“專精特新”——中小企業(yè)撐起千億大氣市場

從《大氣污染防治行動計劃》到《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》再到《空氣質量持續(xù)改善行動計劃》，我國的大氣污染治理工作在不斷推進的過程中，治理思路也在不斷升級迭代。

《空氣質量持續(xù)改善行動計劃》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“攻堅治污”相比，“大氣十條3.0”重在“持續(xù)改善”，要將空氣質量進一步提升，就必須針對薄弱環(huán)節(jié)，加強精細化管控，開展減污降碳協同治理。目前，大氣污染治理市場規(guī)模接近四千億，正在邁入綠色轉型的關鍵期。這一階段空氣質量持續(xù)改善的難度比前兩個階段更大，市場上能否出現更多低碳節(jié)能的技術去打贏這場仗，需要依靠大量“專精特新”企業(yè)的共同努力。

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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)產生的污染尤其嚴重，所以煙氣治理早期是集中在火電領域。分別在“十五”、“十一五”、“十二五”時期大力度進行除塵、脫硫、脫硝，顯著地降低了這些污染物的排放，在“十三五”時期國家進一步將污染物排放標準提升至超低排放標準，“十三五”期間達到超低排放限值的煤電機組約 9.5 億千瓦，約占全國煤電總裝機容量 88%，電力行業(yè)基本完成了超低排放改造。電力行業(yè)實現大幅減排的同時，非電行業(yè)的污染物排放日益凸顯，“十四五”時期，非電行業(yè)成為打贏“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”的攻堅領域，就此開始陸續(xù)進入超低排放改造。

2018年，伴隨著《中共中央 國務院關于全面加強生態(tài)環(huán)境保護堅決打好污染防治攻堅戰(zhàn)的意見》的出臺，鋼鐵行業(yè)正式開始推進超低排放改造，2019年，生態(tài)環(huán)境部等5部門聯合印發(fā)的《關于推進實施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》提出，“到2025年底前，重點區(qū)域鋼鐵企業(yè)超低排放改造基本完成，全國力爭80%以上產能完成改造”。

但是目前來看，鋼鐵行業(yè)的超低排放改造進行并不順利，主要體現在3個方面。一是目前超低排放技術路線并不是很成熟，煉鋼涉及多個復雜程序，單種技術并不能保證全流程實現超低排放。有些技術在燒結流程的表現好一些，但在焦爐環(huán)節(jié)的表現則很不穩(wěn)定。有些技術雖然能夠達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)清潔運輸改造工作進展緩慢，甚至很多鋼企清潔運輸比例不達50%。6月4日有色金屬工業(yè)污染低碳高效治理及協同創(chuàng)新發(fā)展論壇將邀請行業(yè)知名專家學者及有色金屬硫酸廠、化工廠煙氣治理技術總工代表、設計院或工程公司工程設計代表、設備及技術解決方案供應商代表，就國家相關政策和技術發(fā)展、工程應用實例做專題報告。

會議將對行業(yè)科技發(fā)展目標和任務進行全面深入的探討，總結國內外近期開發(fā)的先進生產工藝和關鍵技術，并結合典型工程實例進行總結歸納和對比分析，指導我國有色金屬環(huán)保工業(yè)產業(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和參考意義。

除此之外，在VOCs治理領域也存在諸多困境，主要體現在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施效率低，運行不規(guī)范，存在偷排直排現象；三是部分企業(yè)在檢修，調試設備等非正常工況下，仍進行廢氣排放；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，油墨等產品進入市場。

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我國的大氣治理現在是什么水平

大氣治理進入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)，但是因為大量“專精特新”企業(yè)的迎難而上，在大氣治理細分領域默默深耕，堅持守好大氣產業(yè)鏈的關鍵環(huán)節(jié)，使得我國大氣治理經歷了一個飛速發(fā)展的階段，目前我國大氣治理裝備多數已和國際水準齊平，部分裝備已經達到國際領先水平。

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。涉及的技術分別是除塵技術、脫硫技術、脫硝技術以及VOCs治理技術。

常用的除塵技術有電除塵、袋式除塵及電袋復合除塵技術。電除塵器的主要應用領域是在火電行業(yè)，尤其是低溫電除塵技術，可以實現余熱回收，控制硫化物污染，同時減少脫硫降溫水耗。上世紀70年代，我國引進國際上的袋式除塵技術，并開啟了袋式除塵技術的自主研發(fā)之路，90年代后，袋式除塵技術進入大型化階段，在水泥行業(yè)的除塵效果尤為顯著，在水泥市場的應用率達到95%以上。21世紀后，電袋復合除塵技術開始大面積推廣，這是我國獨立自主開發(fā)的一項新型高效除塵技術，可以長期穩(wěn)定地實現超低排放，并且具有壽命長，運行成本低等優(yōu)點，值得一提的是，高溫超凈電袋復合除塵技術可有效解決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，部分裝備已經成為國際領先。

