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文档简介
ICS13.020.40
CCSZ60
团体标准
T/EERT××.2—2021
工业低浓度有机废气协同处理技术指南
第2部分:以吸附法为核心
Techniacalguidelineforcouplingtreatmentofvolatileorganicwastegas
Part2:Adsorptiomasthecore
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(工作组讨论稿)
在提交反馈意见时,请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。
2021-**-**发布2021-**-**实施
浙江省生态与环境修复技术协会发布
T/EERT××.2—2021
工业低浓度有机废气协同处理技术指南
第2部分:以吸附法为核心
1范围
本文件规定了以吸附法为核心的协同处理技术处理工业低浓度有机废气的处理技术要求、总体要
求、工艺设计和运行维护。
本文件适用于以吸附法为核心的协同处理技术工程的建设和运行管理,可作为建设项目环境影响
评价、环境保护设施的工程咨询、设计、施工、验收及建成后运行与管理的参考依据。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,
仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本
文件。
GB/T151热交换器
GB/T3923.1纺织品织物拉伸性能第1部分断裂强力和断裂伸长率的测定(条样法)
GB/T7701.2煤质颗粒活性炭净化水用煤质颗粒活性炭
GB/T9124钢制管法兰
GB/T12224钢制阀门一般要求
GB13347石油气体管道阻火器
GB50160石油化工企业设计防火标准
GB50316工业金属管道设计规范
HJ1093蓄热燃烧法工业有机废气治理工程技术规范
HJ2026—2013吸附法工业有机废气治理工程技术规范
HG/T20229化工设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范
3术语和定义
T/EERT××.1—2021界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
吸附法adsorption
利用吸附剂将废气中一种或多种有机物吸附于表面,使之与废气分离的方法。
吸附剂adsorbent
具有表面吸附能力的多孔性固体材料。如颗粒活性炭、蜂窝活性炭、活性炭纤维、球状分子筛、蜂
窝分子筛和大孔树脂等。
1
T/EERT××.2—2021
蜂窝活性炭honeycomb-typeactivatedcarbon
指把粉末状活性炭、水溶性胶合剂、润滑剂和水等经过配料、捏合后挤出成型,再经过干燥、炭化、
活化后制成的蜂窝状吸附材料。
蜂窝分子筛honeycomb-typemolecularsieve
指把粉末状活性炭、水溶性胶合剂、润滑剂和水等经过配料、捏合后挤出成型,再经过干燥、炭化、
活化后制成的蜂窝状吸附材料;或将粉末状分子筛、水溶性粘合剂和水等配制的浆料涂敷再纤维材料上,
经过折叠、干燥后制成的类似蜂窝状的吸附材料。
颗粒活性炭granularactivatedcarbon
指把含碳物质经过磨粉、混捏、固化、炭化、活化后制成的具有一定外形尺寸的多孔性人造炭质吸
附剂。颗粒活性炭按生产原料分为椰壳颗粒活性炭、煤质颗粒活性炭、果壳颗粒活性炭等。
活性炭纤维activatedcarbonfiber
指以高聚物纤维(如酚醛基纤维、PAN基纤维、黏胶基纤维、沥青基纤维等)为原料,经高温碳化
和活化而制备的一种纤维状高效吸附分离材料。
大孔树脂macroporousresin
指由聚合单体和交联剂、致孔剂、分散剂等添加剂经聚合反应制备而成的对有机物具有浓缩、分离
作用的高分子聚合物。
吸附剂再生regenerationofadsorbent
指利用高温水蒸气、热气流吹扫或降压等方法将被吸附物从吸附剂中解吸的过程。
有机废气吸附装置organicwastegasadsorber
利用吸附剂的表面吸附能力,把废气中的挥发性有机物转移到吸附剂中的净化装置,包括固定床、
移动床、流化床、转轮等不同形式的设备。
固定床吸附装置fixedbedadsorber
