某产业园VOCs绿岛治理模式的探究

庄志鹏，许明鑫，张大超

1.广州华科环保工程有限公司；2.生态环境部华南环境科学研究所；3.江西理工大学

本绿岛项目来源于A市规划的一个印染产业园，产业园位于A市东部，依托A市现有的印染产业基础，合理规划行业的空间布局，引导印染企业搬迁进入处理中心，实现改造升级，规范、集中生产、统一管理、统一治污，以环保生态和产城融合为理念，以染色为核心，辅以现代服务业等配套，将处理中心打造成为一个立足广东、面向世界的纺织产业生态处理中心。目前园区规划建设的五栋印花楼已有23家印花企业入驻并投产。但印花楼企业自行建设的废气收集和治理设施均存在一定的问题，存在废气收集效率低，治理设施低效，运维管理混乱及地方监管难的问题。面对以上问题，若要求企业再次投入大量资金进行收集系统和治理系统的改造，企业无法承担。因此，集合专项资金、社会资本、专业团队的力量，研究并设计一套整体解决废气污染的模式— —绿岛治理模式[1-2]。

一、印花楼VOCs废气产排情况

印花楼中每家企业VOCs产生量是按照最不利的情况，物料中 VOCs 均挥发进行预测分析，水性浆料年用量(印花黏合剂、环保白胶浆、印花固浆和印花涂料用量之和)*水性浆料VOCs含量（5%）计算。

二、治理现状

目前入驻的印花企业印花工序废气收集采用的是顶部收集罩，现有厂房已设计了统一排风管道，且均采用“UV+活性炭吸附”工艺进行了治理，但企业自行设计、安装的废气收集措施的收集效率和治理效率远达不到技术要求，由于经济下行的大环境，很多企业在此基础上无法按原有的设计产能进行生产，极大地影响了企业在疫情之下的正常用工和正常生产[3-5]。为改善环境污染的现状，帮扶企业走出环保治理的困境，园区根据实际情况进行调研和摸排，拟通过集中设计和治理的模式，助力企业发展，切实提升印染行业的污染防治水平。

因此为了有效提高废气治理效果，实现高效管理，进行集中设计和治理的新模式也是势在必行的。

三、绿岛治理模式建设的必要性和可行性分析

“绿岛”是指由政府投资或政府组织多元投资，配套建有可供多个市场主体共享的环保公共基础设施，实现污染物统一收集、集中治理、稳定达标排放的集中点（片区）。本项目是符合集中点（片区）内的共享环境基础设施的“绿岛”项目。

（一）必要性

1.政策必要性

《关于印发广东省2021年大气、水、土壤污染防治工作方案的通知》（粤办函［2021］58号）指出，挥发性有机物（VOCs）综合治理是关键。做好园区的VOCs治理是势在必行的。

2.监督与管理的必要性

基于“集约建设、共享治污”理念，建设“绿岛”能让多个市场主体共享环保公共基础设施，能大大降低企业单独建设运维环保设施的成本，帮助中小企业降低污染治理成本，推动治污主体由业余治污向专业治污转变，从根本上避免了企业非主观故意的违法排污行为。同时，“绿岛”模式在提升生态环境监管执法效能上也大有助益，通过“绿岛”的建设，将大量中小企业集中进行监管，能从根本上减轻一线执法人员监管执法的压力，让一线执法人员腾出更多时间和精力，按照精准治污、科学治污、依法治污的要求，聚焦大型、重点治污企业，提升监管效能，实现靶向监管的效果。有助于地方更好地推进污染防治攻坚工作，进一步提升城市生态竞争力。

3.帮扶企业的必要性

根据现场调研，多数企业虽已完善手续，但在生产管理、污染防治和环保设备运行等方面，仍存在侥幸心理或疏于监管，园区内已有多家企业受到行政处罚。根据目前的政策法规，相关的检查力度或可能逐步加强，罚款力度也将逐步加大。

为避免处罚的发生，从技术角度对企业进行帮扶，建议企业自行投资完善废气收集、治理措施或通过“绿岛”项目的实施，可以从根本上解决企业的“环境治理工时”，让企业解放双手投身复工复产，抓好经济建设。

