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《大气污染治理工程技术导则(征求意见稿)》编制说明

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大气污染治理工程技术导则

(征求意见稿)

编 制 说 明

大气污染治理工程技术导则

编 制 组

目 录

1.导则编制的背景及任务来源..............................................................................................................2 2.导则编制的目的和意义......................................................................................................................2 3. 国内外大气污染治理工程技术现状...................................................................................................3 4.导则编制的依据................................................................................................................................10 5.导则编制的原则................................................................................................................................10 6.主要工作过程.....................................................................................................................................11 7.导则的编写方法................................................................................................................................12 8.导则的编写格式及内容结构............................................................................................................13 9.导则的内容条文说明........................................................................................................................13

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1.导则编制的背景及任务来源

近几年,我国经济快速增长,各项建设取得巨大成就,但也付出了很大的资源和环境代价,工业特别是高耗能、高污染行业增长过快,占全国工业能耗和二氧化硫排放近70%的电力、钢铁、有色、建材、石油加工、化工等6大行业的增长加速,我国经济社会发展面临的资源约束矛盾和环境污染问题日益突出。伴随工业生产持续发展而产生的环境污染问题,引起政府高度重视。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出,“十一五”期间单位国内生产总值能耗要降低20%左右,主要污染物排放总量要减少10%。为确保“十一五”期间节能减排目标的实现,近年来国务院又相继作出了一系列加强节能减排工作的决定,制定下发了一系列与节能减排相配套的政策措施。可以说,节能减排已经成为全党、全国的一项紧迫而重大的政治经济任务。

我国加入世贸组织以来,国家对工业生产各行业污染物排放提出更严格的限制,从而实现有计划地控制或逐步削减污染物的排放总量。2005年11月,原国家环保总局下达了《2005年环境工程技术规范编写计划》,其中《大气污染治理工程技术导则》由中国环保产业协会和中钢天澄环保科技股份有限公司主持编写。

2.导则编制的目的和意义

为贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国清洁生产促进法》和《中华人民共和国大气污染防治法》,《建设项目环境保护设计规定》(1987),《建设项目竣工环境保护验收管理办法》等,规范工程建设污染治理设施的设计、施工、竣工验收和运行管理,改善大气环境质量,保障人体健康,促进经济和社会的可持续发展,制定本标准。

本标准属于环境工程技术规范体系中的通用技术规范,适用于各类大气污染治理工程。环境工程技术规范体系刚刚建立,已发布的工艺技术规范和重点污染源技术规范总计不到10个,鉴于体系中大量工艺技术规范和重点污染源技术规范都不可能在短时间内编制、发布,且一些应用不普遍的工艺和一些污染较轻的行业暂时没有规范制订计划。为弥补体系建设初期的空档,也为规范还未列入制订计划的工艺和污染源,原环保总局决定制订本标准,用于指导所有大气污染治理工程从设计、建设、验收到运行维护的全过程。对于已有相应的工艺技术规范或重点污染源技术规范的工程,应同时执行本标准和相应的工艺技术规范或重点污染源技术规范;对于没有工艺技术规范或重点污染源技术规范的工程,应执行本标准。

从二十世纪六十年代起,治理粉尘的技术已在部分大型冶金(包括有色冶金)、建材、电力行

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业中实施,但是对于气态污染物的治理,直到七十年代中期,才逐步被重视。但是,由于受当时的综合国力及技术水平的限制,治理范围相对于污染排放源来说只是杯水车薪,治理效果也不理想。

随着国民经济的高速发展,我国的大气污染越来越严重,进入八十年代,以二氧化硫为代表的气态污染物对大气造成的污染尤为瞩目,我国已成为二氧化硫排放量最大的国家,为此国家投入了大量资金、物力和人力,加大了对燃煤污染物的治理力度,先后出台了《燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策》、《火电厂污染物排放标准》等一些的政策法规。同时还相继发布了煤炭工业、水泥工业、饮食业的大气污染物排放标准以及锅炉、工业炉窑、炼焦炉、恶臭污染物、机动车的排放标准。(《锅炉大气污染物排放标准》《工业窑炉大气污染物排放标准》《炼焦炉大气污染物排放标准》《水泥工业大气污染物排放标准》《饮食业油烟排放标准》《恶臭污染物排放标准》)

党的十六大提出国民经济可持续发展的战略目标。强调要使国民经济发展能力不断增强,生态环境得到改善,资源利用效率显著提高,促进人与自然的和谐,推动整个社会走向生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。

1992年,我国开始推行清洁生产工作。先后出台了电解铝行业、氮肥制造业、钢铁行业、基本化学原料制造业(环氧乙烷/乙二醇)、 汽车制造业(涂装)、 铁矿采选业、电镀行业、人造板行业(中密度纤维板)、石油炼制业、炼焦行业、制革行业(猪轻革)等主要行业的清洁生产标准,为企业清洁生产提供了技术支持和导向。

近二十年以来,我国的大气污染治理工程技术在工艺、系统、材料、设备及其配件等诸多方面有了长足的进步和发展。高除尘效率的静电除尘器和袋式除尘器采用国际上的新技术、新材料,使其整体运行更可靠、寿命更长、成本更低,成为除尘工程的首选设备,也是除尘工程长期稳定运行的关键。在二氧化硫污染控制方面,经过二十几年的论证和实践,已确定了对火电厂等燃煤设施以烟气脱硫为主的方向,并出台了一些配套的法规和规范;对氮氧化物的控制也已有了相关政策和标准;对其他气态污染物,如挥发性气态污染物、恶臭等的控制,也已制定了相关的标准。

3. 国内外大气污染治理工程技术现状

1)除尘

经过近半个世纪的摸索实践及对引进工程的消化移植,除尘工程的设计﹑施工﹑设备制造﹑运行管理等各个阶段都有了长足进步。国外的先进技术,高效率的除尘设备,新型配件及新材料,已陆续在国内钢铁行业技术改造及除尘工程中使用。并且,越来越多地实现国产化,为除尘工程的技术进步和企业的可持续性发展提供了支持。上世纪六十年代使用的低效率的除尘设备由于其

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除尘效率低,且技术已经比较成熟,发展空间不大,逐渐被高效率的除尘设备所取代,工程中使用最多的就是各类袋式除尘器和干式电除尘器。

我国全面系统地对电除尘器技术进行研究和开发始于上个世纪60年代。在1980年以前,我国在国际电除尘器领域还处于非常落后的地位。改革开放以来,国内许多大、中型环保产业对电除尘器进行技术研究和开发方面的投入不断加大,电除尘器的应用得到了长足的发展。通过对引进技术的消化、吸收和合理借鉴,到上世纪90年代末,我国电除尘器技术水平基本上赶上国际同期先进水平。目前我国电除尘器已较普遍地应用于火力发电厂、建材水泥厂、钢铁厂、有色冶炼厂、化工厂、轻工造纸厂、电子工业和机械工业等工业部门的各种炉窑。其中,火力发电厂是我国电除尘器的第一大用户,从到万机组配套的各种燃煤锅炉所使用的电除尘器约占全国电除尘器产量的以上。

袋除尘技术作为一种主要的除尘手段,具有除尘器除尘效率高、能够满足极其严格排放标准的特点,广泛应用于冶金、铸造、建材、电力等行业。袋除尘技术在很大程度上取决于滤料的选材,长期制约袋除尘技术发展的主要原因是滤料的耐温问题及过滤风速偏低。随着滤料技术、制造技术、控制技术等相关技术的发展,袋除尘技术在立窑水泥厂烘干及窑头窑尾、超高功率电弧炉、高炉煤气净化、炭黑厂尾气收集等许多领域都取得了很大的进步。 2)吸收

吸收法是治理气态污染物的常用方法。尤其是对于大气量、低浓度的气体多使用吸收法。吸收法使用最多的吸收剂是水,一是价廉,二是资源丰富。只有在一些特殊场合使用其他类型的吸收剂。

早期的吸收法大都采用填料塔。随着处理气体量的增大以及喷淋塔技术的发展,对于大气量(如大型火电厂湿法脱硫)一般都选择喷淋塔,即空塔。

3)吸附

气体吸附是一种在有害气体控制中日益获得重视的方法。更为严格的环境质量要求,特别增强了吸附作为一种控制方法的吸引力。

吸附操作已广泛地应用于基本有机化工、石油化工等生产部门,成为必不可少的分离手段。吸附法在环境工程中得到广泛的应用,是由于吸附过程能有效地捕集浓度很低的有害物质,因此,当采用常规的吸收法去除液体或气体中的有害物质特别困难时,吸附可能就是比较满意的解决办法。

吸附操作也有它的不足之处,首先,由于吸附剂的吸附容量小,因而需耗用大量的吸附剂,

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使设备体积庞大。其次,由于吸附剂是固体,在工业装置上固相处理较困难,从而使设备结构复杂,给大型生产过程的连续化、自动化带来一定的困难。

目前在大气污染治理工程中广泛采用的是变温吸附法,而且多采用固定床设计。尤其是在挥发性有机物的治理方面在大量应用。随着环保要求力度的加大,目前已将变压吸附应用在有毒有害气体(如氯乙烯)的治理回收上。

4)催化燃烧

有机废气催化燃烧装置是目前国内外喷涂和涂装作业、汽车制造、制鞋等固定源工业有机废气净化的主要手段,适用于气态及气溶胶态烃类化合物、醇类化合物等挥发性有机化合物(VOCs)的净化。有机废气经过催化净化装置净化后可以被彻底地分解为二氧化碳和水,无二次污染,且操作方便,使用简单。据统计目前国内外固定源工业有机废气的净化50%以上是依靠催化净化装置完成的。目前国内外广泛使用的固定床吸附浓缩-催化燃烧净化装置和分子筛转轮吸附浓缩-催化燃烧净化装置实际上也是依靠催化净化装置最终完成有机废气的净化。

我国在上世纪八十年代初期研制成功了具有自主知识产权的催化燃烧净化装置,在喷涂等行业得到了较为广泛地应用,并逐步扩展到其它行业的有机废气净化,目前也是我国有机废气净化的主体技术之一。近年来随着燃烧催化剂性能的不断提高,特别是抗中毒、抗烧结能力的提高,使用寿命的延长,催化燃烧技术的应用范围不断扩大。如在漆包线行业需要高温燃烧(700℃~800℃)的场合,新型的催化剂的使用寿命可以达到一年以上,又如对某些能够引起催化剂中毒的物质,如氯苯等,目前也可以使用催化法进行净化。

5)热力燃烧

采用热力燃烧法(有时候被称为“直接燃烧”)法净化有机废气是将废气中的有害组分经过充分的燃烧,氧化成为CO2和H2O。目前的热力燃烧系统通常使用气体或者液体燃料进行辅助燃烧加热,在蓄热燃烧系统则使用合适的蓄热材料和工艺,以便使系统达到处理废气所必须的反应温度、停留时间、湍流混合度的三个条件。该技术的特点是系统运行能够适合多种难处理的有机废气的净化处理要求,工艺技术可靠,处理效率高,没有二次污染,管理方便;但热力燃烧系统的工程咨询、设计与应用技术复杂、难度大,目前国内的工程技术规范和标准相对滞后,工程投资大。

在美国、日本、加拿大等发达国家对工业有机废气采用热力燃烧法进行净化处理较早,工程咨询设计、装置的制造技术相对先进。尤其以气体燃料辅助加热在低于850℃以下的废气净化,排放气体中所含的NOx,SOx能够满足排放标准的要求。我国从上个世纪80年代开始,在涂装、

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汽车制造、电工材料、电子元件、化工等行业,从发达国家引进有机废气热力燃烧系统和装置。目前,国内技术和装置的水平相对较低,工程技术单位只从事工程咨询和设计,很少进行设备的研究和开发,主要设备依靠进口。

6)二氧化硫

大气污染物中,二氧化硫的量比较大,是酸雨形成的主要成份,对土壤、河流、森林、建筑、农作物等危害较大。国外对二氧化硫控制技术研究较早,大量工业化应用在70—80年代,应用的技术种类包括湿法、干法/半干法,如石灰石/石灰-石膏法、海水法、氨法、镁法、NID法、GSA法、CFB法、RCFB法、LIFCA法等方法。其中石灰石/石灰-石膏法、海水法、CFB法、RCFB法比较成熟,占有脱硫市场的95%以上,是常用的主流技术。中国在20世纪90年代开始脱硫,在2002年开始大规模的开展工业化应用。国外的脱硫技术在中国都有应用,中国主要是引进国外的技术进行消化何改进。经过几年的应用实践,中国的脱硫技术已经达到了国际先进水平。