指吸附过程中,吸附剂料层处于静止状态的吸附设备。
移动床吸附装置movingbedadsorber
指吸附剂按照一定的方式连续通过,依次完成吸附、脱附和再生并重新进入吸附阶段的装置。
2
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蓄热燃烧装置regenerativethermaloxidizer(RTO)
指将工业有机废气进行燃烧净化处理,并利用蓄热体对待处理废气进行换热升温、对净化后排气进
行换热降温的装置。蓄热燃烧装置通常油换向设备、蓄热室、燃烧室和控制系统等组成。
冷凝法condensation
将废气降温至气态污染物露点温度以下,使其凝结为液态并加以回收的方法。
冷却剂coolant
用于降低废气温度,使废气中一种或几种气态污染物凝结的物质,又称冷却介质。
不凝气uncondensablegas
指混合气体经过低温冷凝后未被液化的部分。
冷凝器condenser
通过冷流体部分热量传递给热流体,从而把气体或蒸汽转变成液体的设备。
爆炸下限lowerexplosivelimit
指爆炸极限的最低浓度值。
4处理技术要求
工艺技术路线
以吸附法为核心的协同处理设计包括但不限于以下工艺路线:
a)吸附脱附—冷凝液化技术;
b)吸附脱附—蓄热燃烧技术。
适用条件
以吸附法为核心的协同处理技术适用条件见表1。
表1技术适用条件
工艺温度湿度组分/风量浓度颗粒物其他
颗粒活性炭吸附+
吸附脱低于25%爆炸不含高分子
蒸汽脱附+冷凝液<40℃<60%易冷凝≯1mg/m3
附—冷下限和易聚合成
化
3
T/EERT××.2—2021
凝液化活性炭纤维吸附+分、不含焦
技术蒸汽脱附+冷凝液油
化
大孔树脂吸附+蒸
影响小
汽脱附+冷凝液化
吸附脱固定床吸附脱附+不宜处理卤
≤50000m3/h<200mg/m3
附—蓄蓄热燃烧技术素、易聚合
<45℃<75%<5mg/m3
热燃烧移动床吸附脱附+的低沸点或
>50000m3/h<1000mg/m3
技术蓄热燃烧技术高沸点
装置构成
4.3.1一般构成
由吸附单元、脱附单元及脱附气处理单元构成。
——吸附单元包括固定式吸附罐和吸附箱、旋转式吸附筒或吸附盘、吸附风机及仪表、阀门、管件;
——脱附单元包括脱附气加热器、换热器、脱附风机及仪表、阀门、管件;
——冷凝液化单元包括饱和蒸汽阀组、冷凝器、分液器、分层槽、溶剂储罐等;
——燃烧处理单元包括换向设备、蓄热室、燃烧室和控制系统等组成。
4.3.2吸附脱附—冷凝液化技术
4.3.2.1由吸附装置和再生装置组成,必要时需配备废气预处理装置(如冷却器、除尘器、洗涤器等装
置,其选用可参照HJ2026—2013中6.3.2预处理)、冷凝液处置装置以及尾气深度净化装置等。
4.3.2.2吸附装置一般由吸附装置壳体、气流分布系统、进出风管及阀组管件、吸附剂、热控仪表、电
气控制系统等组成。
4.3.2.3再生装置一般由冷凝器壳体(列管式、板式和翅片式等)、气液分离器、蒸汽阀组、干燥冷却
器、热控仪表、分层槽、溶剂储罐等组成。
4.3.3吸附脱附—蓄热燃烧技术
4.3.3.1由沸石转轮浓缩装置和蓄热式热力燃烧装置组成。必要时需配备废气预处理装置(如冷却器、
颗粒物去除装置等)、吸附剂处理装置、尾气降温装置等。
4.3.3.2沸石转轮浓缩装置一般由装置壳体、气流分布系统、吸附剂、再生热源装置、电仪控制系统等
组成。
4.3.3.3蓄热式热力燃烧装置主要由蓄热体、燃烧器、燃料供给装置、电仪控制系统等组成。
其他配套要求
4.4.1系统应具有事故自动报警装置,并符合安全生产、事故防范的相关规定。
4.4.2管道系统应安装阻火器和泄爆片,应符合GB13347的规定。
4.4.3设备应设置安全阀、吸附剂装卸口、应急检修人孔、观察孔、循环液和渗出液排放口。
4.4.4系统应安装各监控参数的观察、指示、变送、报警、联动系统。
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T/EERT××.2—2021
4.4.5系统应充分考虑防爆和防护要求,现场电气仪表和电机应不低于现场防爆等级。
4.4.6系统应充分考虑消防、防雷和静电接地要求。
装置材质及辅料要求
4.5.1装置材料
装置壳体、管道及附件、承重结构应设置合理,强度、刚性高,与腐蚀性介质直接接触的组件应选
用耐腐蚀材料制造或进行防腐处理,可按HG/T20229。装置设计寿命不低于10年。
4.5.2吸附罐
