制訂技術(shù)規(guī)范 減少工業(yè)顆粒物排放
——環(huán)境保護部科技標準司有關(guān)負責人就3項環(huán)境工程技術(shù)規(guī)范制訂情況答記者問
近期，我國部分地區(qū)發(fā)生大面積、長時間霧霾污染現(xiàn)象，一些城市空氣中細顆粒物(PM2.5)濃度急劇升高，大幅度超過國家《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》。
這一污染的主要成因就是細顆粒物濃度超標。細顆粒物主要來源于兩方面:一是各種污染源向空氣中直接釋放的細顆粒物，包括煙塵、粉塵、揚塵等；二是部分具有化學活性的前體污染物(氮氧化物、揮發(fā)性有機物等)在空氣中發(fā)生反應(yīng)后生成的細顆粒物。
解決霧霾污染問題要緊緊抓住減少污染物排放量，減少各種細顆粒物及其前體污染物的排放量。環(huán)境空氣中細顆粒物及其前體污染物來源廣泛，包括工業(yè)污染源、移動污染源、生活污染源、農(nóng)業(yè)污染源、各種施工工地、各種粉狀物料貯存場等。
為了解決相關(guān)環(huán)境污染問題，環(huán)境保護部制訂了一系列相關(guān)技術(shù)管理文件。目前，環(huán)境保護部制訂了《揮發(fā)性有機物(VOCs)污染防治技術(shù)政策》(已通過部務(wù)會)和《水泥工業(yè)污染物排放標準》，正在抓緊編制《環(huán)境空氣細顆粒物污染防治技術(shù)政策》。同時，為了減少和有效控制工業(yè)有機廢氣以及顆粒物的產(chǎn)生和排放，環(huán)境保護部制訂了《吸附法工業(yè)有機廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》、《催化燃燒法工業(yè)有機廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》和《電除塵工程通用技術(shù)規(guī)范》3項工程技術(shù)規(guī)范。本報記者就制訂3項環(huán)境工程技術(shù)規(guī)范的有關(guān)情況，采訪了環(huán)境保護部科技標準司有關(guān)負責人。
問:工程技術(shù)規(guī)范是什么性質(zhì)的文件？
答:2007年，原國家環(huán)？偩职l(fā)布了《國家環(huán)境技術(shù)管理體系建設(shè)規(guī)劃》，開始建立我國的環(huán)境技術(shù)管理體系，旨在運用技術(shù)手段對污染防治的全過程進行管理，為節(jié)能減排和環(huán)境保護目標的實現(xiàn)提供技術(shù)支撐，為環(huán)境監(jiān)督執(zhí)法、標準制修訂和各種環(huán)境管理制度的實施以及國際公約的履行提供技術(shù)保障，促進環(huán)境保護從行政手段向綜合運用法律、經(jīng)濟、技術(shù)和必要的行政手段解決環(huán)境問題的轉(zhuǎn)變。污染防治技術(shù)政策、污染防治最佳可行技術(shù)導(dǎo)則和環(huán)境工程技術(shù)規(guī)范，以及環(huán)境技術(shù)評價制度和示范推廣機制組成了環(huán)境技術(shù)管理體系。
環(huán)境工程技術(shù)規(guī)范是環(huán)境技術(shù)管理體系規(guī)范性技術(shù)指導(dǎo)文件的重要組成部分。它是以污染物減排為主要目標，以先進的有豐富工程實例的污染防治技術(shù)為基礎(chǔ)，平衡環(huán)境效益與經(jīng)濟成本的關(guān)系，在污染治理達標的前提下，對環(huán)境工程(污染治理設(shè)施)的設(shè)計、施工、運營維護及管理做出的統(tǒng)一規(guī)定。
