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固定床蜂窝状活性炭吸附浓缩装置技术要求征求意见稿编制说明

《固定床蜂窝状活性炭吸附浓缩装置技术要求》(征求意见稿)编制说明《固定床蜂窝状活性炭吸附浓缩装置技术要求》编制组二〇二〇年三月目次1 任务来源 (1)2 标准制定必要性、编制依据、编制原则 (1)3 主要工作过程 (3)4 产品现状调研 (3)5 主要技术内容及说明 (10)6 检验方法 (13)7 标准水平评价 (13)8 标准实施建议 (13)《固定床蜂窝状活性炭吸附浓缩装置技术要求》编制说明1 任务来源中国环境保护产业协会关于下达《固定床蜂窝状活性炭吸附浓缩装置技术要求》等八项中国环境保护产业协会标准制修订计划项目的通知(中环协[2018](128)号)下达计划《固定床蜂窝状活性炭吸附浓缩装置技术要求》。

本标准项目承担单位:嘉园环保有限公司。

技术协作单位:广州市怡森环保设备有限公司、杭州彩虹环保技术工程有限公司、宁波东方兴达环保设备有限公司、北京明泰来环保科技有限公司、景德镇佳奕新材料有限公司、淄博鹏达环保科技有限公司、扬州市恒通环保科技有限公司、江苏中科睿赛污染控制工程有限公司。

技术支持单位:中国科学院大学。

2 标准制定必要性、编制依据、编制原则2.1 标准制定的必要性挥发性有机污染物(V olatile Organic Compounds, VOCs)大多数有毒、有害,具有致癌性;参与光化学反应,形成光化学烟雾;部分可破坏臭氧层。

工业排放有机废气已经成为城市主要污染源之一。

目前,在我国VOCs污染源分布面广,涉及VOCs排放的行业包括化工、制药、喷涂、包装、印刷、电子、家具、皮革等,行业众多,产生的VOCs种类繁多,成分复杂,常见的成分有碳氢化合物、苯系物、醇类、酮类、酚类、醛类、酯类、胺类、腈(氰)类等。

近几年,我国的VOCs相关治理技术有了长足的发展,新工艺、新设备陆续投入使用。

但由于缺乏设备制造、工程实施等方面的技术规范,各厂家的设备千差万别,良莠不齐,和进口的同类型设备相比存在很大的差距,甚至设备安装以后大部分成为摆设,难以正常运行。

随着经济社会和环保行业的发展,有必要制订气态污染物治理的工程技术规范,对技术相对成熟、应用面广的工程技术进行规范,既能大大提高环境工程建设的技术和管理水平,也能指导主管部门对环境工程全过程实施科学管理。

吸附法是低浓度有机废气治理的一种传统技术,也是目前我国有机废气治理的主要技术之一,其中,固定床蜂窝状活性炭吸附净化设备和以其为基础的集成设备占有较大比重。

因此本规范执行以后可以在工艺设计、设备制造、工程建设、检验检查、运行维护与管理等各个方面显著提高我国VOCs行业治理水平,有效推进我国固定源有机废气的治理工作。

2.2 编制依据本标准的编制以工业固定源有机废气的排放和污染现状、各行业的排放特点及其污染治理情况为基础,充分考虑固定床蜂窝状活性炭吸附法治理技术的发展水平、成熟程度、应用范围和覆盖度,并结合国家现有的废气排放控制标准、各省市的地方排放标准和各行业相关标准,严格按照各种标准编制指导文件进行编制。

涉及的部分法律法规和标准有:(1)国家环境保护方面的法律法规如《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《国家环境保护标准制修订工作管理办法》等。

(2)国家和地方行业废气排放标准如《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)、《恶臭污染物排放标准》(GB 14554-2018)、《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB 37822-2019)、《制药工业大气污染物排放标准》(GB 37823-2019)、《涂料、油墨及胶粘剂工业大气污染物排放标准》(GB 37824-2019)、各地排放标准等。

