從《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》到《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》再到《空氣質(zhì)量持續(xù)改善行動(dòng)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(jí)迭代。

《空氣質(zhì)量持續(xù)改善行動(dòng)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(duì)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(gè)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(duì)人類健康和社會(huì)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(tái)，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(gè)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(gè)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(duì)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(duì)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(gè)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(qǐng)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(huì)議將對(duì)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(duì)比分析，指導(dǎo)我國有色金屬環(huán)保工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，對(duì)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(gè)方面，一是由于涉及多個(gè)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(duì)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(gè)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。

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。

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(duì)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(huì)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。

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(duì)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(shì)?！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(gè)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(duì)二者進(jìn)行同頻同效同路徑的管理和治理，對(duì)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(gè)相對(duì)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(dòng)計(jì)劃》，文件提出“大力推動(dòng)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(dòng)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(jí)以上城市VOCs排放總量比2020年下降10%以上。

對(duì)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(duì)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(gè)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(shì)的“專精特新”企業(yè)。