環(huán)境工程技術(shù)規(guī)范提出相應(yīng)領(lǐng)域的污染防治工程設(shè)計的總體思路和要求，推薦工程技術(shù)(工藝)路線，規(guī)定關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)的技術(shù)要求和施工、驗收及運營維護的配套要求，它配套環(huán)境保護政策、法律、法規(guī)、環(huán)境標準的實施，是對環(huán)境工程全過程實行技術(shù)管理的規(guī)范性文件，是實施環(huán)境法規(guī)、標準(技術(shù)法規(guī))的技術(shù)支持體系的重要組成部分。
問:工業(yè)有機廢氣都有哪些？有什么危害？
答:涉及工業(yè)有機廢氣排放的工業(yè)行業(yè)包括石油化工、精細化工、制備制造噴涂、包裝印刷、醫(yī)藥與農(nóng)藥制造、半導(dǎo)體及電子產(chǎn)品制造、人造板與木制家具制造、皮革、漆包線、制鞋、涂料、油墨、粘合劑生產(chǎn)、金屬鑄造等，行業(yè)眾多，各行業(yè)中所產(chǎn)生的工業(yè)有機廢氣種類繁多，組成復(fù)雜。
常見的組成成分有碳氫化合物、苯系物、醇類、酮類、酚類、醛類、酯類、胺類、腈(氰)類等。這些物質(zhì)大多數(shù)有毒、有害，部分具有致癌性；部分可參與光化學反應(yīng)，形成光化學煙霧；部分可破壞臭氧層。工業(yè)排放的有機廢氣已經(jīng)成為影響我國大氣環(huán)境質(zhì)量的主要污染源之一。
問:為什么要制定《吸附法工業(yè)有機廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》和《催化燃燒法工業(yè)有機廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》標準？
答:近20年來，我國的VOCs治理技術(shù)和設(shè)備已經(jīng)有了較大的發(fā)展，一些新技術(shù)在治理工程中得到了應(yīng)用。但由于缺乏設(shè)備制造、工程實施等方面的技術(shù)規(guī)范，一些企業(yè)的治理工程質(zhì)量差，甚至魚龍混雜，不能有效運行，浪費了環(huán)保投資。由于缺乏設(shè)備的制造規(guī)范和運行檢查制度，存在部分企業(yè)治理工程建成后成為擺設(shè)，難以正常運行的現(xiàn)象。
隨著我國經(jīng)濟發(fā)展，人們對環(huán)境認識水平的不斷提高和國家政策的引導(dǎo)，環(huán)境治理工程越來越得到廣泛重視。目前，我國正在逐步完善氣態(tài)污染物的排放標準，但治理工程設(shè)備和設(shè)施的規(guī)范還沒有跟上。制訂氣態(tài)污染物治理的工程技術(shù)規(guī)范，對環(huán)境工程建設(shè)的規(guī)范化影響深遠。對技術(shù)相對成熟、應(yīng)用面廣的工程技術(shù)進行規(guī)范，能大大提高環(huán)境工程建設(shè)的技術(shù)和管理水平，為環(huán)境保護主管部門對環(huán)境工程全過程實施科學管理提供技術(shù)依據(jù)。
問:工業(yè)有機廢氣治理技術(shù)都有哪些？
答:目前，工業(yè)有機廢氣治理技術(shù)主要有兩類:一類是回收技術(shù)；一類是銷毀技術(shù)；厥占夹g(shù)是通過物理的方法，改變溫度、壓力或采用選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來富集分離有機氣相污染物的方法，主要有吸附技術(shù)、吸收技術(shù)、冷凝技術(shù)及膜分離技術(shù)。銷毀技術(shù)主要是通過化學或生化反應(yīng)，用熱、光、催化劑和微生物將有機化合物轉(zhuǎn)變成為二氧化碳和水等無毒害或低毒害的無機小分子化合物，主要有直接燃燒、催化燃燒、生物氧化、光催化氧化、等離子體破壞等。
