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文檔簡介
1、工業企業揮發性有機物排放標準 (征求意見稿) 編 制 說 明工業企業揮發性有機物排放標準編制組2015 年9 月10目 錄1. 項目背景11.1 任務來源11.2 工作過程12. 重點VOCs排放工業概況22.1河北省VOCs排放調查及排放量核算22.2河北省各重點行業概況33.標準制訂必要性103.1 VOCs對大氣環境質量的主要影響103.2 環保主管部門的相關要求113.3 現行相關標準存在的主要問題123.3.1 綜合性排放標準123.3.2 行業性排放標準123.3.2 現行相關標準的主要問題144總體思路、編制原則和技術路線154.1 總體思路154.2 編制原則154.3 技術路
2、線155重點行業產排污情況及污染防治技術分析185.1 行業主要生產工藝及產污分析185.1.1制藥工業185.1.2石油煉制工業225.1.3石油化學工業265.1.4有機化工行業285.1.5煉焦工業365.1.6鋼鐵冶煉及壓延工業385.1.7木材加工行業395.1.8家具制造425.1.9交通運輸設備制造行業435.1.10表面涂裝475.1.11印刷行業495.2 揮發性有機廢氣治理技術515.2.1末端治理技術515.2.2無組織控制技術576.標準主要技術內容606.1 標準適用范圍606.2 標準結構框架606.3 術語與定義606.4 污染物項目的選擇606.5 排氣筒污染物
3、排放限值的確定及相關標準限值626.5.1 醫藥制造工業636.5.2 石油煉制工業636.5.3 石油化學工業646.5.4 有機化工656.5.5 煉焦工業656.5.6 鋼鐵冶煉及壓延工業666.5.7 木材加工業666.5.8 家具制造業676.5.9 交通運輸設備制造業676.5.10 表面涂裝業686.5.11 印刷行業686.5.12 其他行業696.6 無組織監控點濃度限值的確定697.與國家標準的比較718.達標的技術經濟可行性分析778.1 技術可行性分析778.2 經濟可行性分析778.3 社會和環境效益721. 項目背景1.1 任務來源根據國務院頒布的大氣污染防治行動計
4、劃及河北省政府頒布的大氣污染防治行動計劃實施方案,揮發性有機物(VOCs)的治理已成為環境保護的重點工作。為確保完成VOCs的治理任務,亟需制訂VOCs的相關排放標準,以完善我省環保管理體系,規范我省工業企業VOCs污染排放,實現VOCs的科學監管。2015年3月,根據實際需求,河北省環境保護廳與河北環境工程技術中心簽訂了技術服務合同,下達了工業企業揮發性有機物排放標準研究起草任務。1.2 工作過程2015年3月,由河北省環境保護廳組織,召開了河北省工業企業揮發性有機物排放標準的開題論證會。2015年4月,編制組召開了討論會,在已開展工作在已開展工作的基礎上,討論開展實地調研的方案,以及標準制
5、訂的思路。2015年45月,編制組就重點行業開展一系列的文獻調研,了解各行業的產排污、現有標準、歷史監測數據等基本情況。2015年67月,編制組根據現場調研方案進行實地調研,深入了解企業的實際生產、污染防治等情況,獲取詳細資料。2015年8月,整理分析已有資料,并編制完成標準文本和編制說明的征求意見稿。2. 重點VOCs排放工業概況2.1河北省VOCs排放調查及排放量核算根據收集的2013年河北省1878家VOCs重點排放企業基礎調查數據,經核對、核算后,采用排放因子估算方法,計算了我省2013年重點VOCs排放行業和各地市的VOCs排放量。調查區域為河北省下轄13個省轄市,其中包括定州、辛集
6、2個副地級市和石家莊、保定等11個地級城市。排放因子主要參考大氣揮發性有機物源排放清單編制技術指南排污系數表。河北省工業園VOCs排放估算采用“自下而上”的排放因子法,首先估算各城市不同污染源的排放量,然后進行加和得到總的VOCs的排放量,計算公式如下:E=iEi (1)Ei=Ej(Ai,j×EFj) (2)式中,E為河北省VOCs排放總量(t.a-1);i,j分別為城市、源類別;A為活動水平數據;EF為排放因子。結果如下:圖2-1 各地市VOCs排放量匯總圖2-2 河北省重點行業VOCs排放比例河北省2013年重點VOCs排放行業排放VOCs的總量約為34.58萬t。化學藥品原藥制
7、造、石油煉制及石油化工、有機化工是河北省重點VOC排放行業的主要貢獻行業,分別占總排放量的20.9%、19.8%、18.5%。河北省13個地市中,石家莊VOCs排放量最大,約8.39萬噸,占河北省總排放量的24.2%;邢臺排放量次之,約7.77萬噸,占總排放量的22.5%;其次為滄州,VOCs排放量約5.69萬噸,占總排放量的16.5%。三個城市合計排放量占河北省總排放量的63.2%,是河北省最重要的VOCs排放區域。主要與三個地市的行業工業特點有關。2.2河北省各重點行業概況(1)醫藥制造工業制藥行業是河北省的支柱產業之一,其在國民經濟中占有十分重要的地位。河北省自“六五”計劃以來,就把制藥