根据废气有机成分理化性质和浓度,吸附罐选用碳钢、不锈钢304、不锈钢316、双相钢等材质,并
考虑是否采用喷氟、衬氟等表面处理工艺。根据脱附蒸汽压力选择合适的壁厚,建议6mm~12mm。保
温材料选用岩棉或硅酸铝棉,厚度不小于50mm。
4.5.3冷凝器
冷凝器的制作应满足GB/T151的要求。
4.5.4燃烧装置
燃烧装置的制作应满足HJ1093的要求。
4.5.5其他罐体
根据需要选用碳钢、不锈钢304、不锈钢316、双相钢等材质,并考虑是否采用喷氟、衬氟等表面处
理工艺。
4.5.6风机
根据有机成分理化性质和浓度,选用碳钢、不锈钢304、不锈钢316、双相钢等材质,宜采用变频控
制;并配备消声、减震装置。
4.5.7水泵
根据回收液有机成分理化性质和浓度,水泵选用FRPP、PVDF、不锈钢304、不锈钢316等材质,并
考虑是否采用衬氟泵。
4.5.8阀门和法兰
阀门选用需满足GB/T12224的要求,法兰的选用需满足GB/T9124的要求。
4.5.9管道辅材
管道的设计及制作需满足GB50316的要求。
4.5.10辅料要求
4.5.10.1饱和水蒸气
根据有机物沸点选择适当压力的饱和水蒸气,蒸气系统需设置减压阀、安全阀和疏水阀等,管道做
好保温措施。
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T/EERT××.2—2021
4.5.10.2压缩空气
压缩空气作为吹扫气,也作为仪表风,压力0.6MPa,露点:1℃~40℃;含油:<0.1ppm(wt%);
含尘:<0.5mg/m3,也可用氮气替代。
4.5.10.3冷媒
常用冷媒为常温循环水、7℃冷却水、0℃冷却介质。其中冷媒压力0.2Mpa~0.3MPa。
4.5.10.4吸附剂
4.5.10.4.1用于冷凝液化的吸附剂应满足以下要求:
——颗粒活性炭的性能应满足GB/T7701.2的要求,BET比表面积应不小于1200m2/g;
——活性炭纤维毡的断裂强度应不小于5N(测试方式按照GB/T3923.1进行),BET比表面积
应不小于1100m2/g;
——大孔树脂粒径范围0.2mm~1.0mm,比表面积应不小于1000m2/g。
4.5.10.4.2用于燃烧的吸附剂应满足以下要求:
——颗粒活性碳和活性炭纤维毡的性能要求见4.5.10.4.1;
——蜂窝活性碳和蜂窝分子筛的横向强度应不低于0.3MPa,纵向强度应不低于0.8MPa;
——蜂窝分子筛的比表面积应不低于350m2/g,并具有较高的硅铝比,即较好的疏水性。
性能要求
协同处理技术性能要求见表2。
表2技术性能要求
工艺吸附剂过滤气速(m/s)净化效率
颗粒活性炭0.2~0.6
吸附脱附-冷凝液化技术活性炭纤维0.15~0.2>90%
大孔树脂0.15~0.2
颗粒活性碳0.2~0.6
蜂窝活性碳0.6~1.2>90%
吸附脱附-蓄热燃烧技术活性炭纤维0.05~0.15
颗粒状分子筛
>95%
蜂窝状分子筛
5总体要求
工程构成
5.1.1废气治理工程由主体工程和辅助工程组成。主体工程见4.3。
5.1.2辅助工程主要包括工艺过程控制系统、污染物监测及分析系统、蒸汽/压缩空气系统、电力供应
系统、给排水与消防系统、防火防爆系统。
场地选择与总图布置
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T/EERT××.2—2021
见T/EERT012.1。
6工艺设计
吸附脱附—冷凝液化工艺
6.1.1吸脱附冷凝液化工艺可分为一吸一脱、多吸一脱、多吸多脱等多种形式,常规工艺见图1。
水蒸气
废气预处理装置引风机吸附装置排气筒
不凝气
冷凝装置
溶剂分离槽污水处理系统
储液槽
图1吸附脱附—冷凝液化技术工艺流程示意图
6.1.2当吸附剂吸附饱和后,采用热蒸汽再生工艺,脱附后产生的高浓度混合气体采用降温冷凝方式对
有机物进行液化收集储存。
吸附脱附—蓄热燃烧技术
6.2.1根据蓄热式燃烧装置的结构,沸石转轮浓缩-蓄热式热力氧化工艺可分为沸石转轮浓缩-蓄热式热
力燃烧和沸石转轮浓缩-旋转式热力燃烧等两种组合工艺,常规的工艺见图2。
图2沸石转轮浓缩—蓄热式热力燃烧工艺流程图
6.2.2当吸附剂吸附饱和后,采用热蒸汽再生工艺,脱附后产生的高浓度混合气体采用热力燃烧方式对
有机物进行彻底净化成二氧化碳及水蒸气。
7工艺设计要求
7
T/EERT××.2—2021
预处理
7.1.1预处理设备应根据废气的成分、性质和影响吸附过程的物质性质(温度、湿度)和含量进行选择。
