DB32T-工業(yè)有機(jī)廢氣治理用活性炭技術(shù)要求編制說明_第1頁(yè)
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工業(yè)有機(jī)廢氣治理用活性炭通用技術(shù)要求(送審稿)編制說明《工業(yè)有機(jī)廢氣治理用活性炭通用技術(shù)要求》編制組二〇二四年八月目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1項(xiàng)目背景 項(xiàng)目背景1.1任務(wù)來(lái)源揮發(fā)性有機(jī)物排放不僅直接影響大氣環(huán)境質(zhì)量和人群健康,同時(shí)也是形成細(xì)顆粒物(PM2.5)和臭氧(O3)的重要前體物,會(huì)對(duì)氣候產(chǎn)生間接的負(fù)面影響。隨著生態(tài)文明建設(shè)工作的逐步深入,揮發(fā)性有機(jī)物治理愈加深入和全面?;钚蕴孔鳛橐环N經(jīng)濟(jì)高效、應(yīng)用便捷、普適性強(qiáng)的吸附材料,在工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物治理領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但在應(yīng)用過程中,由于企業(yè)管理和市場(chǎng)的不規(guī)范,以及缺乏完備的揮發(fā)性有機(jī)物治理用活性炭準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致低效、劣質(zhì)活性炭進(jìn)入企業(yè)環(huán)境治理端,極大地影響了揮發(fā)性有機(jī)物治理效果。2021年5月,江蘇省生態(tài)環(huán)境廳執(zhí)法局在全省范圍開展大氣2號(hào)(活性炭專項(xiàng))執(zhí)法檢查行動(dòng)中,發(fā)現(xiàn)數(shù)百個(gè)活性炭更換頻次不夠、活性炭以次充好和以假?zèng)_真、填充不規(guī)范等環(huán)境管理問題。但由于現(xiàn)行的揮發(fā)性有機(jī)物治理用活性炭標(biāo)準(zhǔn)適用范圍不夠、指標(biāo)體系不健全、技術(shù)要求不完善,導(dǎo)致在環(huán)境執(zhí)法過程中,對(duì)該類環(huán)境違法事件執(zhí)法依據(jù)不足,制約了揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理工作,為生態(tài)環(huán)境保護(hù)埋下隱患。因此,研究制訂江蘇省《工業(yè)有機(jī)廢氣治理用活性炭通用技術(shù)要求》地方標(biāo)準(zhǔn)意義較大,不僅可以規(guī)范揮發(fā)性有機(jī)物治理用活性炭使用,為企業(yè)提供活性炭選擇的技術(shù)參考,同時(shí)為管理部門開展該類環(huán)境管理提供科學(xué)的技術(shù)支撐,有助于進(jìn)一步精細(xì)化揮發(fā)性有機(jī)物治理工作,推動(dòng)環(huán)境質(zhì)量持續(xù)改善。受江蘇省生態(tài)環(huán)境廳委托,江蘇省環(huán)境資源有限公司承擔(dān)了《工業(yè)有機(jī)廢氣治理用活性炭通用技術(shù)要求》地方標(biāo)準(zhǔn)起草工作,本標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)歸口單位為江蘇省市場(chǎng)監(jiān)督管理局,聯(lián)合起草單位包括江蘇中吳環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司、南京師范大學(xué)、南京林業(yè)大學(xué)、江蘇浦士達(dá)環(huán)保科技股份有限公司、江蘇竹溪活性炭有限公司。1.2編制過程 1.2.1成立編制小組2021年7月上旬,由江蘇中吳環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司、南京師范大學(xué)、南京林業(yè)大學(xué)、江蘇浦士達(dá)環(huán)保科技股份有限公司、江蘇竹溪活性炭有限公司等共同成立標(biāo)準(zhǔn)編制組,同時(shí)明確編制組內(nèi)主要成員和分工安排,討論并制訂具體實(shí)施方案。1.2.2數(shù)據(jù)資料收集與分析2021年7月中旬,根據(jù)前期揮發(fā)性有機(jī)物主要排放行業(yè)分類調(diào)研情況,按照抽樣調(diào)查的原則,標(biāo)準(zhǔn)編制組選取了省內(nèi)345家有代表性的活性炭生產(chǎn)及使用企業(yè),調(diào)研范圍涉及江蘇省十三個(gè)地級(jí)市,包括活性炭生產(chǎn)企業(yè)33家,活性炭使用企業(yè)312家。