我國使用較多的治理技術(shù)主要有活性炭和活性炭纖維吸附、溶劑吸收、降溫冷凝等回收技術(shù)和直接燃燒、催化燃燒、生物氧化、等離子體破壞等銷毀技術(shù)，其中又以吸附技術(shù)和催化燃燒技術(shù)的應(yīng)用居多。在我國現(xiàn)有的有機廢氣治理設(shè)備中，吸附凈化設(shè)備以及以吸附技術(shù)為基礎(chǔ)的集成設(shè)備約占總數(shù)的50％左右，催化燃燒凈化設(shè)備約占總數(shù)的30％左右。也就是說這兩項標準所規(guī)范的工業(yè)有機廢氣治理工程約占總工業(yè)有機廢氣治理工程的80％左右。
問:《吸附法工業(yè)有機廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》和《催化燃燒法工業(yè)有機廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》標準主要適用在哪些場合？可為環(huán)境保護提供什么支持？
答:工業(yè)有機廢氣的排放主要是低濃度、大風量的排放污染問題。工業(yè)生產(chǎn)過程中通常由于生產(chǎn)場所的強排風，使得所排出的廢氣中有機物的濃度較低(通常小于1500mg/m3)、風量很大(通常超過1萬m3/h，甚至達十幾萬m3/h、幾十萬m3/h)，治理難度大，是目前城市中有機化合物污染的重要來源。經(jīng)濟高效的排放控制技術(shù)是解決大面積工業(yè)有機廢氣污染問題的關(guān)鍵。
吸附法是利用各種固體吸附劑(如活性炭、活性炭纖維、分子篩等)對排放廢氣中的污染物進行吸附凈化的方法。吸附法設(shè)備簡單、適用范圍廣、凈化效率高，是一種傳統(tǒng)的廢氣治理技術(shù)，也是目前應(yīng)用最廣的治理技術(shù)。適用于治理低濃度、大風量的氣態(tài)污染物，并且對于有再利用價值的有機溶劑，能通過脫附進行回收，實現(xiàn)廢物資源化。
在吸附法工業(yè)有機廢氣的治理中，根據(jù)吸附器的種類、吸附劑的再生方式、再生后高濃度有機廢氣的處理方式的不同，可以分為多種工藝路線。工業(yè)有機廢氣大部分由連續(xù)而穩(wěn)定的生產(chǎn)工藝所產(chǎn)生，可以采用固定床、移動床和流化床吸附器進行凈化。當采用固定床吸附器時，吸附劑定期進行再生，吸附器通常是采用一用一備或多用一備；當采用移動床和流化床吸附器時，吸附劑連續(xù)進行再生。當處理連續(xù)穩(wěn)定的廢氣時，再生氣流中有機物的濃度基本恒定，易于進行后處理，可以采用多種類型吸附器進行吸附；當處理非連續(xù)(間歇)或濃度不穩(wěn)定的廢氣時，再生氣流中有機物的濃度波動加大，宜采用固定床吸附器進行吸附。
蓄熱式催化燃燒工藝主要用于較低濃度的低溫廢氣的治理。當廢氣在催化劑床層中的轉(zhuǎn)化率達到95％時所需要的溫度通常稱之為完全燃燒溫度。如果廢氣本身的溫度已經(jīng)接近或超過95％轉(zhuǎn)化率所需要的溫度，廢氣直接進入催化劑床層就可以進行完全反應(yīng)，則可采用直接催化燃燒工藝。
在進行廢氣治理工藝路線選擇時，應(yīng)通過對廢氣的組成、溫度、壓力、污染物的性質(zhì)、污染物的含量、流量、污染物產(chǎn)生方式(連續(xù)或間歇、均勻或非均勻)等因素進行綜合分析，選擇經(jīng)濟適用、安全可靠的治理工藝。
兩項標準對采用吸附法處理有機廢氣的治理工程和采用催化燃燒法處理有機廢氣的治理工程分別給出了典型的工藝路線，并對設(shè)計、施工、驗收和運行的技術(shù)內(nèi)容進行了規(guī)定，可以規(guī)范我國有機廢氣治理中約80％的工程和設(shè)備，在工藝設(shè)計、設(shè)備制造、工程建設(shè)、檢驗檢查、運行維護與管理等各方面可以全面提高我國工業(yè)有機廢氣治理水平，并將極大地推進我國固定源有機廢氣的治理減排工作。