8、作為一個重要產業來加以扶持,經過20多年不斷的發展,河北省制藥行業在產品結構上已覆蓋了從原料藥到制劑生產、西藥、中藥和生物藥品制造的幾乎各大類藥品,同時擁有眾多具有知名度和影響力的大型制藥企業。河北省醫藥產業總產值、出口總值分別居全國第8位和第5位,青霉素、維生素B12、維生素C等產品的產量居全國第一位。河北省是我國重要的醫藥加工制造基地,擁有華北制藥集團有限公司、石家莊制藥集團、神威藥業、以嶺藥業、邯鄲制藥集團、張家口制藥集團等眾多大型制藥企業。截止2014年10月底,全省共有制藥(含獸藥)企業254家(獸藥45家),其中石家莊市99家,承德市8家,張家口市8家,秦皇島市8家,唐山市15家,
9、廊坊市15家,保定市28家,滄州市17家,衡水市14家,邢臺市25家,邯鄲市15家,定州市2家。全省制藥企業分布相對比較集中,石家莊市占全省39.0%,保定市占全省11.0%,邢臺市占全省9.8%,邯鄲、唐山市分別占全省5.9%;全省制藥行業主要集中在化學原藥制造、生物發酵制藥、獸藥制造、中成藥制造,企業生產規模相對穩定。河北省以抗生素生產為主。其主要產品有青霉素、土霉素、鏈霉素、四環素、鹽酸林可霉素和頭孢類抗生素等原料藥16種,生產企業13家。年產抗生素原料藥(含中間體)約4萬噸,占全國總量35%以上。其中青霉素產量1.616萬噸,占全國50.50;土霉素產量1.418萬噸,占全國58.81
10、;鏈霉素產量1349噸,占全國70.60。(2)石油煉制工業石油煉制工業是我國重要能源與基礎原材料工業之一,其產品用于國民生活和各個工業部門。石油煉制工業的加工能力常被用作衡量一個國家工業發展水平的標志。我國的原油一次加工能力已從2000年的2.76 億噸增加到2013年的4.79億噸,成為僅次于美國的全球第二大煉油國。2013年我國成品油(汽油、煤油、柴油合計)產量達到2.64億噸。全年汽油產量為8754.2萬噸;煤油產量為2260.2萬噸;柴油產量為1.73億噸。河北省2013年原油加工量1079.1萬噸,約占全國加工量的1.88%。河北省擁有中石油華北煉油廠、中石化滄州煉油廠、中石化石家
11、莊煉油廠等重點石油煉制企業。2013年,全省石化企業數量約32家,其中26家在滄州地區,占企業總數量的81%以上。全省省天然原油產量約624.5萬噸、汽油產量217.4萬噸、柴油384.1萬噸。(3)石油化學工業石油化學工業主要以石油餾分、天然氣、煤等為原料生產有機化學品,用以生產合成樹脂、塑料制品等產品。以乙烯、丙烯、丁二烯、異戊二烯等烴類熱裂解產品,苯、甲苯、二甲苯等芳烴產品經聚合、氧化、氯氧化、氨氧化、羰基合成、鹵代、水解、醇解等等反應過程生產象聚乙烯、聚丙烯,順丁橡膠、異戊橡膠、丁苯橡膠,醋酸、環氧乙烷、環氧丙烷、苯乙烯、丙烯酸,氯乙烯、環氧氯丙烷、對苯二甲酸,丙烯腈、己內酰胺,乙二醇
12、、丙三醇、丁辛醇、丙醇、丁醛,醋酸乙烯等等基本有機化工原料中間體。再由這些化合物進一步反應生產各類日用化學品、合成纖維、合成樹脂、合成橡膠、染料中間體、醫藥中間體等等。根據我省2013年環統數據,我省屬于石油化學類的企業有245家,主要集中在石家莊、保定、邢臺、衡水等河北省中南部地區。涉及產品種類較多,使用的原輔材料較為復雜,并含有高毒、易燃易爆、揮發性強的有機物質,如烯烴類、苯類、醛類、酮類、醇類等。(4)有機化工業河北省有機化工業經過幾十年來的發展,技術不斷創新,新產品、新品種迅速增加,規模不斷擴大。目前已經具備相當的規模和基礎,形成了門類比較齊全,品種大體配套的工業體系。河北省有機化工企
13、業規模大小差距較大,有機化工行業使用溶劑量大,種類多,該行業VOCs排放在河北省工業VOCs源排放總量中占重要的比重。根據2013年環統數據分析,我省包括涂料、染料制造、油墨及類似產品制造、塑料、橡膠、合成纖維制造等在內的有機化工企業338家,主要集中在河北省的中南部,其中保定市88家,石家莊市62家,衡水市55家,滄州市43家,排在河北省前四位。按照企業生產類型分,涂料、染料、油墨及類似產品制造企業41家,塑料加工合成企業105家,纖維、樹脂、粘膠類合成企業60家,橡膠制造類企業132家。(5)煉焦工業煉焦化學工業是煤炭化學工業的一個重要部分。冶金行業一般采用高溫煉焦來獲得焦炭和回收化學產品
14、。產品焦炭可作高爐冶煉的燃料,也可用于鑄造、有色金屬冶煉、制造水煤氣;可用于制造生產合成氨的發生爐煤氣,也可用來制造電石,以獲得有機合成工業的原料。在煉焦過程中產生的化學產品經過回收、加工提取焦油、氨、萘、硫化氫、粗苯等產品,并獲得凈焦爐煤氣、煤焦油、粗苯精制加工和深度加工后,可以制取苯、甲苯、二甲苯、二硫化碳等,這些產品廣泛用于化學工業、醫藥工業、耐火材料工業和國防工業。凈焦爐煤氣可供民用和作為工業燃料。煤氣中的氨可用來制造硫酸銨、濃氨水、無水氨等。據國家統計局數據顯示,中國2014年焦炭產量達4.769億噸,同比增長0.12%,約占世界產量的60%。我國焦炭產量超過1000萬噸的省(市、區