经预处理后的废气应满足表1规定的要求。
7.1.2当废气温度较高时,前端采用直接换热(喷淋)或间接换热(气气板式换热器或气液管式换热器)
形式对废气进行降温,降温方式的选择要通过经济性、合理性等方面综合考虑决定。
7.1.3当颗粒物浓度较大时,一般采用干式和湿式两种处理方法,干式处理设备主要有干式过滤箱、袋
式除尘器等,滤料应选择阻燃型或不染型材料,湿式处理设备主要有湿式旋风除尘、空塔喷淋、旋流板
塔等。
吸附脱附—冷凝液化技术
7.2.1吸附脱附
应符合HJ2026的规定要求。
7.2.2吸附剂冷却和干燥
7.2.2.1高温脱附再生后的吸附剂应降温后使用。
7.2.2.2吸附剂为活性炭或碳纤维时,蒸汽脱附后建议采用热风干燥后使用。
7.2.2.3吸附剂为大孔树脂时,蒸汽脱附后建议采用循环水冷却,再采用压缩空气以及新鲜空气干燥后
使用。
7.2.3冷凝
7.2.3.1解吸气体的后处理采用冷凝液化或排入污水站处理方式,根据有机物的组分、回收价值和处理
成本等选择后处理方式。
7.2.3.2冷凝液化装置排出的不凝尾气温度应低于废气中污染物的液化温度,若废气中有数种污染物,
则不凝尾气的温度应低于主要污染物中液化温度最低的污染物的液化温度。
7.2.3.3不凝尾气应引入吸附装置进行再次吸附处理。
吸附脱附—蓄热燃烧技术
7.3.1基于废气排放要求、系统安全及热平衡等信息,浓缩倍数一般为5~20倍,当废气浓度较低时可
达到30倍;盘式一般5~20倍,废气浓度较低时可达到30倍(从废气排放要求、系统安全及热平衡等
角度自行选择),筒式甚至可达到50倍。
7.3.2在转轮选型时,吸附或脱附区截面流速要符合1Nm/s<v<5Nm/s的要求。
7.3.3蓄热燃烧
应符合HJ1093的规定要求。
二次污染控制
7.4.1冷凝液化的有机物应进行回收再利用或集中处理。当冷凝液化产生的二次废气污染物应送回至
吸附系统处理后达标排放。
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T/EERT××.2—2021
7.4.2燃烧尾气排放温度较高时,可在燃烧段出口设置热回收设备(换热器),为生产提供热风或热水。
7.4.3燃烧尾气成分中含有N,Cl等元素时,需计算经末端热力氧化后副产物(如NOx、HCl等)浓
度是否超过相应标准,同时选择合适方法(如吸收法、选择性催化还原等)对气态副产物进行处理。
安全防控措施
7.5.1当废气浓度波动较大时,应对废气进行实时监测,并采取稀释、缓冲等措施,确保进入吸附装置
的废气浓度低于爆炸极限下限的25%。
7.5.2吸附装置的防爆泄压设计应符合GB50160的相关规定。
7.5.3在吸附时,当吸附装置内的温度超过83℃,应能自动报警并立即终止再生操作、启动降温措施。
吸附剂再生时,当吸附装置内的温度超过安全温度(140℃)时,应能自动报警并立即终止再生操作、
启动降温措施,自动开启消防喷淋系统,对活性炭或转轮进行强制降温。吸脱附设备应设置安全可靠的
温度监控系统、压力控制系统、降温控制系统等。
7.5.4对吸附单元出口浓缩废气进行爆炸下限(LEL)检测,当LEL值高于设定值时,系统自动开启进
口阀切断阀,应急旁通阀和新风阀,防止高浓度废气进入炉室,造成安全事故。
7.5.5对燃烧单元炉室温度和压力进行连锁控制,当炉室压力变化和温度超过设定值时,系统自动开启
高温旁通阀和新风阀,防止发生安全事故。
8运行维护
冷凝运行维护
8.1.1冷凝液化装置使用过程中应建立运行状况、设施维护等的记录制度,主要记录内容包括:
——冷凝液化装置工艺运行参数,至少包括冷媒进出口温度和压力、冷凝液温度、冷凝液回收槽液
位;
——冷凝液化装置维修情况;
——运行事故及维修情况;
——定期检验、评价及评估情况;
——冷凝液化装置的污水排放、冷凝液处置情况。
8.1.2冷凝液化装置使用的冷媒温度不得低于被冷凝主要物质中凝固温度最低的物质的凝固温度,防
止装置内部结冰堵塞。
8.1.3应根据计划定期清洗冷凝装置,确保装置的冷凝液化效果。
燃烧运行维护
8.2.1应建立燃烧装置运行状况、设施维护等的记录制度,主要记录内容包括:
——过滤材料、吸附材料、蓄热体等的质量分析数据、采购量、使用量及更换时间;
——治理设备的主要工艺控制参数,如废气处理量、进出口污染物浓度、操作温度、压力等;
——主要设备维修情况、运行事故及处理、整改情况;定期检验、评价及评估情况;
8.2.2应设置现场报警装置,对燃烧装置中的废气温度进行在线监测,当废气温度超过预先设定值则自
