣治理主要精力放在消煙除塵上。1991至2000年這十年間，主要是進(jìn)行分區(qū)管控，治理酸雨和二氧化硫污染，2001年至2010年，污染物總量得到控制，二氧化硫排放見頂，走向下降階段。2011年至今，大氣環(huán)境保護(hù)的重視程度空前，在雙碳背景之下，大氣行業(yè)已然被推到了減污降碳的關(guān)鍵階段，而這一階段破局的關(guān)鍵，就在于這些擁有自主創(chuàng)新能力，在細(xì)分領(lǐng)域有充分競爭優(yōu)勢的“專精特新”企業(yè)。
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（文章來源：上海國際環(huán)保展ECOTECH）