15、)達到11個,其中超過2000萬噸的省(市、區)8個,分別是山西、河北、山東、陜西、內蒙古、河南、江蘇、遼寧。目前,我國共有焦化企業800余家。其中,山西2014年焦炭產量全國最高,達8722.25萬噸,占全國產量的18.29%。2014年河北焦炭產量達5613.84萬噸,同比減少12、03%,居全國第二名。河北省共計90多家焦化企業。主要分布在唐山、邯鄲、邢臺等煤炭和鋼鐵產區。(6)鋼鐵冶煉及壓延加工業鋼鐵工業,是資源、能源密集型產業,其特點是產業規模大、生產工藝流程長,從礦石開采到產品的最終加工,需要經過很多生產工序,其中的一些主體工序資源、能源消耗量都很大,污染物排放量也比較大。鋼鐵工業
16、冶煉的過程中,釋放出來的二氧化硫、氮氧化物和粉塵,一般被認為是構成空氣污染的主要物質。在軋鋼工段,涂層過程中會有苯系物等VOCs的排放,另外,燒結工序由于燃料的不完全燃燒,以及在高溫條件下物料中少量有機物質的揮發也會形成有機廢氣排放。河北省是名副其實的鋼鐵大省。根據河北省鋼鐵產業結構調整方案,河北鋼鐵產量與全國鋼鐵產量的比例接近30%。另一方面,由于傳統冶金生產工藝技術發展的局限性以及我省多年來基本上延續以粗放生產為經濟增長方式,整體工藝技術裝備水平落后,環境污染相對嚴重;在加上我省的獨特區位,使我省鋼鐵工業的污染全國矚目。河北省具有冶煉能力的鋼鐵企業共有148家(集團所屬企業按獨立單位計),
17、高爐410座、設備能力29848萬噸,轉爐338座、設備能力29103萬噸,電爐37座、設備能力688萬噸,煉鋼設備能力合計為29791萬噸。按地區分,11個地區市除了衡水市外均由鋼鐵冶煉企業。企業數量、煉鐵設備能力、煉鋼設備能力分別為:石家莊7家、1446萬噸、1479萬噸,唐山58家、14176萬噸、15273萬噸,秦皇島11家、2097萬噸、1860萬噸,邯鄲35家、6242萬噸、5577萬噸,邢臺10家、1079萬噸、1072萬噸,保定8家、362萬噸、236萬噸,張家口6家、1163萬噸、1074萬噸,承德5家、1364萬噸、1413萬噸,滄州4家、635萬噸、650萬噸,廊坊4家、
18、1304萬噸、1158萬噸。其中唐山、邯鄲兩市煉鐵、煉鋼設備能力分別占全省的47.4%、51.2%和20.9%、18.7%。(7)木材加工業河北省是木材加工業大省,年消耗木材1500多萬m3,產品銷售率達到98.59%。河北省木材加工業包括以鋸材、木片、單板為主的木材加工以及主要包括膠合板、纖維板、刨花板等人造板的制造。國家的政策和河北省的大力扶持,推動了木材加工企業的進一步發展。河北省人造板產業發展迅速,總體規模不斷擴大,質量和水平不斷步提高,經濟效益更加突出。到2013年年底,河北省人造板產量為4,367,855m3,比去年同比增長8.06,是全國人造板產量的1.6%,位居全國人造板產量第
19、13名。河北省木材加工工業總產值為234.09億元,占河北省林業總產值的19%。截止2013年年底,河北省共有木材加工企業2500多家。主要有四大林板重點產業集中區域,它們是以石家莊、衡水等組成的冀中南部地區、以廊坊、滄州為主的臨京津南部地區、以唐山、秦皇島組成的冀東地區和以承德為主的冀北地區。冀西部由于地理原因,沒有大中型人造板加工企業。河北省木材加工的主要產品有纖維板、膠合板和刨花板等,2014年產人造板5,069,180.24 m3,約占全國總產量的1.7%,其中纖維板產量2,418,878 m3,占全國4%,膠合板產量552359 m3,占全國總量0.4%,刨花板產量546433 m3
20、,占全國4%。(8)家具制造業家具制造業生產的產品種類繁多,生產工藝也不盡相同。其中以木質家具、金屬家具和軟體家具的產量最大(占家具總產量的95%左右)。木質家具主要部件由木材或木質人造板材料制成的家具;金屬家具主要部件由金屬材料制成的家具;軟體家具主要部件一般采用彈性材料和軟質材料制成的家具。河北省主要以生產實木、板式、鋼木、軟體、鋼制以及紅木家具等產品為主。產品銷往全國各地,并出口到國際市場。河北省家具制造行業存在大量的中小微型企業,主要分布在廊坊、保定、石家莊等地。家具制造揮發性有機物主要產生在的涂裝工段,包括上底色、底涂、色漆及面漆等2-3個或全部過程。家具制造企業由于生產的家具類型不
21、同,使用的涂料類型和涂裝工藝會有所不同,河北省現有家具制造企業多使用油性涂料,少部分企業使用水性涂料。(9)交通運輸設備制造業本標準主要包括涉及涂裝工藝的汽車制造、鐵路運輸設備制造、城市軌道交通設備制造、船舶制造、摩托車制造、自行車制造企業。交通運輸設備制造業中最大的產 VOCs 環節是涂裝工藝。涂裝工藝是將涂料覆于設備基底表面形成具有防護、裝飾或特定功能圖層的過程。主要分為兩個工序,一是涂裝前金屬的表面處理,對車身進行徹底清潔和去油污以消除車身上所有的污漬,使工件便于施行后續噴涂,也叫前處理技術;二是涂裝施工,主要分為噴涂和烘干兩道工序。河北省交通運輸設備制造企業數量不多,但行業VOCs排放