动切换转向阀。
9
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其他应符合HJ2026的规定要求。
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《工业低浓度有机废气协同处理技术指南》
编制说明
2021年4月
一、项目背景
挥发性有机物(VOCs)排放导致灰霾、臭氧(O3)污染等突出大气环境问
题,并经常引发恶臭扰民投诉。现阶段,我国面临细颗粒物(PM2.5)污染形势
依然严峻和O3污染日益凸显的双重压力,特别是在夏季,O3已成为导致部分城
市空气质量超标的首要因子,京津冀及周边地区、长三角地区、汾渭平原等重
点区域、苏皖鲁豫交界地区等区域。VOCs主要存在于企业原辅材料或产品中,
大部分易燃易爆,部分属于有毒有害物质,加强VOCs治理是现阶段控制O3污
染的有效途径。相对于颗粒物、SO2、NOx污染控制,VOCs管理基础薄弱,已
成为部分区域大气环境管理短板。为打赢蓝天保卫战、进一步改善环境空气质
量,迫切需要全面加强VOCs综合管控。
VOCs废气组分复杂,治理技术多样,适用性差异大,技术选择和系统匹配
性要求高。我国VOCs治理市场起步较晚,准入门槛低,加之监管能力不足等,
治污设施建设质量良莠不齐,应付治理、无效治理等现象突出。在一些地区,
低温等离子、光催化、光氧化等低效技术应用甚至达80%以上,治污效果差。
通过前期市场与技术调研,单一处理技术已经无法满足复杂VOCs的净化,而
往往需要两种或两种以上处理技术的协同,才能达到理想的去除效果。因此,
为进一步规范VOCs协同处理技术的工业应用,有必要对协同处理技术或设备
进行规范化。
二、项目来源
2020年,经浙江省生态与环境修复技术协会论证通过并印发了《关于下达
浙江省生态与环境修复技术协会2020年度第三批团体标准制定计划的通知》
(浙生环协[2020](49)号),其中提出了制订《挥发性有机废气多种协同处理
技术要求》(项目编号:EERT202005)的编制任务。浙江工业大学环境学院承
担该标准的编制工作。经过多次会议讨论,建议将标准名称修改为《挥发性有
机废气协同处理技术指南》,包括总则、以生物法为核心的协同处理技术和以
常压吸附法为核心的协同处理技术。
1
三、标准制定工作概况
3.1标准制定相关单位及人员
本标准牵头组织制定单位:浙江省生态与环境修复技术协会
本标准主要起草单位:浙江工业大学
本标准参编单位:杭州楚环科技股份有限公司、浙江泷赢环境科技有限公
司、浙江省环境工程有限公司。
本标准起草人:於建明,成卓韦,陈步东,孟捷,蔡少卿,陈东之,俞云
锋、曹飞飞,华俊杰,赵景开,刘莹,金顺利。
3.2主要工作过程
3.2.1前期准备工作
2020年6月,浙江省生态与环境修复协会与浙江工业大学、浙江省生态环
境科学设计研究院开展团体标准的对接工作。初步形成标准框架与内容。
2020?月?日,浙江省生态与环境修复协会正式对《挥发性有机废气多种
协同处理技术要求》团体标准进行立项。
2020年?月?日,第一次标准制定会议,成立标准编制小组,初步形成标
准主要内容及编制单位分工。
2020年?月?日,第二次标准制定会议,对标准草案进行探讨,形成标准
研讨会议纪要,重点突出协同工艺的优化匹配等内容,修改标准名为《挥发性
有机废气协同处理技术指南》,包括总则、以生物法为核心的协同处理技术和
以常压吸附法为核心的协同处理技术。
2020年?月?日,第三次标准制定会议,再次对标准二稿进行商讨,形成
会议纪要,要求各标准编制单位继续完善标准内容,争取尽快发布意见征求。
2021年2月5日,第四次标准制定会议,对标准文案进行最后商讨,形成意
见征求稿及标准编制说明。
2021年4月17日,第五次标准制定会议,按专家要求补充完善了以生物法
为核心的工艺流程、运行维护要求等信息,完善了相应的编制说明。
3.2.2征求意见
2021年4月?日,团体标准在协会主页上公开征求意见。
2
3.2.3专家评审
四、现状要求
4.1现阶段管理要求
(1)《重点行业挥发性有机物综合治理方案》
2019年6月26日,生态环境部发布了《重点行业挥发性有机物综合治理方
案》(环大气[2019]53号)。要求推进建设适宜高效的治污设施。企业新建治污
设施或对现有治污设施实施改造,应依据排放废气的浓度、组分、风量,温度、
湿度、压力,以及生产工况等,合理选择治理技术。鼓励企业采用多种技术的