7)氮氧化物

大气污染物中,氮氧化物的量比较大,次于二氧化硫,能促进酸雨的形成,对动物的呼吸系统危害较大。煤燃烧和机动车的油燃烧过程是主要的工业生产中氮氧化物形成源。机动车的尾气排放时,主要通过催化转化工艺控制氮氧化物的排放;煤燃烧过程中,主要通过低氮燃烧器从根本上减少氮氧化物的排放,当采用低氮燃烧器后氮氧化物的排放仍不达标的情况下,燃煤烟气还须采用非选择性催化还原技术SNCR和选择性催化还原技术SCR脱硝装置来控制氮氧化物的排放。SNCR和SCR技术主要是在有或没有催化剂时,讲氮氧化物选择性的还原为水和氮气,前者的效率较低,一般在40%以下,后者可以达到90%以上的效率。这些技术比较成熟,在国内外都有广泛的应用。我国在燃煤电站上正在逐步开展脱硝装置的应用。

8)挥发性有机物(VOCs)

美国等西方发达国家颁布法令对VOCs的排放进行管制,制定了废气排放标准,将工业中的189种空气危险污染物列为毒性空气污染物,其中大部分为VOCs。1996年日本立法限制53种VOCs的排放,2002年限制149种VOCs的排放。我国1997年颁布并实施的《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)中,限定了33种污染物的排放限值,其中包括苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机化合物。

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国内外,挥发性有机物的主要治理方法有冷凝法、吸收法、吸附法、燃烧法、生物法、膜分离法等。 a)生物法

美、日、德、荷等国家生物法处理有机废气的设备和装置开发已商品化,实际应用效果良好。在德国和荷兰有500座大规模的废气生物过滤处理装置,废气处理量达到1000~150000m3/h。荷兰CLAIR TECH 公司研制的Bioton生物过滤器系统,已用于大规模处理含甲苯、乙酸乙酯、乙醇等工业有机废气。在美国,为了满足“大气清洁法”的要求,许多化工公司对该技术经行了大力开发和应用,如MOSANTO研制的Dyna zyme 生物过滤器可去除有机废气中的醇、醛、酮、甲苯、苯乙烯等,去除率大于90%。

中国科学院生态环境研究中心、清华大学、同济大学、西安建筑科技大学等对生物法处理挥发性有机废气经行了一定的研究,但都属于实验规模的研究,并没有大规模应用于实际有机废气治理,发展水平与国外有一定差距。 b)膜分离法

国外在气体分离膜领域开展的研究较早,目前国外已经实现膜分离法回收VOCs的工业化应用。德国的GKSS公司采用平板膜板框组件开发了用于储油罐和汽车加油站的有机蒸汽回收装置。日本日东电工有机蒸汽膜法回收技术(卷式膜组件)已开发成功,进入使用阶段。美国的MTR公司在这方面也有大量的应用实例。

我国目前有中科院大连化物所、中科院长春应用化学所等单位对对石油化工行业有机物质的制造、贮存、运输和使用过程中的排放的大量有机蒸汽进行了有效的分离回收,膜分离技术得到工业化应用,但在回收废气中的挥发性有机物领域的研究应用工作最近几年才刚开始。 c)冷凝法

国内外,冷凝法常作为其他方法净化高浓度有机废气的前处理,与吸收、吸附等净化方式联合使用。 d)吸收法

对于大多有机废气,其水溶性不太好,应用不太普遍。目前主要用吸收法来处理苯类有机废气。近年来,日本研究利用了环糊精作为有机卤化物的吸收材料,效果较好。国内吸收法也有部分工程应用,如福建省晋江市明辉鞋业有限公司的“三苯”废气治理,使用高效吸收净化塔,以0#柴油作吸收剂,总净化率达到93.85%。国内外也有用水吸收DMF(二甲基甲酰胺)的工艺,但大多数吸收效率在90%左右。 e)吸附法

吸附法是目前使用最为广泛的VOCs回收法,该法已经在制鞋、喷漆、印刷、电子行业得到广泛应用。颗粒活性炭和活性炭纤维在工业上应用最广泛。日本用活性炭吸附法净化喷漆废气,工

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业上已有大量应用。国内中环环保设备有限公司、大拇指环保科技集团、北京实创集团科技产业公司等公司已开发出较成熟的活性炭纤维吸附系统,用于吸附回收苯类、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯乙烯等有机气体,工业上已有大量成功应用。

f)燃烧法

目前常用的燃烧法有直接燃烧法、热力燃烧法和催化燃烧法。直接燃烧法是50、60年代广泛采用的方法,现在很少使用。欧美、日一些国家近年来在催化燃烧处理废气方面发展较快,应用广泛。1968年美国就已有2500个催化燃烧装置。欧洲、澳洲和日本在油漆涂料工业广泛采用催化燃烧法。目前国内生产的催化燃烧装置处理气量一般不超过5000Nm3/h,国产催化剂处理气量有限。国内浙江大学、大连理工大学在催化剂的研发方面做了大量工作。

9)恶臭

在美国,将臭气列为非标准污染物,因而尚无恶臭控制的联邦法规。但美国各州都制定了切合自身情况的控制恶臭的地方法规。美国海湾地区、旧金山等地分别规定了各自的恶臭物质,并依仪器分析方法规定了本地区的排放标准,某些地区则以官能法分别制定了污染源排放标准或不同行政区的恶臭标准值。

日本在1971年就正式制定了世界上第一部《恶臭防治法》,接着又公布了“恶臭防治法施行令”、“施行规定”等。该法规定,各都、到、府、县要根据防治法指定限制区,并在国家规定的范围内,制定各种恶臭物质的限制标准。在日本的公害诉讼中,恶臭案仅次于噪声,居第二位。

我国1995年修改后颁布的《中华人民共和国大气污染防治法》,明确规定向大气排放恶臭气体的排污单位,必须采取措施防止周围居民区受到污染。

我国在恶臭污染物排放标准(GB14554-93)中规定了8种恶臭污染物的一次最大排放限值,复合恶臭物质的臭气浓度限值及无组织排放源(指没有排气筒或排气筒高度低于15m的排放源)的厂界浓度限值。

目前,国内外常用的恶臭工程方法主要有燃烧法、氧化法、吸收法、吸附法、生物法、等。 a)燃烧法

目前常用的燃烧法有直接燃烧法、热力燃烧法和催化燃烧法。其中,催化燃烧法被大量、普遍地应用于臭气的治理,如石化工厂、制漆厂、溶剂厂、熏烤食品厂、油墨厂等排放的臭气。中国石化上海高桥石油工厂就利用德国林德的催化燃烧技术来处理碱渣湿式氧化后产生的尾气处理,效果显著。国产催化剂的研究进展很快,如研制的RAC-8001稀土催化剂,用于净化低浓度的苯类、醇类、酯类恶臭气体,脱臭率可达99%。中国石化抚顺研究院和日本国际协力事业团合作进行的有机恶臭废气治理项目采用催化燃烧法,选用FS脱硫剂,试验表明当甲硫醇入口浓度

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20PPM左右,反应器入口温度300℃时,甲硫醇去除率可达100%。日本也开发出耐高温、压力损失小的石英玻璃纤维催化剂,在工业中已有大量应用。 b)氧化法

氧化法在欧美等国家的粪便处理、污水处理厂除臭、塑料加热成型及对有机物热处理过程中产生的臭气的治理都有实际的应用。日本生物公司开发了球体旋流器,利用螯合铁离子溶液促使H2S氧化为元素硫,脱臭效果明显。美国Zimpro公司的Zimpro工艺和德国Bayer公司的Loprox工艺,对炼油厂产生的碱渣中的恶臭废液进行氧化,脱臭效果明显,应用广泛。

国内也有低温低压方法来氧化炼油厂产生的碱渣中的恶臭物质(硫化氢、硫醇),效果较好,但应用受限。 c)吸收法

吸收法脱除臭气在国外有普遍应用。日本研究了用亚硫酸钠溶液化学吸收脱除醛类恶臭物质,脱臭效果明显。

用吸收法除臭是目前国内应用最多的方法之一。小锅炉产生的二氧化硫的治理,以及其他行业产生的带酸性的如硫化氢废气、有机酸、无机酸废气、氯气等都有吸收液吸收洗涤的应用实例。 d)吸附法

吸附法脱臭在我国炼油厂有许多应用实例。中石化镇海炼化、茂名炼油厂、大庆炼油厂等地方都有吸附脱臭装置,在治理恶臭方面取得良好效果。日本的吸附脱臭系统也较为系统,开发的吸附剂CentaurAC,ZVP AC等在我国有应用。 e)生物法

目前发达国家已有800座以上的生物滤床工业脱臭装置,成功运行在废气处理领域:化工、轻工业和污水处理废气的有机恶臭废气处理。

国内仍停留在实验室阶段,大装置或工业化应用很少见。国内已进入工业化试验规模的,有云南大学针对某橡胶公司橡胶再生脱硫过程中产生的低浓度有机废气的治理(主要是苯类化合物、。 少量有机硫化物,甲苯浓度300~1400mg/m,废气处理量为300m/h)

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10)卤化物

对卤化物的治理,多年来一直采用传统技术,当采用塔器吸收时,它随着吸收塔技术的进步而改进。 11)重金属

我国最早在重有色金属工业污染物排放标准(GB4913-85)中对部分重金属排放限值做了明确规定,后又在大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)中对铅、汞、镉、镍、锡及其化合物的

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排放限值作出了明确规定。

国内重金属污染控制一般采用吸附法、吸收法。对常见的重金属汞、铅及其化合物污染控制,国内已有可靠的工艺流程,工业上有实际应用实例。砷、镉、铬及其化合物,污染控制技术略欠成熟,工业上实际应用较少。 a)汞

高锰酸钾溶液吸收法已在齐齐哈尔榆树屯有机化工厂,上海医用仪表厂有实际应用;次氯酸钠溶液法在一些造纸厂也有大量应用;热浓硫酸法在芬兰科科拉电锌厂应用成熟,国内应用较少;硫酸-软锰矿法在天津干电池厂已有实际应用,除汞效果明显。充氯活性炭吸附法的净化效率一般都在99.99%以上,这一方法在国内处理低浓度含汞废气,应用最为广泛。 b)铅

对铅及其化合物的污染控制,普遍采用两级净化,第一级用袋式除尘器过滤,第二级采用化学吸收法。国内已有可靠的工艺流程,在冶炼厂应用广泛。

国内外尚无此类型的污染控制导则,本导则在制定过程中主要结合目前大气污染治理技术的现状和发展趋势,参考国外的相关标准和规范,立足我国的污染治理技术,参考国内不同行业相关的标准、技术规范和法规。以国家环境保护和污染防治方面的法律、法规、政策、规划为根据。与经济、技术发展水平和建设方面的承受能力相适应以实现工业企业节能减排和可持续发展,推进大气污染治理工程技术进步。

4.导则编制的依据

1《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国清洁生产促进法》、《中华人民共和国大气污染防治法》和《大气污染物综合排放标准》

2 国家对工程建设设计、施工、竣工验收及环境保护的有关法律、法规; 3 大气污染治理设备的技术水平和发展趋势的调查资料; 4目前我国大气污染状况,治理效果及投资能力调查资料。

5.导则编制的原则

导则制定时,本着体现大气污染控制和管理的科学性、先进性和可指导性的原则,由于目前国内外尚无此类型的污染控制导则,本导则在制定过程中主要结合目前大气污染治理技术的现状和发展趋势,参考国外的相关标准和规范,立足我国的污染治理技术,参考国内不同行业相关的标准、技术规范和法规。以国家环境保护和污染防治方面的法律、法规、政策、规划为根据。与

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经济、技术发展水平和建设方面的承受能力相适应以实现工业企业节能减排和可持续发展,推进大气污染治理工程技术进步。

导则是针对“大气污染控制和管理”的指导性文件,是加强环境污染治理和管理科学化的重要技术依据,本导则主要针对各行业通用的大气污染治理工程的设计、施工、安装、竣工验收和运行维护提供技术指导,要求既要体现目前污染治理技术的现状,又要体现污染治理的发展趋势,确保污染治理设施符合清洁生产的要求,大气污染治理工程实施后能长期稳定运行,实现达标排放及总量控制的要求,因为本导则不分行业,所以对污染治理技术、竣工验收和运行管理提出的是原则性的要求和规则。