(3)气态污染物相关检测标准如《固定污染源废气总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定气相色谱法》(HJ 38-2017)、《空气质量恶臭的测定三点比较式臭袋法》(GB/T 14675-1993)等。

(4)相关环保产品、工程建设技术要求和技术规范如《环境保护产品技术要求—工业废气吸附净化装置》(HJ/T 386-2007)、《大气污染治理工程技术导则》(HJ 2000-2010)、《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》(HJ 2026-2013)等。

(5)有关标准编制格式、内容的标准如《环境信息术语》、《标准化工作导则》系列标准、《国家环境保护标准制修订工作管理办法》和《环境工程技术规范制订技术导则》等。

2.3 编制原则(1)标准编制、修订遵循“面向市场、服务产业、自主制定、适时推出、及时修订、不断完善”的原则,标准的编制、修订与技术创新、试验验证、产业推进、应用推广相结合,统筹推进。

(2)与目前我国VOCs治理技术的发展水平相适应,以现有最佳工艺技术为基础,充分考虑技术成熟程度和可行性、技术的适应范围和适应对象。

充分反映技术装置的特点和优势,提升同行业制造工艺,打造大风量低浓度VOCs治理的规范技术设备。

(3)技术规范所界定的设备和工艺兼顾技术可行性、安全性、经济性及先进性,便于工程实施,可操作性强,运行维护方便。

(4)以国家环境保护和污染防治相关法律、法规、规章、技术、政策和规划为根据,促进环境效益、经济效益和社会效益的统一,并有利于相关法律、法规和规范的实施。

3 主要工作过程(1)2018年3月,由嘉园环保有限公司相关人员组织成立了标准编写小组,研究和制订了标准编制工作方案,收集了相关的研究、发展现状和关键技术指标等资料,开展标准编制的准备工作。

(2)2018年5月,开始起草《固定床蜂窝状活性炭吸附浓缩装置技术要求》协会标准讨论稿。

(3)2018年6月,标准工作组完成讨论稿,嘉园环保有限公司组织多名大气净化设备专家对讨论稿进行了逐项研讨,对标准中涉及的具体细节进行了修改和完善。

(4)2018年9月,形成了《固定床蜂窝状活性炭吸附浓缩装置技术要求》初稿及编制说明。

(5)2019年9月,根据标准编制研讨会上各位专家对初稿提出的意见和建议,标准工作组多次召集各单位进行标准的相关修改和完善工作,形成了《固定床蜂窝状活性炭吸附浓缩装置技术要求》征求意见稿及编制说明。

4 产品现状调研4.1 产品生产、消费和应用现状及分析低浓度、大风量VOCs排放在我国有机废气污染中占了很大的比例,吸附浓缩技术是低浓度废气治理中最为经济有效的技术途径,而固定床蜂窝状活性炭吸附浓缩作为主要的吸附浓缩技术之一,相比其他吸附浓缩技术具有结构简单、成本低廉、操作方便、吸附能力强等特点,在市场应用上具有一定优势。

4.2 产品技术、性能现状及分析固定床蜂窝状活性炭吸附装置作为传统的吸附设备,市场上大多数环保单位都可以设计,但由于缺乏相关技术规范的约束,很多企业在工艺设计上基本以经验为主,缺乏计算和设计依据,在具体项目设计上随意性较大。

编制过程共调研具有设备设计生产能力的企业15家,从事VOCs治理年限从3-18年不等,拥有公司内部技术标准的仅有2家,拥有系统图集的企业8家,其余公司均根据“相关经验参数”进行设计加工。

同时行业中存在恶性竞争,为了降低成本,在原材料选择、设备选型和工艺控制水平上都大打折扣,造成净化设备排放超标、设备故障多、使用寿命短等问题,严重影响设备在工程实际中的应用。