组合工艺,提高VOCs治理效率。低浓度、大风量废气,宜采用沸石转轮吸附、
活性炭吸附、减风增浓等浓缩技术,提高VOCs浓度后净化处理;高浓度废气,
优先进行溶剂回收,难以回收的,宜采用高温焚烧、催化燃烧等技术。油气(溶
剂)回收宜采用冷凝+吸附、吸附+吸收、膜分离+吸附等技术。低温等离子、
光催化、光氧化技术主要适用于恶臭异味等治理;生物法主要适用于低浓度
VOCs废气治理和恶臭异味治理。非水溶性的VOCs废气禁止采用水或水溶液喷
淋吸收处理。采用一次性活性炭吸附技术的,应定期更换活性炭,废旧活性炭
应再生或处理处置。有条件的工业园区和产业集群等,推广集中喷涂、溶剂集
中回收、活性炭集中再生等,加强资源共享,提高VOCs治理效率。
(2)《2020年挥发性有机物治理攻坚方案》
2020年7月30日生态环境部发布《2020年挥发性有机物治理攻坚方案》。要
求聚焦治污设施“三率”,提升综合治理效率。组织企业对现有VOCs废气收集
率、治理设施同步运行率和去除率开展自查,重点关注单一采用光氧化、光催
化、低温等离子、一次性活性炭吸附、喷淋吸收等工艺的治理设施。对达不到
要求的VOCs收集、治理设施进行更换或升级改造,确保实现达标排放。除恶臭
异味治理外,一般不采用低温等离子、光催化、光氧化等技术。行业排放标准
中规定特别排放限值和控制要求的,应按相关规定执行;未制定行业标准的应
执行大气污染物综合排放标准和挥发性有机物无组织排放控制标准;已制定更
严格地方排放标准的,按地方标准执行。
3
4.2相关标准概况
针对废气排放,我国出台了《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)、
《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993)等标准,还发布了系列行业性排放
标准(如《城镇污水处理厂臭气处理技术规程》(CJJ/T246-2016)、《石油化学
工业污染物排放标准》(GB31571-2015))和一些地方排放标准(如北京市《大
气污染物综合排放标准》(DB11/501-2007)、浙江省《化学合成类制药工业大气
污染物排放标准》(DB33/2015-2016)、河北省《工业企业挥发性有机物排放控
制标准》(DB13/2322-2016))。针对大气污染治理技术,国家发布了《大气污染
治理工程技术导则》(HJ2000-2010)、《挥发性有机物(VOCs)污染防治技术政
策》,并计划编制《重点行业挥发性有机污染物减排和控制的技术导则》。目前,
《催化燃烧法工业有机废气治理工程技术规范》(HJ2027-2013)、《吸附法工业
有机废气治理工程技术规范》(HJ2026-2013)、《蓄热燃烧工业有机废气治理工
程技术规范》(HJ1093-2020)、《废气生物净化装置技术要求》(T/CAEPI29-2020)
等已相继出台,但迄今尚无有机废气协同处理技术的相关规范。
有机废气成分复杂多样,当废气量或浓度波动时,单一处理效果往往较差。
上述相关的这些标准均是针对单一净化技术,没有提出协同处理技术相关要求
及规范。同时,我国经济活动强度大、环境容量有限,对众多企业的废气排放
要求严格,单一处理技术的相关标准很难满足我国废气处理要求。因此,为满
足环保产业市场有序发展和废气净化技术产品创新需要,本着提升有机废气净
化技术的有效性、先进性和经济上的合理性,在科学技术研究成果和社会实践
经验总结的基础上,需要通过调查分析、实验论证,制订对有机废气净化工程
设计和实施有指导意义的协同净化技术要求的团体标准,引领有机废气治理行
业的健康稳步发展。
4.3企业产品调研
4.3.1化学氧化-生物净化协同处理技术
该协同处理技术应用在某厨余垃圾处理厂臭气净化中。臭气产生源主要集
中在垃圾卸料间、杂质出渣间、预处理车间、生化处理车间、深加工车间、油
水分离间和污水处理站。根据废气来源和性质不同,共设置4套臭气处理系统,
分别处理综合处理车间臭气、生化处理车间臭气、综合处理车间设备臭气和污
4
水处理区臭气。
建有3套两级化学洗涤+植物液洗涤+生物过滤+活性炭吸附、1套植物液洗
涤+生物过滤除臭设备处理该类臭气,处理总气量为337000m³/h。通过收集管
道,引风机将臭气收集到洗涤装置进行初步净化处理,净化后的气体进入预洗
涤池进行预处理,再次去除臭气中的部分恶臭气体及粉尘。经过预处理后的臭
气进入生物滤池,经过填料微生物的吸附、吸收和降解,将大部分臭气成分去