22、量位居第五位,全年共排放VOCs約22173.60噸,占全省排放總量的6.4%。根據2013年環統數據,汽車制造企業13家(客車1家,貨車及掛車7家,小型車5家);軌道客車制造企業1家,自行車生產企業7家,船舶制造業1家。按區域統計,石家莊市有汽車制造企業2家;唐山市有軌道客車制造企業1家;邯鄲市有汽車制造企業2家;邢臺市有汽車制造企業1家,自行車制造企業6家;保定市有汽車制造企業7家;秦皇島市有船舶制造企業1家;廊坊市有自行車制造企業1家;張家口市有汽車制造企業1家。(10)表面涂裝業河北省表面涂裝大部分用于裝備制造企業,包括金屬制品企業、普通機械制造企業、專用設備制造企業、電氣機械及器材制
23、造企業、通信設備、計算機及其他電子設備制造企業、儀器儀表制造企業等。2013年,河北省裝備制造業高于全省工業平均水平。其中完成工業總產值9082.63億元,占全省工業比重為44.1%;完成工業銷售產值8860.35億元,同比增長16.85%,占全省工業比重為45.93%,成為我省第一大產業。河北省裝備制造企業主要集中在邢臺,滄州,石家莊,占全省企業數量60%以上。(11)印刷工業近幾年,河北省的印刷業持續、快速、穩步發展,形成了門類齊全、規模較大的產業部門。2013年,河北省單色印刷品產量為5315141令,多色印刷品產量為5668757對開色令。河北省共有出版物印刷企業455家、包裝印刷企業
24、1823家。在出版業經濟總量中占近三分之二,已成為文化產業的一大支柱產業。河北省印刷企業以包裝印刷為主,其次是出版印刷。河北省印刷業在國家政策的鼓勵支持下,由少到多、由小到大快速發展,其中,民營企業占全省印刷企業總數的95%。整個行業形成了國有、集體、民營、三資等多種經濟成分共同發展的格局。河北省印刷行業的主要產品包括書、報刊印刷、本冊印制、包裝裝潢及其他印刷等。在石、保、廊、唐地區印刷業形成了成片發展、集中度較高的布局,廊坊的三河市和保定市的雄縣形成了出版物印裝基地和塑料包裝印刷基地。這4個設區市印刷業的產值達到約180多億元,占全省的75%,其中資產5000萬元以上的企業27家,占全省的7
25、7%。3.標準制訂必要性3.1 VOCs對大氣環境質量的主要影響隨著我省工業化進程和城鎮化建設的持續推進,各類大氣污染物排放不斷增加,2013年1月以來,我省大部分地區多次出現大范圍的霧霾天氣,除了氣象因素,霧霾頻發與空氣污染的加劇息息相關。以臭氧、細顆粒物(PM2.5)、酸雨為特征的區域性大氣復合污染問題日益突出,嚴重制約社會經濟的可持續發展,威脅人民群眾身體健康。2014年,河北省PM2.5年均濃度達到了95微克/立方米,超過環境空氣質量標準(GB3095-2012)年均值的2.7倍,細顆粒物的高濃度污染成為社會各界高度關注和亟待解決的重大環境問題。作為臭氧和二次有機顆粒物的重要前體物,揮
26、發性有機物(VOCs)在大氣化學反應過程中扮演著極其重要的角色,日益受到研究與關注。揮發性有機物一般是指飽和蒸汽壓較高、沸點較低、分子量小、常溫狀態下易揮發的有機化合物。通常分為包括烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴的非甲烷碳氫化合物(NMHCs),包括醛、酮、醇、醚等的含氧有機化合物,鹵代烴,含氮化合物,含硫化合物等幾大類。揮發性有機物來源可分為天然源和人為源兩種。在城市地區,揮發性有機物主要來源于人為排放,成分十分復雜,其中包括化石燃料燃燒、溶劑的使用和揮發、石油存儲和轉運、工業過程、交通工具等。盡管大氣中揮發性有機物的濃度相對于其他化學組分較低,但這些痕量有機物在大氣中的化學反應會顯著改變大氣物理
27、和化學性質,繼而影響空氣質量。城市地區高濃度的臭氧和二次細顆粒物的形成都圍繞著揮發性有機物的光化學過程。VOCs 對大氣造成的危害主要有3個方面:(1)部分具有毒性和致癌性,危害人體健康。大多數揮發性有機物具有的特殊氣味能導致人體呈現種種不適應,并具有毒性、刺激性、致畸性和致癌作用,特別是苯、甲苯及甲醛對人體健康會造成很大的傷害。(2)VOCs中的碳氫化合物與氮氧化合物在紫外線的作用下反應生成臭氧,可導致大氣光化學煙霧事件發生,危害人類健康和植物生長。臭氧是光化學煙霧的代表性污染物,VOCs 是造成大氣臭氧濃度上升,形成區域性光化學煙霧、酸雨和霧霾復合污染的重要原因之一。(3)參與大氣中二次氣
28、溶膠的形成,形成的二次氣溶膠多在細顆粒,不易沉降,能較長時間滯留于大氣中,對光線的散射力較強,從而顯著降低大氣能見度。3.2 環保主管部門的相關要求(1)國發201337號大氣污染防治行動計劃規定:推進揮發性有機物污染治理。在石化、有機化工、表面涂裝、包裝印刷等行業實施揮發性有機物綜合整治,在石化行業開展“泄漏檢測與修復”技術改造。限時完成加油站、儲油庫、油罐車的油氣回收治理,在原油成品油碼頭積極開展油氣回收治理。完善涂料、膠粘劑等產品揮發性有機物限值標準,推廣使用水性涂料,鼓勵生產、銷售和使用低毒、低揮發性有機溶劑。京津冀區域要于2015年底前完成石化企業有機廢氣綜合治理。(2)河北省大氣污