6.主要工作过程

2006年3月,《大气污染治理工程技术导则》编写任务下达。

2006年4月10日,确定由中国环保产业协会袋式除尘委员会及电除尘委员会推荐的参编单位及人员名单;主编单位着手编写“开题论证报告”及“导则编写大纲”。

2006年4月24日,完成“开题论证报告”“导则编写大纲”。

2006年9月20日,原国家环保总局科技标准司在北京召开会议,对“十三项环境工程技术规范开题报告”进行论证。与会专家对我公司编写的《大气污染治理工程技术导则》开题论证报告及编写大纲进行了专门的讨论,与会专家对以污染源为主线的编写大纲提出了异议,专家认为以单个的污染源的治理为对象来编写,不能概括大气污染治理工程的全貌。提出按“颗粒物污染”和“气态污染物”为主线来编写,建议编制单位按照专家论证意见提出详细的编写大纲。并拟定于2006年11月在北京审查编写大纲。

2006年11月初,中钢集团天澄环保科技股份有限公司收到中国环保产业协会发送的正式计划任务书和导则编写合同。

根据环保产业协会的建议,调整并减少了参编单位,确定导则编写原则及方法。项目负责人向参编单位及人员发出联系函,并取得参编单位大力支持,导则编写工作深入开展。

2007年2月9日。原定于2006年11月在北京审查编写大纲的会议没有如期举行,主编单位按照2006年9月20日北京会议的精神,完成了《大气污染治理工程技术导则》初审稿的第一稿的编写,于2007年2月9日提交环保产业协会。

2007年3月7日,主编单位接到环保产业协会要求变更编写大纲的通知和新的编写提纲。由于《大气污染治理工程技术导则》在我国是第一次编写,没有可借鉴的资料,主编单位提出召开《大气污染治理工程技术导则》编制研讨会,讨论并确定编写大纲、编写内容和深度。

2007年4月21日,在武汉召开了《大气污染治理工程技术导则》编制研讨会,环保产业协

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会领导和全体编写人员参加了会议。会议讨论确定了《大气污染治理工程技术导则》的编写提纲、进行了任务分工和确定了具体的时间安排,并按照《环境工程技术规范制订技术导则》的规定将本导则更名为《大气污染治理工程技术导则》。

2008年3月6~7日,在北京中国环境保护产业协会召开了《大气污染治理工程技术导则》征求意见稿第一次审议会,环保产业协会领导、有关专家和全体编写人员参加了会议。会议对《大气污染治理工程技术导则》征求意见稿进行了审议并提出修改意见。

2008年5月25~26日,在西安建筑科技大学召开了《大气污染治理工程技术导则》征求意见稿第二次审议会,环保产业协会领导、有关专家和全体编写人员参加了会议。会议对2008年3月6~7日北京会议后编写的《大气污染治理工程技术导则》征求意见稿的修改稿进行了逐字审议和修改。会议要求编写组成员会后对各自的编写内容进行再一次修改和核对,并编写编制说明。

2008年6~7月,按照西安会议要求,编写组再次修改和完善标准内容,并编写了编制说明,提交环境保护部科技司办理征求意见事宜。

2008年11月5日环境保护部科技司返回修改意见,11月10日编写组根据环境保护部科技司的意见修改稿件后,再次提交环境保护部科技司。

7.导则的编写方法

根据导则内容要求进行多方面调查、研究、咨询、论证等工作,充分掌握基础资料及现场使用情况后,编写导则。

调查研究范围包括:

各种大气污染物的来源,特点、产生量,污染治理工程效果调查; 国内大气污染控制技术、设备设计及加工制造现状调查; 国外大气污染治理措施及效果调查;

国内其它行业环境工程技术规范编写方法及内容的调查。 收集的资料包括:

发达国家大气污染物排放参数,国内外大气污染治理工程技术的现状及发展趋势。 国内有关工程建设和环境保护的法律、法规、标准、规范。 国内大气污染治理的产业政策及清洁生产的法律、法规、标准等。 调查研究的方式:

采取现场调研与信函调研相结合方式。

参加编写的人员均是对各自编写的内容有着丰富工程经验的专家。

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8.导则的编写格式及内容结构

8.1导则基本编写格式:

参照《标准化工作导则》系列标准GB/T1.1-2000《标准的结构和编写规则》的规定执行。

8.2导则编写内容的格式:

参考《化工建设项目环境保护设计规定》等工程技术规范的编写格式编写。

8.3 导则内容结构:

导则对大气污染治理工程的设计、工艺、施工、验收,运行维护等均单独编章,以便对工程建设的各阶段从技术角度予以规定。

导则共分11章,主要内容为:1.适用范围 2.规范性引用文件 3.术语和定义 4.大气污染治理工程一般规定5. 污染气体的收集与输送6.工艺系统7.常见污染物的处理技术8.公用系统9.安全与职业卫生10.工程施工与验收11.运行维护。

9.导则的内容条文说明

1适用范围

规定了本导则的适应范围。

2规范性引用文件

现行的大气环境治理及工业企业环保类标准,是制定本导则的法律依据,其中有关条文是本导则的技术基础,引用此类文件,使本导则具有合法性和权威性。

导则对于工程中的各类设备及管道、配件等的制造(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部级标准。

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

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3术语和定义

对本导则中涉及的技术名词予以定义,便于导则条文的理解。

本章编制的原则:其他法律、法规和技术规范上定义的术语如果适用本导则不再重新定义,对于有关标准和规范上没有标准定义而本导则需要解释的给予了命名和规范。 3.1 除尘系统

除尘系统指利用风机产生的动力,将含尘气体从尘源经抽风管道进入除尘装置内进行净化,净化后的气体经排气烟囱排出,回收的粉尘由排灰装置排出的系统,其主要由排风罩、除尘风管、除尘器、风机、排气筒(烟囱)等组成。本定义主要从常规除尘系统的作用和组成考虑的。 3.2 集气(尘)罩

集气(尘)罩指一种有效的捕集含尘气体(或烟气)或有害气体的装置。这里之所以用集气(尘)罩是考虑各种污染源控制的通用性。 3.3 烟气调质

为了保证污染治理设施的处理效果,有些处理设备对烟气(尘)的性质有一定的要求,如烟气(尘)的温度或物理化学特性。

工程上所指的烟气调质一般对进入电除尘器的烟气而言的。对于高温烟气,在进入处理设备前需进行降温处理。

电除尘器的粉尘的比电阻应该在10~10Ω.cm的范围之内,比电阻高或低都影响除尘器的处理效果。因此需进行调质处理以降低粉尘比电阻,提高粉尘的荷电性能,使之易于被电除尘器捕集,以提高电除尘器收集效率,从而降低粉尘排放浓度。一般在比电阻高时,目前常用的方法是:往烟气中喷入水、蒸汽、SO3等调质剂;当粉尘比电阻低时,可喷入NH3,生成比电阻高的硫氨。另外也有一些其他特殊配方的其他调质剂。 3.4 除尘器

除尘技术就是气体与粉尘颗粒物的多项混合物的分离技术。除尘技术中最主要的设备就是除尘器,它是将颗粒物从含尘气体中分离出来的设备。 3.5 卸、输灰系统

从除尘器收集的粉尘,需要从除尘器派出并输送到适当的地点加以储存、回收、利用。因此卸、输灰系统是除尘工程的一个重要环节,是大、中型除尘系统不可缺少的组成部分。卸、输灰系统包括排灰装置、输灰装置、储运灰装置等。 3.6 排气筒

指将经过气体污染治理设备净化后的气体排至大气的垂直管路,常设于风机出口管路末端。

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一般小型污染治理设备用的烟囱,大型用的排气筒。 3.7 液气比

液气比是保证吸收操作稳定又能达到高的吸收效率的一个运行参数。根据吸收设备的不同和吸收质、吸收剂的性质,可以设计不同的液气比。一般来说,同等条件下,大的液气比可以实现高的吸收效率,但同时会增加运行费用;对于易溶于吸收剂的气体,可以采用较小的液气比;对于难溶气体,需要采用大的液气比。也就是说,对于吸收过程中传质阻力小的吸收可以采用小的液气比,对于吸收过程中传质阻力大的吸收应采用大的液气比。 3.8变压吸附

变压吸附是吸附操作的一类方法。它利用的原理是:气体在固体吸附质上的吸附量随压力的升高而增加,以及在同等压力下,不同气体在同一种吸附剂上的吸附容量不同。根据这两个原理,首先在高压下将混合气体分离,然后将分离后的气体根据需要进行回收或排放。即:如果被吸附在吸附质上的气体是所需要的,则在达到吸附饱和后降低系统的压力,使之脱附后加以回收;如果被吸附在吸附质上的气体是不需要的,则在达到吸附饱和后降低系统的压力,使之脱附后排放,气体则在吸附的同时,于吸附床末端进行回收。 3.9 变温吸附

变温吸附是吸附操作的一类方法,多用于VOCs的回收。它利用的原理是:在常压下,气体在固体吸附质上的吸附量随温度的升高而降低,以及不同气体在同一种吸附剂上的吸附容量不同。根据这两个原理,首先在较低的温度下将混合气体分离,然后将吸附浓缩在固体吸附剂上的吸附质采用升温的方法脱附出来加以回收。 3.11 VOCs

VOCs 是挥发性有机化合物的英语缩写,即:volatile organic compounds.通常对有机物的挥发度和挥发温度有一个界定,实际上不同的界定方法差别不大。在此我们选用一种最为常用的定义方法。即“常温下饱和蒸气压大于70Pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物,或在20℃条件下蒸汽压大于或等于0.01kPa具有相应挥发性的全部有机化合物的统称。” 3.13 选择性氮氧化物催化还原法(SCR) 3.14 选择性氮氧化物非催化还原法(SNCR)

NCR和SCR技术都有一定的时间窗口,尤其是SCR技术,温度一般控制在320--400℃,在此区域化学反应速度较快,催化剂一般在420℃以上易被烧坏。 3.15 臭气嗅觉阈值

臭气嗅觉阈值的单位为ml/m3。需要说明的是臭气嗅觉阈值和臭气浓度是两个不同的概念,臭气浓度是恶臭气体用无臭气体进行稀释,稀释到刚好无臭时所需的稀释倍数(无量纲)。 3.16 压力比

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压力是膜分离的动力,气体分离膜系统一个非常重要的参数是压力比。对实际情况,可达到的压力比有一定的限制,压缩进料到非常高的压力,或在渗透侧有一个非常高的真空,需要大量的能量和昂贵的泵。工业应用中,压力比通常为10~30。通过调整膜面积、冷凝器的温度以及膜的压力比,气体分离膜系统可以很容易控制最终排放气中有机物浓度。

4大气污染治理工程一般规定

此章对大气污染治理工程提出了一些总体要求,以及对各种不同工艺方法的公共要求。 4.1~4.5大气污染治理工程应满足的总体要求。

4.6~4.7大气污染治理过程中防止二次污染应采取的措施。 4.8~4.15对大气污染控制工程总图布置提出的技术及安全要求。 4.16对大气污染治理工程提出的监测要求。

4.17对大气污染治理工程提出的控制要求,希望大气污染治理工程的控制水平不低于生产工艺的控制水平。

4.19对大气污染治理工程产生的污水排放提出要求。

5污染气体的收集和输送

5.1污染气体的收集

这里主要针对污染源的捕集,对于污染气体的捕集一般用的是集气(尘)罩。污染气体的捕集主要对集气罩设计和安装通用的原则性的技术提出了要求。

5.1.1对于放散有害物质的生产过程和设备,宜采取机械化、自动化,并应采取密闭、隔离和负压操作措施,避免直接操作,以改善工作人员的工作条件。

对生产过程中不可避免放散的有害物质,在排放前应采取措施。对于污染源的收集,应首先控制污染源的排放,同时尽可能控制无组织排放,在工艺工程中采取机械化或密闭措施,可以大大减少无组织的泄漏量。对于污染物质的排放要达到污染物的排放标准,而排放标准一般和环境功能区相对应,因此粉尘或有害气体的排放浓度不允许超过环境质量要求。污染物排放应满足《工业企业设计卫生标准》(GBZ1)《大气污染物综合排放标准》(GB16297)、《污水综合排放标准》(GB8978)、《环境空气质量标准》(GB3095)等有关大气环境质量和各种污染物排放标准的要求。 5.1.2利用主体生产装置的集气系统进行收集可以充分利用管网,同时可以减少无组织的排放和泄漏。