除,臭气得到深度处理,可达标排放。
运行近一年时间,在正常工况及常规气象条件下,硫化氢去除率可达到95%
及以上,处理后的气体浓度须符合《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)和
地方《恶臭污染物排放标准》(DB31/1025-2016)中15米烟囱排放标准。工程投
资1800万元,运行成本14617元/天。
4.3.2常压吸附-蓄热燃烧协同处理技术
该协同处理技术应用在某装饰材料有限公司产生的印刷废气和车间无组
织收集废气,主要成分为乙酸丁酯、乙酸乙酯、甲基异丁酮(MIBK)、丁酮、
环己酮等,废气平均浓度1500mg/m3。设计的工程总处理规模为200000m3/h,
处理工艺为干式过滤+沸石转轮+蓄热室热力氧化。
设备已正常运行1年,总去除率≥95%,排放口TVOCs浓度≤80mg/m3,非
甲烷总烃≤50mg/m3。设备装机功率约500kW,运行成本325元/小时。
4.3.3高能粒子氧化-生物净化协同技术
该协同处理技术应用在某制药企业产生的生产车间及污水站恶臭废气,主
要成分为甲苯、四氢呋喃、氯仿、硫化氢等。由于车间废气中甲苯、四氢呋喃
等成分浓度较高,先采用“吸附-解吸”艺和“吸收-精馏”工艺进行回收,将高浓
度有机组分先回收,然后采用光子(紫外)-生物工艺对该废气进行深度净化。
设计气量为7000m3/h,具体工艺流程如下:低浓度挥发性有机废气采用
UV光解工艺作为预处理工艺,进一步削减污染物浓度,并提高废气中污染物
的可生化性。UV处理尾气与污水站含硫恶臭废气汇集,进一步采用生物法处
理。
整套装置已运行2年,H2S去除率接近100%,甲苯、四氢呋喃、氯仿的平均
去除率分别为90.36%、90.67%、56.06%,均可实现达标排放。设备装机功率30kW,
年运行费用578元/天。
5
4.3.4常压吸附-冷凝液化协同处理技术
该协同处理技术应用于某制药企业混合VOCs治理,废气主要成分为乙醇、
丁醇、乙酸甲酯和乙酸乙酯等,含有少量酸性成分。主要为罐体投料、观察口
以及洁净区等散发的低浓度有机废气,采用“碱喷淋+水喷淋+除雾+活性炭吸附
脱附+冷凝回收”工艺进行处理,净化后再由排气筒排放。
设计气量为61000m3/h,通过管道收集后由送入“碱喷淋”对颗粒物及酸性
成分进行去除,之后再通过“水喷淋”对碱性结晶颗粒物质进行清洗,避免对后
续的活性炭吸附造成堵塞。经过前道喷淋的废气,含有较大的水汽,容易与有
机成分造成竞争性吸附,因此,建议采用“除雾器”进行降湿。再通过引风机拉
引下送入“活性炭吸附吸脱附装置”吸附作用处理,剩余有机成分基本被去除,
最后通过排气筒进行达标排放。本项目采用两吸一脱的形式进行。活性炭吸附
饱和后通过蒸汽脱附,脱附下来的混合气体采用两级列管冷凝器进行冷凝回收
处理,同时冷凝后的不凝气体再接入活性炭罐进行吸附处理。
整套装置已稳定运行半年,各排放指标均可实现达标排放。设备装机功率
185kW,年运行费用2200元/天。
五、标准编制原则、主要内容及确定依据
5.1编制原则
与现有管理要求紧密衔接。本团体标准的起草是基于现有管理要求和现行
标准的基础上,进一步对有机废气高效处理技术提出明确要求,进一步提升现
有技术的净化效果。
与实际应用相契合。本团体标准的起草是基于主编单位和参编单位实施的
有机废气治理工程的基础上开展,充分调研和总结了几百个相关工程的实施经
验后高度凝练,在现有应用的基础上进一步明确相关管理要求,安装要求和维
护要求,确保能进一步提升有机废气的协同处理技术效果。
强化技术规程。从技术角度进一步强化有机废气协同处理技术及设备相关
技术指标,突出技术要求和技术规范,对相关工程的设计和建设具有指导和规
范意义。
6
5.2主要技术内容说明
5.2.1标准适用范围
标准适用于低浓度挥发性有机废气多种技术协同治理工程的设计、施工、
验收、运行和维护的技术要求。适用于低浓度挥发性有机废气多种技术协同治
理工程的建设和运行管理,可作为建设项目环境影响评价、环境保护设施的工
程咨询、设计、施工、验收及建成后运行与管理的参考依据。同样也适用于含
有污染物的恶臭废气治理。
本标准所指的低浓度废气是指浓度低于1500mg/m3废气。关于处理对象,
主要是基于气态有机污染物及无机恶臭废气现有的处理要求、技术现状以及协
同处理中几种技术的特点而提出的。
5.2.2规范性引用文件
制定本技术要求依据的是现行的国家法律法规、大气环境治理工程技术标