29、染防治行動計劃實施方案規定:推進非溶劑型涂料產品創新,減少生產和使用過程中揮發性有機物排放。推廣使用水性涂料,鼓勵生產、銷售和使用低毒、低揮發性溶劑。到2013年,完成揮發性有機物基礎數據調查工作。到2014年,全省完成7202個加油站、82個儲油庫和1500輛油罐車的油氣回收治理。在原油成品油碼頭積極開展油氣回收治理。到2017年,對121家重點企業開展揮發性有機物綜合治理。(3)環發2014177號石化行業揮發性有機物綜合整治方案的要求:全面開展石化行業VOCs 綜合整治,大幅減少石化行業VOCs 排放,促進環境空氣質量改善。嚴格控制工藝廢氣排放、生產設備密封點泄漏、儲罐和裝卸過程揮發損失
30、、廢水廢液廢渣系統逸散等環節及非正常工況排污。通過實施工藝改進、生產環節和廢水廢液廢渣系統密閉性改造、設備泄漏檢測與修復(LDAR)、罐型和裝卸方式改進等措施,從源頭減少VOCs 的泄漏排放;對具有回收價值的工藝廢氣、儲罐呼吸氣和裝卸廢氣進行回收利用;對難以回收利用的廢氣按照相關要求處理。到2017 年,全國石化行業基本完成VOCs 綜合整治工作,建成VOCs 監測監控體系,VOCs 排放總量較2014 年削減30%以上。(4)河北省環境保護廳關于加快推進重點行業揮發性有機物污染治理工作的通知要求:2015年全省制藥、有機化工、表面涂裝、包裝印刷等行業治理項目完成50%以上,石化行業全部完成泄
31、露檢測與修復技術改造。到2017年底前,全面完成重點行業VOCs污染治理工作。(5)河北省生態環境保護十二五規劃冀政辦函20128號:積極開展顆粒物和揮發性有機物等污染控制,保障人民群眾環境健康。在5個環保重點城市開展揮發性有機物監測,重點加強石化行業生產、輸送和儲存過程揮發性有機物的監測監管,減少泄漏。推進燃料油和有機溶劑輸配及儲存過程的油氣回收,實施加油站、油庫和油罐車的油氣回收綜合治理工程。3.3 現行相關標準存在的主要問題3.3.1 綜合性排放標準我國1997年實施的大氣污染物綜合排放標準(GB16297),規定了33項大氣污染物的排放限值,其中無機氣態污染物9項、顆粒物3項、金屬及其
32、化合物6項、有機氣態污染物14項,并設置了非甲烷總烴綜合控制指標。我國1994年實施的惡臭污染物排放標準(GB14554)分年限規定了8種惡臭污染物的一次最大排放限值、復合惡臭物質的臭氣濃度限值。北京市大氣污染物綜合排放標準(DB11/5012007)規定了一般污染源和典型VOCs污染源的排放要求。一般污染源排放要求中將污染物項目分為極度毒性物質、顆粒物、無機氣態污染物、有機氣態污染物;典型VOCs污染源排放要求中,根據受控工藝設施,列出主要污染物項目,并分別規定各VOCs污染源污染物項目的排放限值。天津市2014年8月1日發布實施了工業企業揮發性有機物排放控制標準(DB12/524-2014
33、),對石油煉制與石油化學、醫藥制造、橡膠制品制造、涂料與油墨生產、塑料制品制造、電子工業、汽車制造與維修、印刷與包裝印刷、家具制造、表面涂裝、黑色金屬冶煉及其他行業規定了VOCs排放限值。廈門市大氣污染物排放標準(DB35 /3232011)針對排氣筒排放廢氣中的VOCs以及廠界環境空氣中的VOCs,以“非甲烷總烴”和幾種特定的單項有機污染物作為控制指標。3.3.2 行業性排放標準我國行業性大氣污染物排放標準主要涉及鋼鐵、火電、水泥、磚瓦、陶瓷、煤炭、化工、玻璃、電鍍、橡膠制品等行業。其中,煉焦、軋鋼、橡膠、合成革與人造革工業以及儲油庫、加油站、油罐車等大氣污染物排放標準均規定了 VOCs 排
34、放的相關控制要求。各省、直轄市根據當地大氣污染現狀發布了一系列地方大氣污染物排放標準,涉及的行業眾多。北京市發布的煉油與石油化學工業大氣污染物排放標準規定了生產過程中工藝排氣、設備與管線組件泄漏、揮發性有機液體儲運,以及廢水收集、處理、儲存設施等大氣污染物排放控制要求。廣東省發布的行業性排放標準主要是控制家具制造行業、包裝印刷行業、表面涂裝(汽車制造業)、制鞋行業揮發性有機物的排放。上海市發布的行業性VOCs排放標準主要涉及到半導體和生物制藥等行業。半導體行業規定了VOCs處理設施的最低處理效率;生物制藥行業控制的有機污染物眾多,包括苯系物、氯苯類、酚類、非甲烷總烴等。浙江省發布了生物制藥工業
35、污染物排放標準(DB33/923-2014),控制的有機污染物包括甲醇、甲醛、苯系物、氯苯類、酚類、非甲烷總烴等13項。表3-1 國內有關VOCs排放標準的制訂情況標準名稱有機污染物項目國家標準大氣綜合(GB162971996)苯、甲苯、二甲苯、酚類、甲醛、乙醛、丙烯腈 、丙烯醛、甲醇、苯胺類、氯苯類、硝基苯類、氯乙烯、苯 并(a)芘、非甲烷總烴惡臭(GB145541993)三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、 苯乙烯、臭氣濃度煉焦(GB161712012)苯并( a) 芘、苯、酚類、非甲烷總烴軋鋼(GB286652012)苯、甲苯、二甲苯、非甲烷總烴橡膠(GB276322011)甲苯、二甲苯、