（二）可行性

1.技术可行性

项目拟通过总体设计、统筹，集中收集、治理和管控的方式，实现有效减少印花行业废气污染物的污染，实现对印花行业VOCs减排和助工、助产。主要工作包括：政策指引、资金筹措、专业设计、实施安装、运营管理等。

项目可由具有资质的设计单位承接相关技术设计，由经验丰富的施工单位进行实施，通过与园区管委会的沟通，可参考园区污水厂的管理模式和相关行政流程。

2.经济可行性

通过核算，园区企业自建废气治理设备合计共花费约650万元，目前的废气治理设施运营费合计共约921.34万元/年（若严格按照环评要求合计共约1932.13万元/年）。“绿岛”项目建成后，企业无二次设备投资费用，根据核算，废气治理设备年运营费合计共约1432.74万元/年（按补贴后投资三年回报计算，若是按照五年计算，则为1246.68万元/年），则总体统计企业废气治理设备年运营费减少约500万元。

四、绿岛治理模式工艺设计

（一）废气参数

根据第2节的污染现状分析，VOCs有组织产生量为环评统计的211.819吨/年，年生产时间按2400h计算，废气收集风量按环评统计的45.4万m3/h计算，则入口废气浓度约为194.38mg/m3。由于环评是企业建设的最低标准线，实际建设只能优于环评，故废气入口浓度最高按200mg/m3设计。

（二）技术路线

本项目拟通过总体设计、统筹，集中收集、治理和管控的方式，实现有效减少印花行业废气污染物的污染，实现对印花行业VOCs减排和助工、助产。本项目的主要工作包括：政策指引、资金筹措、专业设计、实施安装、运营管理等。

（三）工艺比选

目前气态有机废气污染物种类繁多，治理的方法也有多种，常用的主要有：吸收法、吸附法、催化燃烧法、燃烧法、冷凝法或几种工艺联合使用法等[6-7]。这些方法在应用中各有特点和利弊，需要根据污染限度、使用环境与条件来权衡。环保检查机构和污染治理方所共同关心的是：初次投资费、运行费用、二次污染、处理效果、维护等方面的问题。

针对印花企业废气特征，考虑企业现已投用的治理设施运行情况和未来环保监管的强度，本次绿岛项目选用“水喷淋+过滤+活性炭吸附+热风脱附催化燃烧”的工艺。

工艺原理：印花及烘干废气经收集系统输送至均风箱，再经过水喷淋设备进行降温和去除粉尘等杂质，经过过滤除雾后，通过活性炭吸附箱将挥发性有机物有效拦截并吸附在活性炭微孔中，废气最终达标排放。本次活性炭吸附/脱附系统处理量设计为180000m3/h，采用6吸1备的方式，即吸附过程有6台活性炭箱处于吸附状态，当活性炭吸附达到一定周期后，切换一台至脱附再生状态，使用备用活性炭箱进行吸附，循环往复连续运行。

（四）运行维护

1.服务项目

项目建设完成正常投产后，印花企业只需每月按期缴纳一定的废气治理服务费，即可享受以下服务：

（1）免费完成收集系统及治理系统的升级改造，提高了废气收集和治理效率；

（2）专业的运营维护团队进行治理设施的运营和维护，保证治理设备高效稳定运行，保证废气达标排放；

（3）自动化的控制系统，企业主可实时查看企业的废气排放和治理情况；

（4）为企业提供环保管家式的咨询服务，相关问题直接对接园区管理部门和生态环境局管理部门，解决企业的后顾之忧。

2.运行维护成本（见表1）

表1 4年运行费用统计表

说明：以上费用为理论值，实际运行费用与运行状况有关。设备维护只需电工兼职担任，不计算人工成本。循环水排放量较小（一年约24吨），可直接排入处理中心污水处理厂进行处理，此费用忽略不计。

综上，单套18万风量的“喷淋+活性炭吸附+脱附催化燃烧”治理设施运行维护费为每年127.25万元。单位废气处理成本8.84元/万m3，单位VOCs处理成本4.7万元/吨VOCs。

