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工业污染源归类解析方法
从生产工况上,可将工业VOCs排放源分为正常排放、非正常排放、事故排放3大类;从排放形式上,可以分为有组织排放和无组织排放两大类。
在上述分类的基础上,借鉴美国标准体系中对污染源的分类方法,可根据VOCs的产生排放特点,利用归类解析思路对污染源进行归类,将其大致分为11种(事故排放暂不考虑),基本涵盖了工业生产、储运过程中各种VOCs的排放过程。具体分类情况如表1(略)所示。
其中,热、冷供给设施燃烧烟气排放主要是指锅炉、加热炉等燃烧燃料产生的排放,其VOCs排放主要受燃烧条件与燃料性质等因素影响;工艺尾气排放和工艺废气释放主要指石化化工企业生产过程中的工艺废气,分为有组织排放和无组织排放两种,其VOCs排放主要受生产工艺过程的操作形式、工艺条件、物料性质等因素影响;生产设备机泵、阀门、法兰等动、静密封处泄漏是指工艺装置的压缩机、泵、阀门、法兰等动、静密封点物料泄漏产生的排放,主要受物料性质、密封点性质、维护管理水平等因素影响;原料、半成品、产品储存及调和过程排放是指有机液体储罐大小呼吸排放的VOCs,主要受物料性质、物料周转量、储罐结构、储存温度、环境条件等因素影响;原料、产品装卸过程逸散是指液体有机产品装车、装船等过程有挥发性有机物逸散,主要受物料性质、物料周转量、装载方式等因素影响;废水集输、储存、处理处置过程排放是指废水集输、储存和处理系统会通过蒸发和气提方式逸散VOCs,主要受废水性质、废水温度、气候条件、废水处理方式等因素影响;采样过程泄漏、采样管线内物料置换和置换出物料收集储存过程中排放的VOCs,主要受置换物料性质、置换量及收集和处理方式等因素影响;冷却塔、循环水冷却系统泄漏是指在循环冷却水中的物料随着循环冷却水蒸发造成VOCs排放,主要受循环冷却水中泄漏的物料量、循环水量等因素影响;设备、管线检维修过程泄漏是指设备、管线维修过程中由于卸料、设备、管线吹扫气体放空造成的VOCs排放,主要受设备和管线结构、残存物料性质、扫除方式及被扫除物料处理方式等因素影响;生产装置非正常生产工况排放主要指非正常和事故工况下通过火炬系统排放的VOCs,主要受物料性质和流量、燃料性质和流量、燃烧时间、燃烧条件等因素影响。
通过研究各类污染源VOCs的排放特点、影响控制因素,进而研究减少VOCs排放的控制措施和管理要求,更有针对性地制定污染控制标准。
我国工业源VOCs控制标准体系顶层设计建议
由于我国现行大气污染源排放标准体系主要针对有组织排放源,对以无组织排放为主的VOCs适用性不强,因此建议以VOCs污染控制为试点,调整污染物控制标准体系的设计思路,从污染物产生的全过程,对污染源实施精细化管理,从而有效控制污染物的排放。
强化VOCs全过程管理
以企业为监管单元,将VOCs的管理重点从末端治理转移到源头控制、过程监管上,通过制定污染控制标准,引导企业优化生产工艺、强化设备选型选材、提高设计标准和施工质量、开展设备泄漏检测与修复、加强日常巡检要求、规范治理设施,全面减少VOCs的产生和排放。
实施污染源分类控制
参照美国污染源控制管理思路,在对污染源进行归类解析基础上,针对不同类型的污染源分别制定污染控制标准。对于涉及行业数量大、排放特征基本一致的污染源,制定通用控制标准;对于仅存在于特定行业、排放特征独特的污染源,制定行业或专用污染物控制标准。例如,对于工艺废气,各行业存在较大差异,可以根据行业特征,对重点行业分别制定行业VOCs控制标准,具有针对性地提出控制要求;对于热、冷供给设施燃烧烟气排放,生产设备机泵、阀门等动、静密封处泄漏,原料、产品储存及调和过程排放等污染源,涉及大多数生产、储运行业,且各行业排放特征基本相同,可通过大致相同的管理策略对污染物进行控制,分别制定通用污染物控制标准进行控制。
排放限值与操作标准结合
控制标准要求可根据具体行业和污染源特点,针对新、老排放源分别制定要求。在设计上,从源头控制污染物排放,应包括原材料选择、工艺选择、设备选型等方面;在运行上,强化运行过程中的污染物控制,应包括运行操作、设备检查、设备修复等方面;在治理上,提高污染防治水平,应包括措施的采取、控制效率、排放限值等方面。例如,对于有机液体储罐,可要求优化罐型设计,在满足安全需要的前提下尽量采用浮顶罐,并控制浮顶上各类开口,减少呼吸气的排放;对于拱顶罐,应提出废气回收和蒸汽平衡方面的要求;对于浮顶罐,应提出组装缝隙、密封方式、浮顶开口方式等方面的要求,最大限度地减少储罐的无组织排放;对于油气回收装置,应提出控制效率或排放限值方面的要求。
建立污染物控制记录
控制标准应要求企业建立详细的污染台账,明确台账的形式和内容,以及企业向管理部门报告的时间、形式等。例如对于生产设备机泵、阀门、法兰等动、静密封处泄漏,企业应记录密封点信息(包括位置、类型、服务介质等)、检测维修信息(检测时间、检测情况、修复时间、修复方式、修复后复检情况、检测人等),据此核算VOCs排放量,并应定期向管理部门报告。如密封点无法在规定时间完成修复,则应及时向管理部门报告。
此外,控制标准还应结合国家大气污染物优先控制清单,要求企业在申报VOCs总体排放情况的同时,申报特定污染物的排放情况。
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