36、非甲烷總烴合成革與人造革(GB219022008)二甲基甲酰胺、苯、甲苯、二甲苯、VOCs儲油庫、加油站、油罐車(GB209502007)、(GB209522007)、(GB209512007)油氣、非甲烷總烴石油煉制工業污染物排放標準(GB31570-2015)苯、甲苯、二甲苯、非甲烷總烴石油化學工業污染物排放標準(GB31571-2015)非甲烷總烴、苯、甲苯、甲醛、甲醇等60余種有機污染物合成樹脂工業污染物排放標準(GB31572-2015)非甲烷總烴、苯乙烯、甲醛、乙醛、酚類制藥工業大氣污染物排放標準(征求意見稿)苯、甲醛、甲醇、酚類等19中有機污染物地方標準北京:大氣綜合(DB11/
37、5012007)、煉油與石化(DB11/4472015)環氧乙烷、1,3丁二烯、1,2二氯乙烷、氯甲烷,其余同GB162971996北京:印刷行業(DB11/12012015)木質家具(DB11/12022015)苯、甲苯與二甲苯合計、非甲烷總烴、苯系物上海:涂料、油墨制造(DB31/8812015)、汽車制造(DB31/859-2014)印刷行業(DB31/872-2015)苯、甲苯、二甲苯、非甲烷總烴上海:船舶制造(征求意見)苯、甲苯、二甲苯、非甲烷總烴、苯系物天津:工業企業VOCs綜合(DB12/5242014)苯、甲苯、二甲苯、VOCs廈門:大氣綜合(DB35/3232011)苯、甲苯
38、、二甲苯、乙酸、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮、環已 酮廣東:家具(DB44/8142010)、印刷(DB44/8152010)、表面涂裝(DB44/8162010)、制鞋(DB44/8172010)苯、甲苯、二甲苯、苯系物、總VOCs上海:半導體(DB31/3742006)、生物制藥(DB31/3732006)苯、甲苯、二甲苯、氯苯類、苯酚、甲醇、甲醛、非甲烷總烴、VOCs浙江:生物制藥(DB33/9232014)苯、甲苯、二甲苯、氯苯類、苯酚、甲醇、甲醛、二氯甲烷、酚類化合物、非甲烷總烴浙江:化學合成類制藥(征求意見稿)苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、乙酸乙烯酯等3.3.2 現行相關標準的
39、主要問題目前,我省的VOCs排放主要執行大氣污染物綜合排放標準(GB16297-1996)、惡臭污染物排放標準(GB14554-1993)和石油煉制、石油化學等少數幾個行業排放標準的有關規定。由于綜合排放標準中控制項目的標準值多是針對所有排污單位,沒有考慮重點VOCs排放企業生產工藝特點及污染治理的實際狀況,針對性不強;其次,綜合排放標準和惡臭標準限于當時的認識水平,主要采取末端控制的技術思路,未針對污染物的源頭控制、產生過程、收集處理等相關技術細節進行具體規定,而大多數VOCs等物質排放很大一部分是以無組織形式排出的,因此不對生產全過程的污染進行控制,就難以有效完成削減污染物排放,改善環境的
40、目標。174總體思路、編制原則和技術路線4.1 總體思路通過文獻調研、實地調研、現場監測、研討會等多種方式,多個方面準確、詳細的掌握我省重點工業行業基本概況(包括企業的分布狀況、年產量、產品類型等)、企業揮發性有機物產排污情況、污染防治技術、污染治理成本及現狀等相關行業資料。在此基礎上,參照國內污染控制經驗和技術,并結合我省實際情況和環境管理需求,在符合我國相關國家法律和法規的基礎上,制訂符合河北省重點行業特點的揮發性有機污染物排放標準。4.2 編制原則(1)與國家相關法律法規和標準相銜接。標準的制訂必須以國家及河北省環境保護相關法律、法規、政策和規章為依據。符合地方環境質量標準和污染物排放標
41、準備案管理辦法、環境標準管理辦法等的相關要求;與國家發布的大氣污染物綜合排放標準、惡臭污染物排放標準、石油煉制工業污染物排放標準等相關標準相銜接;與行業技術政策、污染防治要求相適應;與相關的污染治理工程技術規范相匹配。(2)強化標準的可操作性。兼顧技術經濟和實際操作的可行性,綜合省內具有代表性先進企業所能達到的污染治理水平,及國內外先進污染治理技術和管理水平,并結合人體健康風險分析、環境潛在危害分析等,制訂排放標準限值。(3)綜合和單一指標兼顧。目前,國家及河北省地方層面均未有針對工業企業的綜合性排放標準。鑒于行業種類繁多,選用綜合性指標(非甲烷總烴)和行業特征污染物(苯、甲苯、二甲苯、甲醛、
42、甲醇、酚類、丙酮)作為控制指標。在此基礎上,對部分污染防治設施設定最低處理效率要求,以保證污染物的有效去除和防治設施的穩定運行。(4)全過程控制的原則。標準制定過程中綜合考慮企業規范操作、規范化管理、清潔生產措施和末端治理技術等多重條件下所能達到的排放水平,并以此為基礎制訂污染物的排放限值。4.3 技術路線技術路線如圖 4-1 所示。(1)按照生產企業的分類,首先選擇省內具有代表性的企業對其生產的排污強度、污染防治狀況、存在問題等情況進行初步調查和必要的監測。在污染物排放初步調查工作的基礎上制訂該行業污染調查表,通過函調的形式發放到省內具有代表性的企業。收集整個行業的相關資料并進行整理分析,資