問:電除塵的除塵機理是什么？
答:電除塵是利用靜電力實現(xiàn)粒子與氣流分離的一種除塵方式，實現(xiàn)這一除塵方式的裝置稱為電除塵器。電除塵器的放電極(又稱為電暈極)和收塵極(又稱為集塵極)與高壓直流電源相連接，當含塵氣體通過兩極間非均勻高壓電場時，在放電極周圍強電場力的作用下，氣體首先被電離，并使塵粒荷電，荷電的塵粒在電場力的作用下在電廠內(nèi)向集塵極遷移并沉積在集塵極上，得以從氣體中分離并被收集，從而達到除塵目的。
問:電除塵有哪些特點？
答:電除塵過程與其它除塵過程的根本區(qū)別在于:分離力(主要是靜電力)直接作用在粒子上，而不是作用在整個氣流上，這就決定了它具有分離粒子能耗少、氣流阻力低的特點。由于作用在粒子上的靜電力相對較大，所以即使對10微米以下的粒子也能較好地捕集。
因此，電除塵主要有以下優(yōu)點:(1)壓力損失小(〈300Pa)；(2)處理煙氣量大(單臺裝置處理量可達105m3/h~106m3/h)；(3)耐高溫(可達300℃~400℃)；(4)對粉塵有較高的捕集效率(可達99％)；(5)干法除灰，有利于粉塵的輸送和再利用；(6)除了收集下來的粉塵以外，不產(chǎn)生其它二次污染；(7)自動化程度高，運行可靠。
問:我國電除塵工程設(shè)計、裝備制造的能力怎么樣？
答:電除塵技術(shù)在我國發(fā)展及應(yīng)用較快，總體水平較高，已經(jīng)形成了一支裝備水平較高、技術(shù)力量較雄厚、開發(fā)能力較強、配套較完善的隊伍。電除塵加工生產(chǎn)能力和應(yīng)用數(shù)量以及研究開發(fā)水平均位居世界前列，電除塵器產(chǎn)品不僅可滿足國內(nèi)需要，還具備了向發(fā)達國家出口成套技術(shù)裝備的能力，產(chǎn)品已出口到30多個國家和地區(qū)，是我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)參與國際競爭的代表行業(yè)。
我國目前從事電除塵設(shè)計制造及相關(guān)配套設(shè)備生產(chǎn)的單位已有200多家。其中，50個主要企業(yè)約占據(jù)了我國電除塵市場份額的85％，形成了集中度相對較高的產(chǎn)業(yè)格局。2011年全行業(yè)環(huán)保銷售收入約176億元，出口額近30億元。
問:《電除塵工程通用技術(shù)規(guī)范》主要適用在哪些場合？可為環(huán)境保護提供什么支持？
答:中國是典型的煤煙型污染國家，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的煙塵污染問題曾經(jīng)是、現(xiàn)在是，未來一段時間內(nèi)恐怕仍然是制約中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實施的重大環(huán)境問題之一。燃煤產(chǎn)生的煙氣量大、溫度高、粉塵濃度高，而電除塵剛好具有處理氣量大、工作溫度范圍寬、除塵效率高的特點，特別適合火電、鋼鐵、水泥等行業(yè)的燃煤鍋爐和工藝裝置排放的高溫煙氣處理。
火電是電除塵最大的應(yīng)用行業(yè)，在火電行業(yè)約90％以上機組安裝了電除塵器，其電除塵器量占全國電除塵器總量的80％以上。本項標準對各行業(yè)的電除塵工程提出了設(shè)計、施工、驗收和運行環(huán)節(jié)的通用技術(shù)要求，可以整體提高我國電除塵工程的工藝設(shè)計、設(shè)備制造、工程建設(shè)和運行維護水平，減少煙塵的排放和霧霾的形成，全面推進大氣污染防治工作。
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