5.1.3集气罩的基本要求-在满足技术要求的条件下力求经济,同时考虑运行和管理方便。 5.1.4~5.1.7主要从集气(尘)罩的设计原则。污染气体的收集要求尽量改善排放有害物质的工艺

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和工作环境,尽量减少粉尘排放和危害,因此,集气(尘)罩应尽量靠近污染源并将其围罩起来。形式有密闭罩、开敞式集气罩。只所以推荐优先采用密闭罩,是因为密闭罩的特点是可以将有害物质的散发源全部罩住,除留有必不可少的操作口外,其它部分都完全封闭起来,把污染的空气控制在罩子里面,不但所需通风量最小,而且能防止横向气流的干扰,效果较好,因此在可能的情况,应采用密闭罩。不能或不便采取密闭的也尽量使污染源控制在较小空间,所以集气罩的吸气和吸气点的排风量的设计均依此原则。 5.2 污染气体的输送

污染气体的输送主要指将生产工艺中产生的废气输送到净化设备或排放的管路。这里主要对污染气体输送管路布置的基本原则提出了要求。 5.2.1 本条文对污染气体的输送进行原则性的规定。

5.2.2管道布置有明装和暗装。对于输送污染气体的管道宜采用明装,主要考虑的安全和依据观察测试。

梁、柱、墙等有足够的距离,主要考虑安装、检修的方便;同时管道有热胀冷缩,留有一定的距离和安装补偿器等可以保证管道的正常运行。

5.2.3 垂直管道相对来说在断面上的气流均匀,所以推荐垂直或倾斜敷设,但考虑到客观条件的限制,有些场合不得不水平敷设,所以用了“宜”采用。倾斜敷设时,与水平面的夹角越大越好;另外管道输送的气体可能会含有一定的颗粒物、水蒸气及其他污染物,为了保证管道的正常运行,管道布设应考虑放气、放水和防止积灰的措施。

5.2.4含尘气体管道如果气速太小,气体中的粉尘易沉积,影响管道系统的正常运转。管道内的气速根据粉尘性质确定。水平和倾斜管道内的气速应大于最大尘粒的悬浮速度。

5.2.5 输送含尘浓度高、粉尘磨琢型强的含尘气体,或气流太大,压力损失会成平方增长,粉尘对管壁的磨损加剧,使管道的使用寿命缩短,因此工程中会对管道易受损部位采取措施,常用方式:可以采用加厚管壁或采用碳化硅、陶瓷复合管等措施。

5.2.6管道输送污染气体的性质不同应该选用不同的材质,所选材质要保证管道在正常使用寿命内不致破坏。如输送含腐蚀性的气体,管材需选择抗腐蚀性材料或管内壁经过内衬处理。 5.2.7 输送含湿度大、易结露的污染气体,一般需采取保温措施使其在露点温度以上。

5.2.8 输送高温气体的管道必须考虑热胀冷缩的补偿措施,可采取转弯自然补偿或在管道的适当位置设置补偿器,相应的管道支架也应考虑热胀冷缩所产生的应力。

5.2.10 管道漏风量的大小取决很多因素。如风管材料、加工及安装质量、阀门的设置情况和管内的正负压大小等。由于具体条件不同,很难把漏风量制定得很准确,所以条文中主要根据我国常

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用的金属和非金属材料风管的实际加工水平及运行条件,规定一般送、排风系统附加5%~10%,除尘系统附加10%~15%。需要指出对于长度大于50米的通风管道可适当增加;而对于全面排风系统直接布置在使用房间内,可不必考虑漏风的影响。

5.2.11 把通风、除尘等系统各并联管段间的压力损失额控制在一定范围内,是保障系统运行效果的重要条件之一。在设计计算时,应尽量采取调整管径的方法使系统各并联管段间的压力损失达到所要求的平衡状态,不仅能保证各并联支管的风量要求,而且可不装设调节阀门,对减少漏风量和降低系统造价也较为有利。特别是对除尘系统,设置阀门害多利少,不仅会增大系统的阻力,而且会增加管内积灰,甚至有导致风管堵塞的可能。根据我国的习惯做法,本条规定的一般送、排风系统各并联管路压力损失的差额不应超过15%,除尘系统的节点压力差额不应超过10%,相当于风量相差不大于5%。这样既能保证通风效果,设计上也能办到。如在设计时难于利用调节管径达到平衡要求时,则以装设调节阀门为宜。

5.2.12 必要的监测可以及时掌握系统的运行状况,及时监控、保证系统的正常运行。 5.3 污染气体的排放

污染气体一般通过处理设备净化后由排气筒(烟囱)排入大气。这里主要针对排气筒和烟囱的设计、安装和技术要求提出要求;同时对自动监测和检测平台提出了要求。

5.3.1 污染气体必须达标排放这是我国环境保护的基本要求,大气污染的常规控制技术:洁净燃烧技术、高烟囱烟气排放技术和气态污染物净化技术。高烟囱烟气排放技术利用高烟囱把含有污染物的烟气排入大气,使起污染物向更大的范围和更广的区域扩散、稀释。经过净化达标的烟气通过烟囱排放到大气中。利用大气的作用进一步降低地面空气污染物的浓度。

5.3.2排气筒高度的确定方法一般根据计算出的排放速率按GB16297确定。但是建设项目环境进行环境影响评价时也确定了排气筒高度,所以排气筒的高度应同时满足二者的要求。

5.3.4应根据使用条件、烟囱高度、材料供应及施工条件等因素,确定采用砖烟囱、钢筋混凝土烟囱或钢烟囱。GB50051对砖烟囱、钢筋混凝土烟囱、钢烟囱、套筒式烟囱、多管式烟囱、烟囱基础和烟道设计进行了详细的规定。

5.3.5烟道排烟速度太大会增加排烟阻力,但是烟气速度太小,烟尘颗粒就会在管道沉降。根据工程经验,合理的排烟速度与当地的风速比值为1.5:1;如果排烟速度:风速=1:1,则烟囱排出的烟气容易进入烟囱背风册的涡流区,难以扩散,造成污染;如果排烟速度:风速=1:2,则排烟阻力损失大大增加。

5.3.6 为了解污染物的排放浓度,应对污染物性质进行监测。GB/T16157对采样孔的设置要求进行了规定。

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5.3.7 排放有腐蚀性的气体时,排气筒应按GB50051采用防腐设计。GB50051对不同结构的排气筒排放有腐蚀性气体时如何防腐进行了详细规定。

5.3.8除尘系统长期运行底部难免会有积灰,为了保证烟囱的正常运行,防止堵塞,在下面设置积灰坑,多雨地区设置排水设施。

5.3.10 在民用机场净空保护区域内,修建的烟囱,或虽在民用机场净空保护区域外,但在民用机场进近管制区域内,修建高出地表150m的烟囱;及在建有高架直升机停机坪的城市中,修建有可能影响飞行安全的烟囱,应按GB50051设置航空障碍灯和标志。烟囱标志应采用橙色与白色相间或红色与白色相间的水平色标漆。 5.3.9和5.3.10都是从安全的角度规定。 5.4风机系统

对于风机由于它同时起着输送气体和吹吸风的作用,既可以把污染气体吸入净化设备,又把净化后的气体输送到排气筒。

通风机运行状况的良好,直接影响净化系统运行效率和运行成本的高低。主要从风机选型参数、风机运行工况等方面进行了规定。

5.4.1在选择通风机前,应了解国内通风机的生产和产品质量情况,如生产的通风机品种、规格和各种产品的特殊用途,然后根据输送介质的要求选择,这样才能保证系统正常运行。

5.4.2 输送非标准状态空气时选择通风机的有关规定。目前,常用的通风管道计算表和通风机性能图表,都是按标准状态下的空气编制的。当输送的气体为非标态时,以实际风量借助于标准状态下的风管计算表所算得的系统压力损失,并不是系统的实际压力损失,应按GB50019换算。 5.4.3当系统的设计风量和计算阻力确定以后,选择通风机时,应考虑的主要问题之一就是通风机的效率。在满足给定的风量和风压要求下,通风机在最高效率点工作时,其轴功率最小。一般认为在最高效率的90%以上范围均属于通风机的高效率区。根据我国目前通风机的生产及供应情况来看,做到这一点是不难的。

5.4.4通风机的串、并联工作主要有两种情况:一种是系统的风量或阻力过大,无法选到合适的单台通风机;二是系统的风量或阻力变化较大,选用单台通风机无法适用系统工况的变化或运行不经济。并联工作的目的是在同一风压下获得较大的风量。通风机并联或串联工作比较复杂,尤其是具有峰值特性的不稳定区多台通风机并联工作时易受到扰动而恶化工作性能。为简化设计和运行管理,条文中规定宜采用同型号的风机。

5.4.5对于周期性变负荷运行的净化治理系统,风机应配置与工艺设备联锁控制的调速装置,这是为了保证治理系统在高效段运行。

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5.4.6通风机启动阀门的设置:一般情况下,电动机的直接启动与供电系统的电源和线路有直接关系。电动机的启动电流约为正常运行电流的6~7倍,这样的电流波动一般对于大型变电站影响不大,对负荷小的变电站有时会造成一定的影响。如供电变压器的容量为180kV.A时,允许直接启动的鼠笼型异步电动机的最大功率为40kW(启动时允许电压降为10%)和55kW(启动时允许电压降为15%)。一台75kW的电动机,需要具有320kV.A的变压器方可直接启动,对于大、中型工厂来说,这当然是没有问题的。由于我国在城市供电设计上要求较高,电压允许压降一般为5~6%,其他线路的长、短、启动方式等均与供电设计有密切关系,因此本条规定了“供电条件允许”。

6工艺系统

6.1 除尘系统 6.1.1一般规定

除尘系统部分作为大气污染治理的重要部分,主要从工艺设计一般规定;这里主要参考《除尘设计手册》;《大气污染物综合排放标准》或各行业排放标准要求;《采暖通风与空气调节设计规范》、《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002及相关标准规范中有关除尘系统设计的规定。

同时根据我国大气污染治理现状和相关的除尘器的技术规范编制的。

集气吸尘罩、除尘风管:这部分和前面气体收集系统中的集气罩的基本原则相同,这里主要根据含尘气体吸尘罩的特点补充了一些。

除尘器:主要从除尘器分类、选择性原则、主要技术参数等予以规定,同时在除尘器选型这里。考虑目前随着过滤材料的发展和国外除尘治理的现状,对于袋除尘器有一定的倾斜导向。

除尘系统卸灰、输灰装置:主要对输排灰的基本原则,和一些相关的工作制度给予了规定。 6.1.1.1对环境保护及污染物达标排放的规定。《环保法》、《环境评价法》、《建设项目环境保护管理条例》等相关法律法规规定,污染物的排放要达标排放,对于有总量控制指标要求的应同时满足总量控制的要求,这样才能达到排放区域的环境质量要求。

6.1.1.2 对除尘系统设计的规定。GB50019及GBZ1有除尘设计的篇章,对除尘系统设计的要求进行了详细规定。

6.1.1.3主要对污染治理过程中产生的废水和固体废物的处置提出要求。污染治理的基本原则要求对在污染治理过程中不能产生二次污染,对于产生的废弃物首先考虑回收利用,从而实现资源的再生利用;如果不能回收利用要提出采取妥善的处置方式。

6.1.1.4除尘系统按照除尘器和通风机在流程中的相对位置,可以分为负压除尘系统和正压除尘系

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统。负压除尘系统,由于除尘器设置在通风机之前,流经通风机的气体已经过除尘,含尘浓度低,通风机受磨损大大减低,运行寿命长,处理含尘浓度高的含尘气体,一般采用负压除尘系统。正压除尘系统,由于除尘器在通风机之后,通风机的叶轮和机壳易遭粉尘磨损,因此选择排尘风机。 6.1.1.5对安全提出要求。

6.1.1.6对污染治理规模和运行管理的要求。 6.1.2 含尘气体的预处理

主要从烟气调质和烟气调温两方面考虑的。

(1)烟气调质:主要指在烟气进入电除尘器之前对烟气进行调质处理以提高或降低粉尘比电阻,使之易于被电除尘器捕集,以提高电除尘器效率,降低粉尘排放。

电除尘器的粉尘的比电阻应该在10~10Ω.cm的范围之内,比电阻高或低都影响除尘器的处理效果。因此需进行调质处理。一般在比电阻高时,目前常用的方法是:往烟气中喷入水、蒸汽、SO3等调质剂;当粉尘比电阻低时,可喷入NH3,生成比电阻高的硫氨。另外也有一些其他特殊配方的其他调质剂。