通過調(diào)研、技術(shù)交流等方式,收集江蘇省活性炭生產(chǎn)和使用企業(yè)的基本資料并進(jìn)行研究分析,對(duì)各企業(yè)在活性炭生產(chǎn)與使用過程中遇到困難和問題進(jìn)行調(diào)查評(píng)價(jià)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施需求、技術(shù)指標(biāo)可達(dá)性及預(yù)期環(huán)境效益,確定科學(xué)合理的標(biāo)準(zhǔn)研制技術(shù)路線。1.2.3實(shí)地調(diào)研2021年7月底至8月初,針對(duì)活性炭治理設(shè)施用活性炭產(chǎn)品的主要問題、主要技術(shù)指標(biāo)以及再生炭產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)等問題,編制組赴蘇州、常州、南通等地現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研了多家典型企業(yè)的產(chǎn)炭情況并多次召開企業(yè)座談會(huì),征求企業(yè)對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的相關(guān)意見和建議,進(jìn)一步加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)制訂工作。1.2.4編制征求意見稿2021年8月中旬,編制完成江蘇省《工業(yè)有機(jī)廢氣治理用活性炭通用技術(shù)要求》征求意見稿和標(biāo)準(zhǔn)編制說明。并于2021年8月13日,江蘇省生態(tài)環(huán)境廳組織召開了江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)有機(jī)廢氣治理用活性炭通用技術(shù)要求(征求意見稿)》技術(shù)審查會(huì),經(jīng)過充分討論,專家組認(rèn)為《工業(yè)有機(jī)廢氣治理用活性炭通用技術(shù)要求(征求意見稿)》緊密結(jié)合了江蘇省實(shí)際情況,總體思路清晰,框架合理,技術(shù)路線可行,一致同意通過征求意見稿技術(shù)審查。1.2.5公開征求意見《工業(yè)有機(jī)廢氣治理用活性炭通用技術(shù)要求(征求意見稿)》于2021年11月12日~2021年12月12日在江蘇省生態(tài)環(huán)境廳外網(wǎng)公開征求意見,同時(shí)征求56家單位的意見。截止到2021年12月31日,共收到20家單位的意見,其中包含3家清單外單位反饋意見,39家單位無(wú)意見,其中30家單位經(jīng)書面確認(rèn)無(wú)意見,2家單位經(jīng)電話確認(rèn)無(wú)意見,7家逾期均無(wú)反饋視為無(wú)意見。20家單位共反饋80條意見,其中采納6條,部分采納73條,不采納1條,詳見《工業(yè)有機(jī)廢氣治理用活性炭通用技術(shù)要求》征求意見匯總表。由于本次標(biāo)準(zhǔn)涉及面廣,標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)多且量化過程復(fù)雜,為了保障標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性,于2022~2023年向首輪反饋意見的單位進(jìn)行了第二輪征求意見和回訪,就修改后的標(biāo)準(zhǔn)組織召開了專家咨詢會(huì),同時(shí)與活性炭生產(chǎn)領(lǐng)域的專家和相關(guān)單位進(jìn)行了多次交流,經(jīng)過修改完善,形成了《工業(yè)有機(jī)廢氣治理用活性炭通用技術(shù)要求(送審稿)》。1.2.6標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)審查2024年3月,江蘇省生態(tài)環(huán)境廳組織召開了江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)有機(jī)廢氣治理用活性炭通用技術(shù)要求(送審稿)》技術(shù)審查會(huì),經(jīng)過充分討論,專家組認(rèn)為《工業(yè)有機(jī)廢氣治理用活性炭通用技術(shù)要求(送審稿)》緊密結(jié)合了江蘇省實(shí)際情況,總體思路清晰,框架合理,技術(shù)指標(biāo)全面,一致同意送審稿通過技術(shù)審查。隨后,編制組按照送審稿技術(shù)審查會(huì)專家意見進(jìn)一步修改完善了標(biāo)準(zhǔn)文本及編制說明,并提交江蘇省生態(tài)環(huán)境廳。2024年7月,江蘇省生態(tài)環(huán)境廳廳務(wù)會(huì)審查通過了標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容。2行業(yè)概況2.1國(guó)內(nèi)外活性炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀近年來(lái)全球活性炭需求量年增長(zhǎng)率均保持在5%以上,且有加速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。