43、料包括國家有關環境保護政策法規、國外有關排放標準、行業現狀與發展規劃、行業產污情況、行業污染控制技術等,資料來源于行業部門、各級環保部門、技術監督局以及網上查詢等。(2)通過專家咨詢、召開討論會等形式確定工作內容和工作方法,擬定草案,編寫開題論證報告。(3)按照通過的開題論證報告和論證意見,開展調查研究。對生產企業進行較全面地、系統的教研,并篩選生產規模、產品類別、生產工藝、管理水平和處理技術不同的典型企業,進行現場調研和案例分析。(4)編制河北省工業企業揮發性有機物排放標準的征求意見稿。(5)將“征求意見稿”公開征求意見;(6)匯總、整理各單位對“征求意見稿”的意見,并提出處理意見; (7)
44、在征求意見的基礎上,編制工業企業揮發性有機物排放標準送審稿、編制說明。(8)根據送審反饋意見,編制完成河北省工業企業揮發性有機物排放標準(報批稿)及編制說明。圖4-1 工業企業揮發性有機物排放標準編制技術路線圖5重點行業產排污情況及污染防治技術分析5.1 行業主要生產工藝及產污分析5.1.1制藥工業5.1.1.1 定義及產品分類指化學藥品原料藥制造、中成藥生產、生物藥品制造、獸用藥品制造,其中化學藥品原料藥制造按生產工藝不同,可分為發酵類、化學合成類(包括半合成類)和提取類。發酵類制藥是指通過發酵的方法產生抗生素或其他性成分,然后經過分離、純化、精制等工序生產藥物的過程,按產品種類分為抗生素類
45、、維生素類、氨基酸類和其他類。化學合成類制藥是指采用一個化學反應或者一系列化學反應生成藥物活性成分的過程。一般包括完全合成制藥和半合成制藥。所謂半合成制藥是因其主要原料來自提取或生物制藥方法生產的中間體。提取類制藥指運用物理的、化學的、生物化學的方法,將生物體中起重要生理作用的各種基本物質經過提取、分離、純化等手段制造藥物的過程。5.1.1.2 主要原輔料及使用的溶劑由于生產的藥品類型、品種不同,生產過程繁簡不一,存在顯著差異。使用原輔料數種或十余種甚至高達 3040 種;表 5-1 列舉了使用頻率最高的前20位有機化學品。表 5-1制藥企業使用頻率前 20位的有機溶劑編號名稱編號名稱編號名稱
46、1乙醇2甲醇3丙酮4甲苯5丁醇6二氯丙烯7二甲胺8對氨基苯酚9硫酸二甲酯10對苯二酚11乙腈12乙醛酸13苯酚14異丁烯15二乙醇胺16環氧乙烷17乙酰乙酸乙酯18二甘醇19鄰苯二酚20二氯甲烷5.1.1.3 工藝流程、產排污節點及污染特征(1)化學合成類化學合成類制藥企業和發酵類制藥企業VOCs排放量較大。化學合成類藥物的生產過程主要以化學原料為起始反應物,通過化學反應合 成生產藥物中間體或對中間體結構進行改造和修飾,得到目的產物,然后經脫保 護基、提取分離、精制和干燥等工序得到最終產品,其生產工藝及排污節點見圖5-1。圖 5-1 化學合成類制藥生產工藝及排污節點圖化學合成類制藥行業廢氣主要
47、來源于以下:合成反應過程中有機溶劑揮發;提取和精制過程中有機溶劑揮發;干燥過程中粉塵和有機溶劑發揮;企業污水處理廠產生的惡臭氣體。按照所含主要污染物的性質不同,可將化學合成制藥所排放的廢氣分為三大類,分別是含塵廢氣、含無機污染物廢氣和含有機污染物廢氣。含塵廢氣主要是藥塵;無機廢氣主要有氯化氫、硫化氫、二氧 化硫、氨氣、氰化氫、氮氧化物等;有機廢氣主要是有機溶劑。(2)發酵類發酵類藥物的生產特點基本比較相似,一般都需要經過菌種篩選、種子制備、微生物發酵、發酵液預處理和固液分離、提煉純化、精制、干燥、包裝等步驟。典型的生產工藝流程及排污節點如圖5-2所示:圖5-2 發酵類制藥生產工藝及排污節點圖發
48、酵類藥物生產過程產生的廢氣主要包括發酵尾氣、含溶媒廢氣、含塵廢氣、酸堿廢氣及廢水處理裝置產生的惡臭氣體。發酵尾氣的主要成分為空氣和二氧化碳,同時含有部分VOCs及少量培養基物質、以及發酵后期細菌開始產生抗生素時菌絲的氣味,如直接排放,對廠區周邊大氣環境質量影響較大。分離提取等生產工序產生的有機溶媒廢氣,是主要的VOCs污染源。目前大多數企業缺少對發酵尾氣的治理。(3)中藥類中藥類制藥的生產主要包括中藥飲片和中成藥的生產。中成藥生產是間歇投料,成批流轉。其生產過程是以天然動植物為主要原料,采用的主要工藝有清理與洗滌、浸泡、煮煉或熬制、漂洗等。中藥材進行炮制(前處理)后,經提取、濃縮,最后根據產品
49、的類型制成片劑、丸劑、膠囊、膏劑、糖漿劑等。生產工藝大致包括以下主要工序:浸汲濃縮提取精制成品檢驗與包裝水洗圖5-3 中成藥生產工藝流程其中,核心工藝是有效成分的提取、分離和濃縮。根據溶劑不同分為水提和溶劑提取,其中溶劑提取以乙醇提取為主,醇提工藝流程見圖5-4。中藥材(凈材)醇提濃縮流浸膏藥渣乙醇稀乙醇醇提液圖5-4 醇提生產工藝流程揮發性有機物,制藥過程中使用的揮發性有機物排放及泄漏。5.1.1.4 行業產排污現狀本研究共調研了6家制藥企業,數據統計見表 5-2。表5-2 調研企業產排污情況企業序號產品名稱排放工序污染物處理工藝排放濃度(去除率)企業A維生素B2發酵尾氣VOCs-9.4pp