准等。对于废气净化装置的材料选用、制造、加工、装配、检验等方面的规定,
均引用现行的国家标准及行业标准。
规范性引用文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,
仅注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括
所有的修改单)适用于本标准。
5.2.3术语和定义
为了便于对标准条文的理解,对本标准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标准的,在本标准
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标准中需要解
释的则给予命名和规范。对于本标准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,在本标准中也重新进行解释。一些在其它标准中已经定义,
但没有完全统一的名词在本标准中重新进行了定义与说明。
5.2.4基本内容
《总则》包括了协同装置的污染负荷、总体要求、工艺设计、工艺设计要
求、运行维护和效果评价等6部分。关键内容如下:
①污染负荷
处理负荷一般由处理风量和污染物初始浓度两个因素决定。如果是现有项
7
目,一般是通过实际测量获得风量和污染物成分及其浓度,必要时需要注明测
量时的气象条件及状态,采样需要满足国家或地方颁布的标准。对于拟建的项
目,可以参考类似项目、环境影响评价文件等确定,并要考虑项目未来的发展
趋势,留有一定的余量。
②总体要求
总体要求包括一般规定、工程构成和场地选择与总图布置等三部分。
一般规定是指协同装置应符合工程建设的基本要求,如程序上的要求、环
境管理的要求、污染物排放要求、监测要求等。
工程构成是指协同处理装置一般包括主体工程和辅助工程,前者包括废气
收集系统、废气输送系统、废气处理系统和排气筒;后者包括包括工艺过程控
制系统、污染物监测及分析系统、蒸汽/压缩空气系统、电力供应系统、给排水
与消防系统、防火防爆系统。
场地选择与总图布置是指协同处理装置应满足场址选择的一般规定,要考
虑周边环境、主导风向等,还要考虑与主体生产工艺的协调性。
③工艺设计
工艺设计包括一般规定和工艺方案确定。一般规定是指对工艺设计提出的
一般要求,包括设计前调查、设计原则、设计效率等。
工艺方案的确定包括工艺方案选择依据及考虑因素。
④工艺设计要求
工艺设计要求包括预处理、二次污染控制和安全防控措施等三部分。
预处理是指对进入协同处理工艺装置的废气提出的要求,包括成分、性质
和含量等。
二次污染控制是指对协同处理工艺装置处理后排气及其他对环境污染的
控制要求,包括处理过程中产生的废水、噪声污染等。
安全防控措施是指对协同处理工艺装置的安全要求,包括电气、防爆电气、
防雷等。
⑤运行维护
是指协同处理装置运行维护应该满足的规定要求。
⑥效果评价
效果评价是指对协同处理设施进行效果评价的方法,包括在采样位置、采
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样过程的要求等。
《以常压吸附法为核心的协同处理技术》包括协同处理技术要求、总体要
求、工艺设计、工艺设计要求和运行维护等五部分。
①协同处理技术要求
首先给出了两条典型的以常压吸附为核心的协同处理工艺技术路线及其
适用条件,适用条件提出了对进气温度、湿度、组分、风量、浓度等方面的要
求。
装置构成包括一般构成、吸附脱附-冷凝液化技术、吸附脱附-蓄热燃烧技
术的装置构成和其他配备要求。一般构成是指这两条工艺路线所含的共性装置
(设备),如吸附单元和脱附单元。吸附脱附-冷凝液化技术包括适用于冷凝液
化的吸附脱附装置的特殊要求和冷凝液化装置的要求。吸附脱附-蓄热燃烧技
术包括适用于蓄热燃烧的吸附脱附装置的特殊要求和蓄热燃烧装置的要求。其
他配备要求是指为了确保协同处理工艺装置安全所要配备的设施要求,如自动
报警装置、阻火器、防雷防静电等要求。
装置材质及辅料要求是指对协同处理装置的材料要求、主体设施(设备)
的材料要求、管网系统要求等,此外还体现在对吸附剂、水蒸气、压缩空气等
要求。
性能要求主要体现了两种以常压吸附为核心的工艺在吸附剂、过滤气速和
净化效率的要求。
②总体要求
包括工程构成和场地选择与总图布置。工程构成是指以常压吸附为核心的
两种工艺的
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