(2)烟气调温:

在冶金、建材、电力、机械制造及陶瓷工业等生产过程排放的烟气,其温度往往在130℃以上,在环境工程中成为“高温烟气”。高温烟气会因起烟尘性质和处理效果等一系列的变化,所以对于高温烟气需采取一定的降温措施和对污染治理设施采取一定的措施,对于烟气降温目前常用的方法:采用温度低的风冷或水冷,不管风冷还是水冷,都可以采用直接冷却或间接冷却,具体烟气降温方式的选择要根据烟气性质、后续的污染治理工艺和余热的利用与否确定。

对于高温烟气管道,应设置补偿器,高温烟气管道的补偿应首先利用管道弯曲的自然补偿作用,当自然补偿不能满足要求时,再考虑设置∏或Ω、填料式、波纹补偿器等进行补偿。

烟气调温:包括高温烟气冷却和低温烟气加热,所以在导则中用的是“换热处理”。对于高温烟气需采取冷却措施,而对于低温烟气,需采取加热措施保证烟气温度在露点之上。

6.1.2.1有些除尘器有其适宜的浓度范围如文氏洗管除尘器、喷射洗涤器等湿式除尘器,初始浓度以10mg/m3以下为宜,对电除尘初始浓度以30 mg/m3以下为宜,虽然不加预除尘可可以使用,但会对它们的运行管理带来麻烦。

6.1.2.2干式除尘设备原则上必须在含尘气体的露点温度以上;在过滤式除尘器中,必须将处理气体的温度降低到滤布耐热温度以下,否则会影响系统的正常运行,所以对于高温烟气必须采取降温处理。降温产生的余热应优先考虑余热回收,这是《环境法》和环保可持续发展的要求。 6.1.2.3在袋式除尘器前设火花扑集器的作用是防止发生烧袋事故。

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6.1.2.4电除尘器适宜的的粉尘比电阻为10~10Ω.cm的范围之内,比电阻高或低都影响除尘器的处理效果。因此需进行调质处理。目前常用的方法是:往烟气中喷入水、蒸汽、SO3等调质剂;当粉尘比电阻低时,可喷入NH3,生成比电阻高的硫氨。另外也有一些其他特殊配方的其他调质剂。之所以在条文中用5×10Ω.cm是参考了国外的一些运行资料 6.1.3 除尘器

6.1.3.1选择除尘器时,除考虑所处理含尘气体的理化性质外,还应考虑能否达标排放、使用寿命、场地布置条件、水电条件、运行费用、设备费以及维护管理等方面。

6.1.3.2除尘器的种类繁多,构造各异,由于其除尘机理不同,各自具有不同的特点,此条文主要从净化机理对除尘器进行分类。

6.1.3.3对机械除尘器的去除粒径和适宜情况进行了说明。 6.1.3.4对湿式除尘器的去除粒径和适宜情况进行了说明。

6.1.3.5对袋式除尘器的去除粒径和适宜情况,及设计的主要要求进行了说明。 6.1.3.6对静电除尘器的去除粒径和适宜情况,及设计的主要要求进行了说明。 6.1.4除尘系统卸灰、输灰装置

从除尘器收集的粉尘,需要从除尘器派出并输送到适当的地点加以储存、回收、利用。因此卸、输灰系统是除尘工程的一个重要环节,是大、中型除尘系统不可缺少的组成部分。卸、输灰系统包括排灰装置、输灰装置、储运灰装置等。治理主要对卸、输灰设备及选型原则;卸、输灰制度及流程的规定。

条文主要对卸、输灰设备及选型原则;卸、输灰制度及流程的规定。

排灰装置的选用原则:排灰装置应顺利地排出粉尘,并保持较好的气密性;选择排灰装置时需了解排除粉尘的状态(干粉和泥浆状)、排灰制度(间歇或连续)、粉尘性质、排灰量和除尘器排灰口处的压力状况等 6.1.4.1排灰原则的基本要求。

6.1.4.2此条文是从减少二次污染、保护环境和提高经济效益等方面出发,并结合各厂矿、企业的实践经验制定的。

除尘器收集的粉尘或排出的含尘污水的回收与处理方式,直接关系到系统的正常运行、除尘效果和综合利用等方面。因此,需根据具体情况采取妥善的回收处理措施。工艺允许是,纳入工艺流程回收处理,对于保证系统的正常运行和操作维护等方面均有好处,也是比较经济的。 6.1.4.3 从保证正常运行角度考虑的。

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6.1.4.5《环保法》、《大气污染防治法》、《建设项目环境保护管理条例》等规定,对于处理过程中产生的粉尘应优先考虑回收利用。GB50019对回收利用有相关的规定,本条文主要从保障除尘系统正常运行,减少二次扬尘、保护环境和提高经济效益等方面出发。

6.1.4.6干式除尘器的灰斗及中间贮灰斗的卸灰口,宜设置插板阀﹑卸灰阀及伸缩节。

6.1.4.7除尘器收集的灰尘需外运时,应避免粉尘二次污染,宜采用粉尘加湿、卸灰口吸风或无尘装车装置等处理措施。在条件允许的情况下,宜选用真空吸引压送罐车。 6.1.5 除尘系统配套设施

6.1.5.1 袋式除尘器清灰及除尘系统阀门驱动所需压缩空气尽量接已有的压缩空气管网,可避免建空压站,这样可以节省投资。

6.1.5.2 除油、除水、净化装置可以防止结垢、堵塞及腐蚀等,贮气罐主要起贮存压缩空气及稳压作用。

6.1.5.3. 目的是防止管道堵塞、冻裂等。

6.1.5.4 除尘器应采取整体保温,必要时增设伴热系统,目的是防止结露,导致腐蚀和粉尘结块。 6.1.5.5 因为氮气是一种惰性气体,作为清灰介质可防止发生爆炸。

6.1.5.6 电除尘器高压控制装置的主要功能是根据被处理烟气和粉尘的性质,随时调整供给电除尘器工作的最高电压,使之能够保持平均电压在稍低于即将发生火花放电的电压下运行。

电除尘器高压隔离开关,安装在电除尘器和高压整流变压器之间,在无载的情况下,用于高压回路的切换、转接和接地。

6.1.5.7 阻尼电阻用于阻尼容性负载引起的寄生振荡,对火花放电起缓冲作用,提高运行

稳定性。

高压阻尼电阻安装在整流变高压输出至电场进线之间,建议装在高压隔离开关柜内隔离开关的接点(垂直悬挂)上,或安装在进电场之前的穿墙套管上。因为阻尼电阻工作时,会发热,所以尽量不要安装在整流变高压输出端铜螺杆上,以免影响高压输出端

密封橡胶圈的寿命,严重时会因此漏油。安装时注意与边壳及其它设备的距离,以防放电。6.1.6除尘系统控制及检测

6.1.6.1 除尘系统控制及检测是保证系统运行良好,加强管理的重要手段。

运行控制根据工艺情况、工作过程通过自动控制装置控制运行状况,及时反馈信息,同时通过自动调节或自动保护装置保证设备不受损伤。

参数检测:包括参数的就地检测及遥测,就地参数控制是现场运行人员管理运行设备或系统的依据;参数的遥测是监控或就地控制系统制定监控或控制策略的依据。

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状态显示:通过集中监控系统主机的显示或打印单元以及就地控制系统的广、声响等器件显示某一参数,或显示设备的运行参数,从而得知系统或设备的运行状况。

6.1.6.2 除尘系统的控制形式根据除尘工程规模大小、除尘器的形式等决定。集中控制系统能实现点到点通讯连接,控制工矿改变和调节容易;而且由于集中控制系统关心的不仅是单个设备的正常运行和维护,更着重于总体的运行状况和效率,因而更有利于实现系统的连锁控制。

就地控制针对单个系统或设备的保护,采用就地控制可以根据设备和系统的运行参数就地手动控制,运行管理方便。

6.1.6.3自动和手动连锁控制,保证控制的安全性。

6.1.6.5 根据除尘系统运行工况的具体情况提出要求。除尘系统工艺过程中包括除尘器、阀门、振动器、灰尘输送装置以及风机等设备,它们常常要根据一定的程序、时间和逻辑关系定时开、停。为了保证除尘系统的正常运行,控制系统应能随时显示工作状态,而且当设备运行异常或有些参数超过允许值时,发出报警信号或使系统中某些设备及元件自动停止工作。 6.1.6.6 对除尘系统运行控制参数作具体规定。

6.1.6.8 GB/T16157对有组织排放的污染物的采样作了规定,按GB/T16157执行;监测项目根据GB16297及相关行业排放标准确定,有行业标准的按行业排放标准中规定的项目确定,无行业排放标准的按综合排放标准确定。 6.2 吸收系统 6.2.1一般规定

6.2.1.1气体混合物中各组分在同一种溶剂中的溶解度差别很大,吸收操作就是利用气体的这种性质将易溶的气体溶解下来,不易溶的气体排向大气,从而实现混合气体的分离。这里规定的吸收系统的组成是指一般的吸收系统,对于特殊气体的吸收,在保证安全和高的吸收效率的前提下,可适当增减。

6.2.1.2这里提到的选择吸收工艺时应考虑的因素比较全面。废气流量是决定吸收设备大小的关键,应首先考虑。废气的组分、浓度和性质是选择吸收剂的基础条件。废气的温度和压力是设计吸收工艺师必须考虑的。其它因素可以在考虑以上因素的前提下予以综合考虑。

6.2.1.3气体在液体中的溶解度是随温度的升高而降低的,如用水做吸收剂,则进入吸收装置的废气温度最好在50℃以下。因此如果废气温度过高,会使吸收效率急剧下降,因此需要采取降温措施。对于含尘气体,如果吸收产物需要回收,为了保证回收产物的质量,必须在进行吸收前将废气中的粉尘尽可能的除去。例如火电厂采用石灰石湿法脱硫时,为了得到优质石膏,必须将烟气中的粉尘预先除去。

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6.2.2吸收装置

6.2.2.1这里所说的是常用的塔气吸收装置。除此之外还有其他形式的吸收装置,如列管式湿壁吸收器、文丘里喷射吸收器、喷洒式吸收器等。

6.2.2.2这里所指的有效接触面积是指气液接触面积,此面积越大,传质效率越高。吸收装置的处理效率处理效率是由多种因素决定的,主要应给吸收剂和吸收质之间提供尽可能大的接触、反应面积。较高的界面更新强度是指易使反应完成后的吸收剂尽快离开反应面。良好的传质条件、较小阻力和较高推动力是统一的,较小阻力和较高推动力就具备了良好的传质条件,这里所说的传质阻力是指气相传质阻力与液相传质阻力之和,它决定了气液之间传质的难易程度。传质推动力是指克服传质阻力的力量,推动力越大,传质的速度越快。

6.2.2.3这里所提的是选择吸收剂的一般原则,不可能任何一个吸收工艺都能全部满足,一般要求满足75%也就可以了,当然满足得越多越好。 6.2.3吸收装置的选择

6.2.3.1这里所提的吸收塔选型是按一般情况提出的,喷淋塔和填料塔是最常用的两类塔型。筛板塔的传质过程中气体是分散相,与吸收液接触面积大、时间长,有利于传热,因此提议当吸收热效应大时,宜采用筛板塔。鼓泡塔传质时一方面气体是分散相,同时气体处在压力状态,增大了传质的推动力,因此有利于难溶气体的吸收。

6.2.3.2当废气流量大时,宜优先采用喷淋塔。根据现代塔器技术的发展,喷淋塔结构简单,且可采用高的空塔气速,因此当废气流量大时,宜优先采用喷淋塔。

6.2.3.3文丘里和喷雾洗涤器由于可采用很高的气速,能够使气液充分混合,有利于传质。但文丘里和高速喷雾洗涤器能耗高,一般不主张采用。 6.2.4吸收液后处理系统

6.2.4.1这里提出了经济和环境问题。循环使用可节约资源,不能循环使用的,必须处理达标后排放。

6.2.4.2特别提出的是采用化学置换再生时,应有足够的反应时间,也就是说,当采用化学置换时应置换彻底。例如在采用双碱法脱硫时,其中有一步就是用碳酸钙去置换亚硫酸钠中的亚硫酸根离子,使之还原成碳酸钠,从而使循环吸收液中不存在钙离子而防止系统结垢。如果没有足够的反应时间,就会造成有大量的钙离子进入循环液中,仍然不能避免系统结垢。 6.2.5吸收装置配套设施