五、效益分析

（一）社会效益分析

（1）建设“绿岛”能让多个市场主体共享环保公共基础设施，能大大降低企业单独建设运维环保设施的成本，帮助中小企业降低污染治理成本，推动治污主体由业余治污向专业治污转变，从根本上避免了企业非主观故意的违法排污行为。同时，“绿岛”模式在提升生态环境监管执法效能上也大有助益，通过“绿岛”的建设，将大量中小企业集中进行监管，能从根本上减轻一线执法人员监管执法的压力，让一线执法人员腾出更多时间和精力，按照精准治污、科学治污、依法治污的要求，聚焦大型、重点治污企业，提升监管效能，实现靶向监管的效果。有助于地方更好地推进污染防治攻坚工作，进一步提升城市生态竞争力。

（2）绿岛工程的建设增加了就业机会。估计在建设期增加就业机会在30人以上，从工程运行需要分析出发，估计运行期内管理所需就业人数在5人左右，主要进行河道管理、环保设施维护等方面的工作。

（3）工程建设实施过程也是一个深刻、生动的环境保护宣传过程，通过具体的环境保护行动，使人们能够深刻认识环境保护的重要性，懂得环境破坏所带来的严重后果，括经济损失、健康损害、资源流失等。对企业业主和工厂工人都具有很好的教育作用，增强人们的环境保护意识。

（4）工程建设实施后，大规模教育培训会促进科学技术推广及生产力水平的提高。

（二）环境效益分析

（1）本项目完成后，最直接的效果是废气收集和治理效率从实际收集效率不到30%，治理效率不到50%，通过工艺提升、提高管理水平等手段，提高到收集效率至90%，治理效率至90%。

（2）完成升级改造后，可有效控制及大大减少印花企业生产废气污染物进入大气，逐步改善周边环境。

园区距离A市区约9公里，距离榕城区中心约22公里，由此可见，项目完工后，对改善处理中心周边的环境质量，提高周边城区居民的生活环境质量，以及最终实现区域大气环境规划的目标均有着巨大的贡献。

（三）综合效益分析

随着我国经济不断发展，A市既面临多方面的新挑战，也面临难得的发展机遇。A市纺织印染环保综合处理中心是A市的示范产业园，在A市发展的这一关键时期，抓住机遇开展A市纺织印染环保综合处理中心印花行业绿岛项目建设，确保园区及周边环境得到有效保护，这不仅能改善周边居民的生活环境和投资环境，增强A市的综合竞争力和发展后劲，促进经济的可持续发展；而且能改善周边流域空气环境质量，并产生重大而深远的意义。

项目收益：（1）对比企业单独治污花费的总和，“绿岛”项目年减少废气污染治理总费用约700万元；（2）节省总电耗约500万度；（3）确保形成污染物统一收集、集中治理、稳定达标排放的集中片区；（4）可提升生态环境主管部门对该片区大气污染企业的监管能效。

六、结语

由于治理设施建设和运营不当的原因，导致A市某印花产业楼的入驻企业废气收集效果差，存在无组织排放问题，而且废气治理设施没能达到预期效果，造成了每年有大量的VOCs废气排向周边空气，污染周边环境。

鉴于上述原因，本项目为响应国家的相关政策，结合A市纺织印染环保综合处理中心的实际情况，从实际出发，在有关总体规划的指导下，遵循全面规划、统一实施的原则逐步解决A市纺织印染环保综合处理中心的VOCs废气污染问题，保护周边的环境功能，力求充分发挥建设项目的环境效益、社会效益和经济效益，拟对A市纺织印染综合处理中心印花产业楼进行综合整治，以“绿岛”的理念进行建设。

本方案从园区印花产业楼环境现状出发，以保护大气环境质量为目的，针对园区本身的特点进行了可行性研究分析，并提出了相关的废气治理污染整治措施。研究表明，本项目的建设在政策、环境监督与管理、帮扶企业和环境保护方面非常必要；在有关政策、技术、经济及环境保护方面均是可行的。项目主要包括废气收集系统改造和废气治理设施建设工程，资金来源于国家环保专项资金补助及社会资本筹措。

本项目属国家大力推行的“绿岛”环境保护公益项目，项目的实施为广大人民群众提供高质量的生活空气环境，并为区域经济持续发展创造良好的环境条件。