我國主流的脫硫技術可分為濕法、干法和半干法三種，其中以濕法脫硫技術最為成熟，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。濕法脫硫的優(yōu)點在于脫硫效率高，基本在90%以上，但是存在設備腐蝕嚴重，副產物利用率低、能耗高等問題。干法脫硫技術主要應用于大型轉爐和高爐，優(yōu)點是腐蝕性小，能耗低，不產生二次污染，缺點在于占地面積大，脫硫效率低。半干法脫硫技術介于干法和濕法之間，脫硫效率高于半干法但是小于濕法，主要應用于中小鍋爐的煙氣治理。優(yōu)點是運行費用低，占地小，缺點是對反應條件的控制要求高。目前我國的脫硫技術已經全面實現國產代替進口。

2011年后，伴隨著超低排放改造的緊迫性，工業(yè)煙氣脫硝技術發(fā)展迅猛，常見的脫硝技術包括選擇性催化還原（SCR）技術、活性炭（焦）吸附催化技術以及臭氧氧化協同吸收技術。其中SCR技術是目前最為成熟，也是最建議被用來工業(yè)脫硝的技術之一。優(yōu)點是比較容易能達到超低排放要求，目前存在的問題是催化劑難題，現在的催化劑不能適應低溫脫硝，需要消耗大量進行升溫，從而增加了脫硝成本，此外催化劑報廢之后還會產生危廢，增加了二次污染。

活性炭吸附技術可協同處理SO(2)、NO(x)、粉塵、二噁英等多種污染物，其副產物H2SO4具有高利用價值，但是脫硝效果不理想。而單一使用臭氧氧化技術并不能實現脫硝，必須與濕法、半干法等脫硫工藝相結合才能脫硝，前期投資成本低，但是后期運行成本較高。

VOCs治理技術種類非常多，但目前最常用的仍然以活性炭吸附，催化燃燒技術為主，大概占到所有技術的80%以上。活性炭技術的優(yōu)點在于適用于低濃度污染物，經濟性高，穩(wěn)定性強，缺點是吸附量小，且存在專一性問題，存在混合氣體時，吸附力下降。目前的沸石轉輪吸附技術已達到國際先進水平油氣回收技術專用活性炭還是主要依賴進口。催化燃燒技術的優(yōu)點在于設備體積小，污染物去除率高，問題是催化劑的價格貴且對環(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。

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大氣治理減污降碳如何協同發(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。“十四五”時期，是我國生態(tài)環(huán)境事業(yè)減污降碳協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，所以對二者進行同頻同效同路徑的管理和治理，對實現碳中和，碳達峰具有重大意義。在即將于6月3日在上海國際環(huán)保展現場舉辦的第三屆制藥工業(yè)減污降碳協同增效治理技術論壇上，10余位大咖將聚焦“廢氣治理設備運行現狀+減污降碳協同增效、低效失效設備排查+簡易裝置管控路徑、VOCs末端治理系統(tǒng)“安全+節(jié)能”設計/“智能+穩(wěn)定”運行/“經濟+低耗”達標等話題分享新思路。

2023年底，生態(tài)環(huán)境部等部門聯合印發(fā)了《關于推進實施水泥行業(yè)超低排放的意見》《關于推進實施焦化行業(yè)超低排放的意見》，要求水泥行業(yè)到2025年底，重點區(qū)域力爭50%水泥熟料產能完成改造、無組織超低排放改造；鋼鐵行業(yè)到2025年底，重點區(qū)域力爭60%焦化產能完成改造。由此可見，我國非電行業(yè)的超低排放改造正在加快進程。實施超低排放改造可有效降低碳排放。

在大氣治理領域，VOCs是一個相對薄弱的環(huán)節(jié)，是當前大氣污染治理的關鍵。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，國務院印發(fā)《空氣質量持續(xù)改善行動計劃》，文件提出“大力推動氮氧化物和揮發(fā)性有機物（VOCs）減排”，相比較于《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》中提到的“實施VOCs專項整治方案”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的減污降碳協同治理工作，需要從源頭、過程以及末端排放環(huán)節(jié)進行嚴格把控。在源頭上，要用低VOCs含量的產品替代高VOCs含量的產品，比如涂料、油墨、膠粘劑、清洗劑等，加快低VOCs含量產品的研發(fā)生產和推廣使用，實現源頭減排，可有效降低末端治理的壓力，比如噴漆室的廢氣經過文丘里水洗后即可以達標排放，無須進入RTO處理。在生產過程以及末端治理環(huán)節(jié)，除了要加強對無組織排放的管控之外，還要選擇低碳處理技術，加強VOCs與甲烷、高固體分涂料、水性涂料等污染物的協同控制。

結語

我國大氣治理經歷了50多年的發(fā)展歷史，主要經歷了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鍵階段，而這一階段破局的關鍵，就在于這些擁有自主創(chuàng)新能力，在細分領域有充分競爭優(yōu)勢的“專精特新”企業(yè)。