6.2.5.2如果需要除尘的话,可以和降温合并,因为吸收系统对高温气体降温时,一般会采用喷淋塔,而喷淋塔也是一个很好的除尘装置。这样设计可以降低投资。

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6.2.5.3这一点是保证吸收连续进行的措施。在不少大型的吸收工艺规范中都有具体的规定。 6.3吸附系统 6.3.1一般规定

6.3.1.1这里强调了吸附法的适用范围,指出:主要适用于低浓度有毒有害气体净化,原因是由于固体吸附剂的吸附容量有限,因此吸附法不适用于高浓度气体的处理。

6.3.1.2本标准中之所以只列变温吸附是因为目前在工业上应用的主要是变温吸附,变压吸附应用的很少。但变压吸附在废气回收中是一种很好的方法,回收率很高,且可以使回收品达到很高的纯度。目前这方面的研究很活跃。

6.3.1.3这里规定的吸附系统的组成是指一般的吸附系统,对于特殊气体的吸附,在保证安全和高的吸附效率的前提下,可适当增减。 6.3.1.4参见吸收部分。 6.3.2 预处理

6.3.2.1颗粒物、油、难脱附的气态污染物均能堵塞吸附剂微孔,导致吸附剂老化失效;调节温度见6.3.2.2;调解浓度见6.3.2.3;压力的调节要根据吸附装置的耐压等级确定。

6.3.2.2主要是根据吸附操作的性质是放热反应;《环境保护产品技术要求工业废气吸附净化装置》(HJ/T386-2007)中也规定:“4.3.2吸附装置主体的表面温度不高于60℃”;工程实践也证明,绝大多数吸附剂(分子筛除外),当吸附操作温度超过40℃时,其吸附效率显著下降。

6.3.2.3规定是根据日本有关资料(如日本规定“进入吸附系统的有机废气浓度应控制在其爆炸极限下限的40%以下” ),结合我国的具体工程实践规定的参考指标。 6.3.3 吸附装置

6.3.3.3采用经验计算法时,如果污染物的浓度比较高,会在较短的时间内达到饱和,因此吸附剂用量计算时,根据一个吸附周期内吸附床层的吸附量计算即可;当污染物浓度较低且废气流量较大时,满足吸附的通风面积是主要的,应根据空塔气速的规定计算出通风面积,然后计算出吸附剂的用量。

6.3.3.5吸附装置用于处理易燃易爆气体时,在管路系统的适当位置,一定要安装符合国家标准规定的、有专业厂家生产的阻火装置。这一点一定要特别强调。

6.3.3.7这项规定主要是为了保证气体在吸附床层内的停留时间。根据实践经验,气体在吸附床层内的停留时间最好要超过1s。 6.3.4脱附和脱附产物处理

6.3.4.1脱附方法的原理是增加吸附气体在床层内的动能,使之有足够的能量克服吸附键力,然后

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再从吸附剂微孔中脱出。采用化学转化的方式也是使吸附质分子转变成更易脱出的气体。 6.3.4.3在处理VOC时,脱附气尽可能采用水蒸气。因为水蒸气潜热大,安全,冷凝后易和有机溶剂分离;在使用热空气脱附时一定要有安全保障措施;采用热烟气脱附时要注意热烟气的净化。 6.3.4.4也就是要有足够的换热面积,保证脱附下来的VOC彻底回收,不向大气中排放,以免造成二次污染。

6.3.4.5 当回收的有机溶剂沸点较低时,应根据有机溶剂的沸点选择低温水冷凝,工程上多采用0℃、-7℃、-10℃等的冷凝水;对溶于水的有机溶剂一般采用精馏的方法进行分离回收。 6.3.4.6 脱附温度的选择是根据脱附程度确定的,实际上在很多场合,采用105℃的脱附温度就能达到很好的脱附效果。 6.4催化燃烧系统 6.4.1一般规定

6.4.1.1用于固体催化剂的催化氧化作用,废气中的有机化合物可以在较低的温度下转化为二氧化碳和水,通常转化温度在<350℃。

6.4.1.3催化反应器对废气中有机物的浓度的波动非常敏感,对于非连续的生产过程,气流中有机物的浓度忽高忽低,催化燃烧过程经常“熄火”、“点火”,净化效率低,耗电量大。因此在催化燃烧装置的选择使用时特别规定“废气应由连续而稳定的生产过程所产生,在整个生产过程中废气浓度不会有大的波动”的条目。 6.4.2废气的预处理

6.4.2.1催化燃烧装置只适应于气态及气溶胶态挥发性有机化合物(VOCs)的净化。由于各种工艺过程产生的废气往往含有粉尘、纤维、漆物等颗粒物,有的工艺过程还会产生一些能够引起催化剂中毒的物质,必须进行预处理以后方可进入催化燃烧装置。因此在本导则中特别对催化燃烧系统的废气的预处理进行了规定。

6.4.2.2对于含有微量粉尘的空气催化燃烧装置具有一定的抵御能力,但当粉尘含量较高时易堵塞催化剂床层,因此在此对进入催化燃烧装置的粉尘含量加以规定。当废气中含有粉尘、漆物等颗粒物时,在排风机之间应增加粉尘过滤器去除废气中的颗粒物,进入催化燃烧装置的废气中颗粒物的浓度应低于10mg/m。

6.4.2.3引起催化剂中毒的物质主要包括含硫、含卤素的有机和无机化合物以及铅等金属化合物,通常利用水喷淋和化学吸收的方法容易出去。

6.4.2.4通常规定能够将有机化合物转化90%的温度为该催化剂的起燃温度。对于不同的有机化合物,燃烧催化剂的起燃温度不同,起燃温度越低,说明该催化剂的性能越好。对于混合有机化合

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物的净化,废气的预热温度应达到或超过最难氧化的化合物的起燃温度。

6.4.2.5目前所使用的催化燃烧用催化剂的耐烧结温度一般不超过700℃,超过700℃时催化剂将会因烧结而失活。考虑到氧化反应以后催化剂床层的温升,如果进气温度过高,将会引起催化剂床层的温度高于700℃,因此规定催化燃烧系统的进气温度应低于400℃为宜。 6.4.3催化燃烧系统的性能要求要求

6.4.3.1关于净化效率,《工业有机废气催化净化装置》(环境保护产品技术要求HJ/T389-2007)中笼统的规定为97%,我国的台湾地区在“公私場所固定污染源裝置揮發性有機物控制或處理設備之控制效率(草案)”中规定催化净化装置的净化效率>90%。我们在此规定催化净化装置的净化效率大于95%,同时废气出口浓度和排放速率应满足GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》或各地方、各行业排放标准的要求,实际上从两个方面保证了催化净化装置的稳定达标。 6.4.3.2从国内多年来催化燃烧装置在有机废气净化领域的应用实践来看,虽然催化燃烧装置具有较高的净化效率,使用方便,但对于低温排放废气当有机物浓度较低时,通常需要耗费大量的电能,运行费用较高,限制了催化燃烧装置的使用和运行。此时需要采用高效的换热装置一提高催化燃烧装置的热效率,减少能耗。近年来发展的以陶瓷蜂窝为蓄热体的蓄热式催化燃烧装置得到了广泛地应用。和以前使用列管式气—气热交换器或鞘翅式气—气热交换器的催化燃烧装置相比,蓄热式催化燃烧装置具有更高的热能利用效率,适合低温、低浓度排放的有机废气的净化。当废气中非甲烷总烃的浓度低于7000mg/m时,可采用蓄热式催化燃烧装置。当废气中非甲烷总烃的浓度高于7000mg/m3时,采用列管式气—气热交换器或鞘翅式气—气热交换器就可以基本维持催化燃烧装置的自持燃烧,不强调使用蓄热式催化燃烧装置。

6.4.3.3混合有机废气中通常含有一些有机酸、酚类、酯类等具有腐蚀性的气体,由于在高温下操作,燃烧器主体容易被腐蚀。因此在此对燃烧器的材质进行了规定。

在实际使用过程中,需要进行净化的废气通常为多种有机物组成的混合物。在使用催化燃烧装置对混合有机物进行净化时,严格规定废气中有机化合物的浓度低于其爆炸下限的25%。对于混合有机化合物,其爆炸下限根据不同化合物的浓度比例和其爆炸下限值进行计算,有条件时候进行检测和标定。

6.4.3.4在大多数情况之下,催化反应器的使用温度一般在300~600℃,最高冲击温度一般不超过700℃,在此情况下使用寿命可以达到三年以上。但在有些场合,催化反应器的使用温度可以在700℃以上使用,或者当废气浓度较高时,催化剂床层的冲击温度会短时间内达900℃。因此在此规定催化剂的使用温度为200℃~700℃,并能承受900℃短期高温冲击,正常工况下使用寿命应在一年以上。

6.4.3.5催化剂床层的设计空速和催化剂的性能有关,当催化剂的性能较高时,设计空速可以高一些,反之设计空速就应该低一些。一般设计空速在10000~30000/h之间,超过40000/h时难以达

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不到90%净化效率的要求。因此规定催化剂床层的设计空速应大于10000/h,但不应高于40000/h。 6.4.3.6对于目前所使用的贵金属和非金属催化剂,一般有机化合物在250℃~350℃之间可以进行完全地燃烧净化,超过400℃没有意义,且容易造成催化剂的烧结失活。因此在此规定催化燃烧装置预热室的预热温度一般在250℃~350℃,不得超过400℃。 6.4.4催化燃烧系统的控制要求

6.4.4.1目前在我国生产使用的催化燃烧装置的控制系统比较混乱,虽然大部分使用了PLC可编程控制系统,但还有相当一部分预热系统采用普通继电器控制,温度波动范围大;阀门采用手动控制,动作不及时,认为造成的危险性增加。在本导则中特别对控制系统提出要求,同时为了和产生废气的生产工艺兼容,要求催化燃烧系统采用PLC或DCS控制。

6.4.4.2催化燃烧系统的控制因素包括预热温度、催化反应温度、各个阀门的开启与调节。 6.4.4.3催化燃烧系统的开启与停机应与车间生产过程连锁,同时要求所用传感器需要按相关的技术标准和规范进行标定后使用。 6.4.5催化燃烧系统的安全要求

6.4.5.1废气浓度的控制是保障催化燃烧系统安全的第一要素,进入催化燃烧系统的污染物的浓度不应超过其爆炸下限的25%。对于混合有机化合物,其爆炸下限根据不同化合物的浓度比例和其爆炸下限值进行计算。但由于很多厂家配备在线检测装置具有一定的困难,大部分有机气体的浓度传感器在技术上还不过关,误差很大,特别是对于混合有机化合物,化合物之间相互干扰。因此在本导则着规定在确定使用催化燃烧装置进行废气净化之前应由权威检测机构对排放废气的浓度进行检测,有条件的用户在催化燃烧装置的进出口处应设置废气浓度检测装置,定时检测气体浓度。

6.4.5.2为了防止进气浓度发生变化引起催化床温度发生“飞温”或引起爆炸的危险,特别强调在净化装置进气口应设有浓度冲稀阀,催化床应设置温度报警装置,当催化床温度达到设定值时,应能发出声光报警信号,并自动开启冲稀阀对废气进行冲稀。

6.4.5.3,6.4.5.4对于高浓度有机废气的净化,一旦控制系统出现问题,可能会造成爆炸的危险。因此催化反应器必须设置泄压装置和阻火器。

6.4.5.5 由于催化反应系统高温操作,必须进行整体保温。 6.4.5.6应急排空管是为了在事故情况下或催化系统维修是使用。

6.4.5.7为了纺织产生火花引起爆炸,风机叶轮、电机和电控柜应采取防暴措施。

6.4.5.9催化燃烧系统应远离油库、储油漕、溶剂存放地以及其它可以引起爆炸的化学品存放地,同时满足消防、安全、环保的安全保护距离要求,消防安全保护距离应该按相关的技术标准和规范进行核定。

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6.5 热力燃烧系统

导则中提出了热力燃烧法(包括蓄热燃烧法)净化有机废气的系统在工艺、控制、安全等方面需要共同遵守的通用技术要求,并对热力燃烧系统中的废气预处理、燃烧系统、以及控制和安全等提出规范化要求。 6.5.1一般规定