4.3 产品发展、预测及分析随着新环保法实施,全国有十几个省市出台了相关地方法规,新法律法规的要求愈发严格,对VOCs治理领域起到积极的促进作用。

并且随着水性涂料、水性油墨等源头治理措施的逐渐普及,低浓度VOCs治理的市场还将进一步扩大,对固定床蜂窝状活性炭吸附浓缩装置等大风量低浓度VOCs治理设备的需求也势必增加。

4.4 实际工程案例调研情况自2018年1月至2018年6月,我们选择性的对一些典型的治理工程进行了实地调研,并通过书面形式对几个骨干废气治理企业的治理工程案例进行了调研分析。

1)惠州某涂料公司VOCs治理工程表4.1 VOCs净化系统设计及运行情况图4.1净化系统实物图2)惠州某汽车公司VOCs治理工程表4.2 VOCs净化系统设计及运行情况3)北京某材料公司VOCs治理工程表4.3 VOCs净化系统设计及运行情况4)上海某汽车公司VOCs治理工程表4.4 VOCs净化系统设计及运行情况图4.2 净化系统实物图5)北京某印刷公司VOCs治理工程表4.5 VOCs净化系统设计及运行情况图4.3 净化系统实物图6)北京某电子公司VOCs治理工程表4.6 VOCs净化系统设计及运行情况图4.4 净化系统实物图5主要技术内容及说明5.1 适用范围吸附法包括有机污染物和无机污染物的吸附。

有机污染物的吸附净化通常是物理吸附法,而无机污染物的吸附净化通常是化学吸附,如将二氧化硫转化为稀硫酸等,不同无机物的吸附转化的工艺路线具有很大差异,难以在一个规范中进行界定。

因此在该规范中限制在有机污染物的吸附净化。

工业有机废气的吸附净化工艺有多种,主要根据吸附剂类别不同而配套再生工艺路线有所差别,常用吸附剂有蜂窝状活性炭、颗粒活性炭、活性碳纤维、分子筛等。

蜂窝状活性炭吸附主要采用高温空气再生工艺,再生后产生的高浓度有机废气采用催化燃烧、高温焚烧工艺处理。

建议针对不同的吸附剂单独制定技术规范。

吸附设备分为三类:固定床、移动床、流化床。

根据不同的反应条件、装填物、使用需求等选择不同的设备类型。

鉴于以上分析,本工程技术规范适用范围限定在:工业有机气体固定床蜂窝状活性炭吸附浓缩装置的技术要求。

5.2 术语和定义为了便于对规范条文的理解,对本规范中涉及的技术名词予以定义。

对在其他法律、法规和技术规范上已经定义的术语如果适用于本规范的,在本规范中不再重新进行定义。

对于有关标准和规范上没有标准定义而本规范中需要解释的给予了命名和规范。

对于本规范中涉及的一些最为核心的名词,虽然在其它标准中已有定义,在本规范中也重新进行了解释。

一些在其它标准中已经定义,但没有完全统一的名词在本规范重新进行了定义与说明。

5.3 引用标准现行的国家法律法规、大气环境治理类的环保类标准、相关的行业标准是制定本规范的依据,其中有关条文是本规范的技术基础,引用此类文件,使本规范具有合法性和权威性。

对于本装置及配套的各类设备和材料的制造(作)、加工、运输、安装、测试、维修等方面的规定,均引用现行的国家标准及行业标准。

有关建设工程涉及的配套专业的工程施工、安装、测定调试、验收规范均成为本规范的引用文件。

5.4 基本要求5.4.1 适用条件对进入本浓缩装置的废气类型、浓度、颗粒物含量及进气温度等进行了原则性规定:(1)有机物浓度宜低于300mg/m³:结合现有VOCs排放要求,依据编制单位工程设计经验以及对多个实际工程案例的调研情况,将浓缩装置的进气浓度限制在300mg/m3以内,以保证浓缩装置的处理效果。

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