50、m企業B青霉素發酵尾氣VOCs旋風處理200ppm企業C頭孢類合成等工藝丙酮、二氯甲烷、甲醇等混合氣體活性炭吸附15000ppm企業D-廢水處理站非甲烷總烴生物+催化氧化59.84mg/m3(97%)企業E阿莫西林合成車間VOCs水吸收3300ppm青霉素提煉VOCs碳纖維吸附257-270ppm企業F硫氰酸鈉、苯乙酸鈉鉀廢水處理站非甲烷總烴煅燒爐燃燒80.6mg/m3(48%)從調研情況來看,僅企業D和企業F的處理效果較好,企業B和企業E的處理效果較差。各企業有機廢氣的排放情況差異非常大。主要原因:企業對污染治理設施缺乏管理,吸附劑長期不做更換,致使治理設施處理效果大幅下降;部分治理設施不針
51、對有機廢氣的治理,使得治理效果不明顯,如發酵尾氣的治理。由調研的情況來看,我省部分制藥企業已建設了有機廢氣治理設施,使用的技術類型較齊全,但運行效果并不理想。5.1.2石油煉制工業5.1.2.1 定義及典型生產工藝石油煉制是以原油、重油等為原料,生產汽油餾分、燃料油、潤滑油、石油蠟、石油瀝青和石油化工原料等的工業。我省煉油企業大部分采用了焦化、催化裂化加工工藝使重質餾分輕質化。一般煉油工藝和相關操作的5個種類:(1)分離工藝石油煉制操作的第一個階段是使用三個石油分離工藝,常壓蒸餾、減壓蒸餾、輕烴回收(氣體加工)把原油分割為它的主要餾分。原油由包括烷烴、環烷烴和帶有少量雜質硫、氮、氧和金屬的芳香
52、烴等烴類化合物的混合物組成。煉油廠分離工藝把原油分割為沸點相近的餾分。(2)轉化工藝為了滿足高辛烷值汽油,噴氣燃料,和柴油的需求,如渣油,燃料油和輕烴被轉化為汽油和其它輕餾分。裂化,焦化和減粘裂化工藝被用于把大的石油分子裂化為較小的分子。聚合和烷基化工藝被用于接合小石油分子為較大的分子。異構化和重整過程被用于重排石油分子的結構以生產相似分子大小的較高價值的分子。(3)精制工藝石油精制工藝通過分離不適當的組分和脫除不希望的元素穩定和升級石油產品。由加氫脫硫,加氫精制,化學脫硫和酸性氣脫除工藝去除不希望的元素,象硫、氮、氧和金屬組分。精制工藝主要使用加氫、堿洗、溶劑脫瀝青、吸附這樣的工藝分離石油產
53、品。脫鹽被用于在煉制之前從原油進料中脫除鹽,礦物質,泥沙和水。氧化瀝青被用于聚合和穩定瀝青以改善瀝青的抗老化性能。(4)原料和產品儲運煉油廠原料和產品儲運操作由卸載,儲存,調和及裝載活動組成。(5)輔助設施如鍋爐,廢水處理設施,制氫廠,冷卻水塔和酸性氣硫回收單元。79 圖5-5 典型煉油廠加工總流程5.1.2.2產排污節點及污染特征對煉油企業廢氣污染源進行歸類,將其大致分為11種,基本涵蓋煉油生產、儲運過程中各種氣相污染物排放過程,并根據不同工藝過程的產排污特點實施精細化管理,具體分類情況見表5-3。表5-3 煉油企業大氣污染源歸類解析序號過程解析排放形式排放工況1熱(冷)供給設施燃燒煙氣排放
54、有組織正常2工藝尾氣排放有組織正常3工藝廢氣釋放無組織正常4生產設備機泵、閥門、法蘭等動、靜密封處泄漏無組織正常5原料/半成品/產品儲存及調和過程泄漏無組織正常6原料、產品裝卸過程逸散無組織正常7廢水集輸、儲存、處理處置過程逸散無組織正常8采樣過程泄漏無組織非正常9設備、管線檢維修過程泄漏無組織非正常10冷卻塔/循環水冷卻系統泄漏無組織非正常11生產裝置非正常生產工況排放有組織非正常圖5-6 典型煉油生產企業設施圖這11類污染源中涉及揮發性有機物排放的包括:(1)生產過程工藝尾氣:主要指生產過程中有組織排放的工藝尾氣,其揮發性有機物的排放受生產工藝過程的操作形式(間歇、連續)、工藝條件、物料性
55、質限制,是容易監測和控制的排放源,對于管理水平較高的煉油企業生產過程不會產生有組織VOCs排放。(2)生產過程工藝廢氣:主要指生產過程中無組織排放的工藝廢氣,其揮發性有機物的排放受生產工藝過程的操作形式、工藝條件、物料性質限制,不易控制。(3)生產設備機泵、閥門、法蘭等動、靜密封泄漏:每一個石化、化工生產工藝裝置都是由壓縮機、泵、閥門、法蘭等設備組成,用于有機液體介質的機泵、閥門、法蘭等動、靜密封泄漏排放與設計、施工標準、維護保養水平有關,很難用一種數學模型量化,其排放量通常在掌握動、靜密封件數量的基礎上根據泄漏系數計算,對于這樣的設施揮發性有機物排放監管和控制,可采用監測和加強維護程序的方法實現。(4)原料、半成品、產品儲存、調和過程(有機液體儲罐)泄漏:有機液體儲罐是石化、化工企業數量最多的設備,從原料儲存、中間品儲存、產品調和到產品儲存,主要包括固定頂罐、浮頂罐(內浮頂罐、外浮頂罐)、可變空間儲罐(氣柜)、壓力儲罐四種,儲存的物料有純有機化學品和混合物兩類,其排放量可以根據儲存液體的物理性質(蒸汽壓)、儲存溫度、物料周轉量、儲罐的結構、環境溫度變化、光線輻射強度等參數進行較準確數值模擬估算。(5)原料、產
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