6.5.1.1热力燃烧法(包括蓄热燃烧法):是指利用添加辅助燃料燃烧产生的热能、有机废气本身的燃烧热能、或者用蓄热技术贮备的热能,将有机废气加热到着火温度,进行充分氧化(燃烧)反应,利用高温氧化作用处理有机废气的系统。

6.5.1.2热力燃烧系统:主要包括过滤器、燃烧器、点火设备、燃烧室、蓄热室、热交换器、风机、管道、排气筒、自控装置、切换阀门、阻火防爆装置、安全联锁装置等。本条主要是把采用热力燃烧法净化有机废气的系统拟统一进行说明,不再单独说明。

6.5.1.3热力燃烧系统处理的有机废气应由连续而稳定的生产过程所产生,在整个生产过程中废气浓度值不会有大的波动。本条原则上对于非连续、或者间断生产产生的有机废气的净化不宜采用热力燃烧技术进行处理。 6.5.2 废气的预处理

关于废气预处理,是目前单一有机废气处理工程实践中需要特别注重的事情,这里首先对一般情况下的处理进行了说明;另外,针对目前废气中包含有低分子树脂、有机颗粒物、高沸点芳烃、溶剂油等场合,特别是多种混合有机物排气的预处理,提出需要进行喷淋吸收、吸附、静电、过滤等预处理措施,实际上是要求进行多种技术的联合净化方案的确定原则。 6.5.3 热力燃烧系统的性能要求

6.5.3.1提出热力燃烧系统净化有机废气时需要满足的排放标准要求。

6.5.3.3指出进入热力燃烧系统的有机废气中有机化合物的浓度低于其爆炸极限下限的25%。对于混合有机化合物,其爆炸极限的下限应根据不同化合物的浓度比例和其爆炸极限下限值进行计算与标定;主要是指对低于爆炸极限下限的有机废气进行净化的场合,针对目前国内在有机废气浓度的控制和连续检测仪器方面,相对工程可以选用的仪器不多,而提出这方面的重要。 6.5.3.4表2:

表2序号1 热力燃烧系统适应于有机废气采用热力燃烧法、蓄热燃烧法净化的场合,以及因为有机废气成分复杂和含催化剂中毒成分不宜采用催化燃烧法的场合,主要针对目前一些不适合于吸附、吸收、催化燃烧处理的有机废气场合;系统的废气处理量按设计任务要求确定,并且指出设计确定时要遵循的原则。本导则不适用于无机气体的燃烧处理系统,本部分是针对有机废气而进行考虑的。

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表2序号2 燃烧室与蓄热室工作温度:热力燃烧、蓄热燃烧 温度是根据不同有机废气性质,能够完全氧化的温度,氧化反应完成后满足排放标准要求;在不影响排放指标的情况下,为节省燃料,温度可适当降低。

表2序号3 热力燃烧系统的排气温度应低于400℃,或者通过换热器(余热锅炉)以后使其温度降到400℃以下。本条主要参考其它几个燃烧技术规范,温度过低时候会使气体中的酸性物质降到露点温度而对管道和设备产生腐蚀,所以要求排气温度低于400℃;同时在考虑余热充分利用时,排气温度可以合理的降低。

表2序号4 噪声dB(A)≤ 85,是按国家有关机械设备和车间噪声控制标准执行。 表2序号5 外壁温度≤ 60℃是按目前我国有关工业炉、烘干设备的外壁温度要求执行,具体设计时候应该进行详细的保温计算后确定;对炉门、检修门、防爆口、传感器安置部位等局部区域的外壁温度≤ 70℃。

表2序号6 净化效率≥95%,是参考了催化燃烧装置的技术条件HJ/T388而考虑的。 6.5.3.6目前,人们很重视有机废气净化的效率问题,总希望采用效率高的净化方法和工艺;但对于所涉及到的系统的平衡问题,还未引起足够重视;而净化系统的平衡是否合理,是关系到系统正常运行安全与否的关键。例如,国内在催化、燃烧净化中所发生的火灾和爆炸等安全事故不时有出现。另外,对于热力燃烧系统的设计,缺乏设计规范、规范条文的不统一问题,国家应统一制定关于治理有机废气的设计规范与技术条件。 6.5.4 热力燃烧系统的控制要求

通过对目前采用的有机废气热力燃烧系统进分析可知,废气浓度、温度、废气流量的变化将会导致使系统的正常物质、热、动力平衡发生变化,如何使这些变化在安全可靠的工况内进行,就是热力燃烧控制的重点。

6.5.4.1热力燃烧系统的控制范围:包括有机废气预处理装置、燃烧室、蓄热室、管道与燃料输送系统、气流调节控制装置与阀门、辅助加热装置、热交换器、阻火器、防爆装置、自动消防设备等,在条文中进行了原则说明。

6.5.4.2针对目前在采用各种浓度、温度、废气流量的检测用传感器时准确性不高,或准确精度度不够。所以特别提出了传感器的标定要求,重点考虑测量的时间和灵敏度的要求。 6.5.5 热力燃烧系统的安全要求

6.5.5.1热力燃烧系统的燃烧室、蓄热室应设置温度检测及点火报警联锁装置,当温度过低或火焰熄灭时,立即发出报警信号,关闭有机废气进气阀门,启动安全放散装置。燃烧安全装置还应包括燃料输送管紧急切断阀、燃烧监视装置和相应的检测控制系统。本条是对进入热力燃烧系统的废气温度、浓度的安全控制提出要求。

6.5.5.2本条主要是针对系统运行和调试过程中的启动时候,防止有机废气在系统内积聚,废气浓

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度达到爆炸极限的范围。

6.5.5.4本条主要是从防火安全角度提出,在热力燃烧系统的进气口需要设置阻火器,阻火器性能应符合GB13347,只能够参照执行,目前国内没有常压条件下大风量废气燃烧处理设备与管道系统的阻火器设计规范与技术条件,建议加快制定。

6.5.5.5热力燃烧净化系统所在地宜设置可燃气体报警器。凡使用可燃气体和有毒气体检测报警仪的场所,应配备必要的标定设备和标准气体。本条对系统废气浓度安全控制的场所和仪器与传感器的准确性提出要求。

6.5.5.7本条主要是从防爆安全角度提出,在热力燃烧系统的关键部位,需要设置防爆泄压装置,防爆泄压装置性能应符合《压力容器安全技术监察规程》-1999第七章的规定,只能够参照执行,目前国内没有常压条件下有机废气燃烧处理系统的防爆泄压设计规范与技术条件,建议加快制定。

7 常见污染物的处理技术 7.1二氧化硫

7.1.1二氧化硫治理工艺及选用原则

7.1.1.1二氧化硫治理工艺的划分有三种方法,一是按脱硫剂的种类划分,分钙法、镁法、钠法、氨法、有机碱法;二是根据吸收剂及脱硫副产物的干湿状态划分,分为干法/半干法、湿法;三是根据脱硫副产物的用途划分,分为抛弃法、回收法。在脱硫技术领域,通常采用第二种划分方法。 7.1.1.3石灰石/石灰-石膏法和烟气循环流化床法的工程技术规程已经颁布;氨法工艺主要可以做到资源综合利用,副产物硫酸铵是一种化肥和化工原料,但要注意经济性,一般在大机组和燃用高硫煤时,可生产更多的硫酸铵,效益更好。由于吸收剂氨为液态,运输费用高,所以还要考虑运输半径对经济性的影响;考虑废水排放的影响,海水法适宜于中低硫工况。

7.1.1.5钢铁行业的烟气量相对较小,有通常有品质较高的石灰或消石灰,利于选用半干法;而且通常有废氨或氨水,可选用氨法;

7.1.1.6有色冶金工业排放的二氧化硫更多来自硫化矿而非燃煤,生产硫酸或其他产品后的尾气中含有二氧化硫。 7.1.2 技术要求

7.1.2.1脱硫工艺中的介质有腐蚀性,与腐蚀介质接触的设备、材料要根据情况防腐。 7.1.2.2氧化风机一般流量小、压力大,通常使用容积风机。

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7.1.2.3增压风机要适应主体的运行要求,并与相应的其它设备匹配,且要根据介质的腐蚀性采取相应的防腐措施。

7.1.2.4氨是一种危险品物质,应符合相关规定。

7.1.2.5要考虑旁路挡板门两侧工作环境的不同,一侧高温,另一侧低温。快速开启、关闭的要求是考虑紧急情况下整体工程的安全要求。

7.1.2.7搅拌器的设计经验很重要,涉及气、固、液三相流,重要的情况应进行水力模拟。搅拌器属于大力矩传输的转动设备,应保证工作平稳。 7.1.2.8吸收液雾化喷嘴材质应防腐、耐磨。

7.1.2.11干法/半干法脱硫工艺中,吸收剂单次反应的利用率不高,循环利用是为了提高吸收剂利用率,降低消耗。气力式吸收剂循环设备的输料能力比机械式循环槽大,循环槽的自动调节负荷装置是为了满足工艺变负荷运行要求。

7.1.2.12脱硫装置的自动控制水平要与主机组相适应,其运行数据传送主机组控制系统。通常脱硫装置的控制站作为主机组控制系统的下位机或工程师站点。 7.2氮氧化物

7.2.1氮氧化物控制措施及选用原则

7.2.1.1低NOx燃烧技术是降低氮氧化物排放的根本,是从源头上加以控制的最有效措施。 7.2.1.2低NOx燃烧技术主要采用低温燃烧、分级配风措施,对燃烧着火较容易的烟煤、褐煤等效果较好;对燃烧着火较困难的贫煤、无烟煤类等,排放氮氧化物浓度会高一些。

7.2.1.3采用SCR脱硝装置时,采用高尘布置方案是指省煤器至预热器之间含尘较高但温度适宜的区域,脱硝效率高,综合经济性好。对应的低尘布置方案是指在除尘器后脱硝,虽然含尘较低,但由于温度低,需要加热,综合经济性差。 7.2.2技术要求

7.2.2.1由于脱硝一般采用高尘布置方案,喷氨混合系统应考虑防腐、防堵和耐磨。脱硝装置的气流均布、氨气与烟气混合的均匀性非常重要,是脱硝装置的关键技术,气体导流或整流装置是核心技术之一。

7.2.2.2脱硝反应器的设计抗爆压力应与主机相同,不能影响主机的安全。SCR反应器入口的烟气流速偏差、 烟气流向偏差 、烟气温度偏差以及NH3/NOx摩尔比偏差属于气流的均布问题,影响

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脱硝效率以及氨的逃逸率,影响脱硝装置的性能指标。

7.2.2.3氨属于危险品,应符合相关的要求;使用尿素时,通常采用热解法制氨。

7.2.2.4催化剂的选型是脱硝装置成败的关键,污染物气体特性中的重金属含量是否会引起催化剂的中毒失效、灰颗粒分布对催化剂节距的选择都需要考虑。

7.2.2.5脱硝反应器催化剂备用层主要是考虑催化剂的更换、脱硝效率在不同情况下的要求等。 7.2.2.6催化剂的再生应达到一定的性能要求。

7.2.2.7催化剂失效后由于其含有较多种类的重金属,要考虑再生以及废弃处理措施时会引起的二次污染。

7.2.2.8进行数值模拟一般只能大致掌握气流分布状况,物理模化试验更为精确,由于气流均匀分布得重要性及对性能得影响,脱硝装置均应主这两个工作。

7.2.2.9脱硝后,多余得氨会与烟气中的二氧化硫反应生成硫酸氢铵这种易潮粉状物,对下游部件产生腐蚀和堵塞。 7.2.2.11氨区布置要求 7.2.2.12氨区布置要求 7.3挥发性有机物(VOCs)

挥发性有机物(VOCs)的主要治理方法有冷凝法、吸收法、吸附法、燃烧法、生物法、膜分离法等。其中,吸收法、吸附法、燃烧法,导则的6.2,6.3,6.4,6.5已分别做了详细的条文规定。由于国内应用生物法、膜分离法、冷凝法处理VOCs技术起步较晚,工程经验积累不足,缺乏成熟统一的技术参数,不能做出明确的强制技术规定,导则只能以表格的形式从适用范围、参考工艺方面对以上三种方法介绍。

表3填料的湿度 填料的湿度是生物法最重要的操作参数。湿度太低,会使微生物失活,填料会因收缩破裂而产生气体短流;湿度太高,不仅会使气体通过滤塔的压降升高,停留时间减少,而且由于空气/水界面的减少而引起供氧不足,会形成厌氧区域,产生臭味,降解速降低。多数试验表明,填料的湿度在40%~60%范围内时,生物滤塔的性能较为稳定。对于致密的排水困难的填料和憎水性VOCs,最佳含水率在40%左右;对于密度较小、多孔性的填料和亲水性的VOCs,最佳湿度为60%或更高。导则参考多数试验数据,规定填料的湿度宜为40%~60%。

表3温度 在处理VOCs时,过滤器的微生物主要为异养微生物,中温、高温菌为优势菌。大多数生物过滤器在25~35℃下运行,性能较为稳定,研究表明35℃是好氧微生物的最佳温度。导则参考多数试验数据,规定温度宜为25~35℃。

表3 pH值 参考通常的好氧微生物处理方法,生物过滤器的最佳pH值为7~8。

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表3压力比 压力比是膜分离的一个非常重要的参数。工业实际应用中,考虑到可达到的压力比有一定的限制,压缩进料到非常高的压力,或在渗透侧有一个非常高的真空,需要大量的能量和昂贵的泵。参考工业应用实例,导则规定压力比宜为10~30。

表3冷凝法 理论上,冷凝法可达到很高的净化程度,但是体积分数低于10

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时,须采取进一

步的冷冻措施,使运行成本大大提高。所以冷凝法不适宜处理低浓度的有机气体,而常作为其他方法净化高浓度废气的前处理,以降低有机负荷,回收有机物。参考工业应用实例,冷凝法宜处理废气体积分数在107.4恶臭

本导则为全国所有向大气排放恶臭气体单位及垃圾堆放场的排放管理以及建设项目的环境影响评价、设计、竣工验收及建成后的排放管理提供技术依据,控制恶臭物质对大气的污染,改善大气环境质量。

恶臭物质种类繁多,分布广,影响范围大,迄今凭人的嗅觉即能感觉到的恶臭物质已达4000多种,其中对健康危害较大的有硫醇类、硫醚类、氨(胺)类、酚类、醛类等几十种。

多数恶臭物质可引起恶心、呕吐、头晕、头痛、呼吸中枢麻痹,食欲减退,精神错乱,嗅觉障碍等,长期接触高浓度的恶臭物质也会引起丧失意识、痉挛、支气管炎、肺炎、虚脱、走路不稳、咳嗽,甚至中毒死亡。

通过制定《大气污染治理工程技术导则》中恶臭部分技术导则,可改善大气环境质量,控制恶臭物质对大气的污染。

7.4.4当被处理的恶臭气体成分复杂,单一方法去除难以满足要求时,或是运行费用较高时,可采用两种以上的脱臭工艺方法联合处理,如:洗涤-吸附法、吸附-氧化法或氧化法-生物法等。参考工程实际应用情况,导则规定“当被处理的恶臭气体难以用单一方法去除以满足要求时,或运行费用很高时,宜采用联合脱臭法”。

表3恶臭治理方法有燃烧法、氧化法、吸收法、吸附法、生物法、稀释法、掩蔽法等,但常用的工程处理方法只有燃烧法、氧化法、吸收法、吸附法、生物法。由于恶臭处理的工程实例少,工程经验积累不足,缺乏成熟统一的技术参数,不能做出明确的强制技术规定,导则只能以表格的形式从适用范围、工艺过程方面介绍常用的恶臭治理方法。恶臭气体的治理方法相关技术要求可参见本导则6.2,6.3,6.4,6.5节。 7.5卤化物

7.5.1控制卤化物污染的工艺流程及选用原则

7.5.1.5电解铝行业采用氧化铝做吸附剂的原因是因为,经过吸附饱和的氧化铝粉可直接作为电解铝的原料,而不需要将吸附剂再生。 7.5.2技术要求

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-2

以上的高浓度有机蒸汽。

7.5.2.1卤化物对金属的腐蚀一般是针孔腐蚀,在选择防腐材料时应特别关注,能采用非金属材料的尽可能不采用金属材料,或采用非金属衬里。 7.6重金属

大气中应重点控制的的重金属污染物主要有:汞、铅、砷、镉、铬及其化合物。由于重金属污染治理工程国内应用实例比较少,工程经验积累不足,缺乏统成熟统一的技术参数,不能做出明确的强制技术规定。本导则只能以表格形式从适用范围,工艺过程方面对汞、铅、砷、镉、铬及其化合物的治理方法作介绍。

9.安全与职业卫生 9.1 一般规定

安全与职业卫生室基本从保障设施的正常运行和保护人民身体健康的基本要求。为了贯彻执行《中华人民共和国职业病防治法》,满足《工业场所有害职业因素接触限制》的要求,体现“预防为主”的卫生工作要求。根据GBZ1、GBZ2和有关法规要求,从安全和职业卫生两方面论述。这里不仅要体现运行安全,还要体现劳动安全和职业卫生,防止职业病的发生,保障人们身体健康。 9.1.1从基本建设程序的过程和运行角度出发,对安全与职业卫生提出最基本的要求:采取措施,防止事故发生。

9.1.2污染治理设施的设计应有安全和职业卫生相关内容,《环评法》、《环保法》、GBZ1等规定污染治理设施应符合“三同时”。安全和职业卫生设施作为污染治理设施的一部分,应与污染治理工程同时设计、同时施工、同时投产使用。同时为了防止事故发生,《安全生产法》等要求在生产经营场所和有关设施、设备上应设置明显的安全警示标志。安全标志设置按安全标志(GB 2894-1996)设置。

9.1.3 《安全生产法》规定生产经营单位应当教育和督促从业人员严格执行本单位的安全生产规章制度和安全操作规程;并向从业人员如实告知作业场所和工作岗位存在的危险因素、防范措施以及事故应急措施。同时必须为从业人员提供符合国家标准或者行业标准的劳动防护用品,并监督、教育从业人员按照使用规则佩戴、使用。

9.1.4 为了保证人民的身体健康,污染治理工程的设计要考虑消声隔振。在运行中不仅要保证厂界外噪声和振动不超标,还要保证现场工作人员的职业健康。GBJ87和GB50040对噪声和振动的设计要求有相关的规定。对于噪声较大的风机JB/T8690提出了技术要求。GBZ1对工作环境等相关的卫卫生限制进行了规定,并提出了一些防治措施。 9.2 安全

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9.2.1 “安全第一、预防为主”是安全运行的基本原则,也是〈安全生产法〉的基本要求,所以大气污染治理工程的设计、安装、调试、运行以及维修整个过程都必须遵循的首要选择。 9.2.2 污染气体中可能含有易燃、易爆气体,另外工作中的操作不当可可能会引发事故,所以大气污染控制工程必须考虑防火、防爆。

9.2.4 随着目前国内外对安全防范意识的增强。《安全生产法》和《安全评价法》要求,必须对可能存在安全事故的制定安全事故应急预案,同时建立并执行经常性和定期性的安全检查制度,及时发现问题、解决问题,杜绝安全事故的发生。

9.2.5 事故通风是保证安全生产和保障人民生命安全的一项必须的措施。对于放散大量有害气体的建筑物,设计时应设置事故通风系统;对于排出有大量爆炸气体的建筑物,应设置防爆通风设备。

9.2.6 当静电积累到一定程度时,就会产生静电放电,使可燃或爆炸危险物质引起燃烧或爆炸的可能,管内沉积不易导电的物质和会妨碍静电导出接地,有在管内产生火花的可能,防止静电引起灾害的最有效办法是防止其积聚,采用导电性能良好的材料接地。

9.2.7 为了防止安全事故的发生,对于易燃易爆气体,尽可能控制浓度在爆炸下限的25%,温度控制在安全温度以下,同时在容易发生蔓延和管道的适当位置上设置阻火装置。

9.2.8 电除尘器作为钢结构设备,同时有高压放电电源,对安全要求更高。《除尘设计手册》规定电除尘器的接地电阻应小于4Ω,为了安全起见,对于新安装的电除尘器的接地电阻应小于2Ω。 9.2.10 安全距离是为了防止事故发生所规定的最小距离。在安全距离以外可以防止应为烘烤而引起的事故发生。 9.3 职业卫生

9.3.1 职业卫生主要是保证劳动者的身体健康。GBZ1在设计上对防尘、隔声降噪、采暖通风上作了规定,GBZ2对工作场所的有害物质浓度做了规定,所以在设计上应符合GBZ1的规定,从而满足GBZ2的要求。

9.3.2 对操作工人的工作环境提出更为明确的要求,保护劳动者的身体健康,防止职业病的发生。 10工程施工与验收

工程验收主要根据《建设项目环境保护条例》和相关的验收监测,对工程验收满足的基本要求和基本程序进行了规定。主要对污染治理工程的施工与验收提出最基本的要求。 10.1一般规定

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10.1.1 工程施工必须依据设计单位或设备制造厂家的设计图纸施工,不准任意更改,如果有更改必须有设计更改图纸或设计更改说明。

10.1.2根据我国建设部相关文件,施工单位根据工程业绩和工程技术人员的数量和技术等级申办资质,有资质的单位在资质允许范围内施工,建设项目也必须有符合资质要求的施工单位施工。 10.1.3对建设单位的基本要求。基本建设项目从设计、施工到运行管理,建设单位必须参与。 10.1.4 对验收的基本要求。《环保法》、《大气污染防治法》、《建设项目环境保护管理条例》等法规对“三同时”均有规定。要保证“污染治理设施与主要生产工艺同时投产使用,必须同时验收。 10.2 施工

10.2.1 工程施工必须满足质量要求。如对土建工程必须满足建筑工程质量要求,设备安装满足设备设备安装的要求,如电除尘满足DL/T514的要求。对于某些行业特殊的构筑物必须满足行业规范的要求。

10.2.2 根据建设项目施工管理要求,为了保证施工质量,施工单位必须制定完善的施工组织计划。 10.2.3 对施工材料、半成品和部件的要求。为了保证施工质量,施工使用的任何物品、材料都必须是合格产品。

10.2.4 按照施工的要求,有些设备在安装前需对土建工程进行验收,如一些隐蔽工程,或按施工组织计划,一旦设备安装就无法再对其进行验收的情况,需要对土建工程进行验收,验收记录和结果作为竣工验收资料之一。

10.2.5 《建设项目环境保护管理条例》相关规定:对国外引进专用设备国内没有相关设备技术规范,应按供货商提供的设备技术规范、合同规定及商检文件执行,但是必须应符合我国现行国家或行业工程施工及验收标准要求。

10.2.11 以上一条均有规范要求,本条文只是罗列出来,施工时执行相关技术规范。 10.3工程验收

10.3.1~10.3.2工程施工一般包括建筑工程施工和安装工程施工,目前我国对建筑工程按分部工程划分均有相应的质量标准;安装工程按专业也有各自的质量标准,所以工程施工必须符合建筑和安装工程质量要求。

10.3.3~10.3.4 工程竣工验收依据主要是和工程相关的批复文件,设计文件和合同等,工程的基本技术要求和设计、施工必须满足上述文件的要求。 10.4工程环境保护验收

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11 运行维护

运行维护主要写大气污染治理设施运行维护管理共性的内容。主要从企业建章、立制运行管理和现场操作人员的基本要求及日常监测提出规定。

11.1.1 对于很多成套设备:如电除尘器、袋式除尘器、吸附净化装置等均有相关的规范,

企业内部为了安全运行,往往也会制定主要设备的运行维护规程,所以设备的运行维护一定要符合有关技术规范的规定。

11.1.2 达标排放是我国环境保护的基本要求,作为运行管理人员一定要加强管理和运行维护,保证设备的正常运行。

11.1.3《环保法》、《建设项目环境保护管理条例》的基本要求,任何单位和个人不得擅自拆除污染治理设施,否则会受到相应的行政处分和或刑事处罚。

11.1.4~ 11.1.6 三条是对企业在管理和运行维护:建章、立制和加强运行人员的技术技能提出要求。 11.1.7 主要对保障工艺和设备正常运行的备品备件提出要求。如袋式除尘工程专用备品备件如脉冲阀、滤袋、气动元件等储备量不低于正常运行量的10%。由于工艺众多,这里不一一提出数量的要求。

11.1.8 对系统的检修提出要求,同时对于污染治理过程中可能出现的安全事故,制定完善的应急预案,这是“安全生产的要求”。

11.1.9 对于和“环保部门联网”的连续自动监测设备,单位可以通过“对照实验”检验设备的精确度,但是无权任意校准,应由相应的有资质的单位校准。为了保证监测数据的准确性,企业应该定期检查和发现监测仪器是否正常运行。

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