在世界范圍內(nèi),美國(guó)、日本以及歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的活性炭產(chǎn)業(yè)已具備自動(dòng)化、無(wú)公害化和大型化等特點(diǎn)。在我國(guó),活性炭工業(yè)已被列入《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類(2018)》目錄,預(yù)計(jì)到2025年活性炭產(chǎn)量近100萬(wàn)噸,以煤質(zhì)活性炭和生物質(zhì)活性炭為主。我國(guó)生物質(zhì)活性炭生產(chǎn)企業(yè)主要位于福建、江西、貴州等具有豐富森林資源的省份,其中福建、江西的產(chǎn)量占全國(guó)生物質(zhì)活性炭總產(chǎn)量的50%以上。煤質(zhì)活性炭生產(chǎn)企業(yè)主要位于山西、寧夏及新疆等煤炭資源豐富的省區(qū),活性炭產(chǎn)量占全國(guó)煤質(zhì)活性炭總產(chǎn)量的80%以上。活性炭由于具有較強(qiáng)的物理吸附和化學(xué)吸附性,在吸附脫硫、吸附高檔溶劑、廢水處理、空氣凈化、食品脫色和臨床醫(yī)療等領(lǐng)域具有越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。目前,市面上出售的活性炭具有顆粒、柱狀、粉末等不同形狀,廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥行業(yè)中的制藥;食品行業(yè)中的脫色、石油化工行業(yè)中的煉油;環(huán)保領(lǐng)域中的水處理、空氣凈化、煙氣脫硫等以及軍事和日常生活中。如粉末活性炭在醫(yī)藥、葡萄糖和味精生產(chǎn)中大量使用,而顆?;钚蕴吭诃h(huán)境保護(hù)中作為吸附劑、催化劑以及催化劑載體應(yīng)用廣泛?;钚蕴抗I(yè)已被列入我國(guó)《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類(2018)》目錄,據(jù)統(tǒng)計(jì),2021年我國(guó)活性炭產(chǎn)量達(dá)98.2萬(wàn)噸,較2020年增加了8.2萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)9.1%,其中,煤質(zhì)活性炭產(chǎn)量為62.8萬(wàn)噸,占全國(guó)活性炭總產(chǎn)量的64.0%,生物質(zhì)活性炭產(chǎn)量為35.4萬(wàn)噸,占全國(guó)活性炭總產(chǎn)量的36.0%。我國(guó)生物質(zhì)活性炭生產(chǎn)企業(yè)主要位于福建、江西、貴州等有豐富森林資源的省份,其中福建、江西的產(chǎn)量占全國(guó)生物質(zhì)活性炭總產(chǎn)量的50%以上。煤質(zhì)活性炭生產(chǎn)企業(yè)主要位于山西、寧夏及新疆等煤炭資源豐富的省區(qū),其中山西、寧夏、新疆三地的產(chǎn)量占全國(guó)煤質(zhì)活性炭總產(chǎn)量的80%以上。根據(jù)2023年統(tǒng)計(jì),江蘇省產(chǎn)生廢活性炭量共計(jì)11.66萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)14.20%(2022年,全省廢活性炭產(chǎn)生量為10.21萬(wàn)噸)。以國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類計(jì),江蘇省2023年廢活性炭產(chǎn)生量超1萬(wàn)噸的為化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)(30509.70噸)、生態(tài)保護(hù)和環(huán)境治理業(yè)(13135.10噸)、醫(yī)藥制造業(yè)(10947.73噸)和計(jì)算機(jī)、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)(10297.31噸)。江蘇省2023年產(chǎn)生廢活性炭共涉及20類危險(xiǎn)廢物大類,主要涉及HW49(其他廢物,99653.16噸,占比85.45%)、HW02(醫(yī)藥廢物,8558.39噸,占比7.34%)、HW12(染料、涂料廢物,2582.51噸,2.21%)、HW06(廢有機(jī)溶劑與含有機(jī)溶劑廢物,2183.28噸,占比1.87%)和HW04(農(nóng)藥廢物,1849.77噸,占比1.59%),這5類危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量占全省廢活性炭總產(chǎn)量的98.46%,其余危險(xiǎn)廢物類別的廢活性炭產(chǎn)生量均在1000噸以下。2.2活性炭在揮發(fā)性有機(jī)物治理中的應(yīng)用2.2.1活性炭作為吸附劑的特點(diǎn)吸附法是目前工業(yè)VOCs治理主流技術(shù)之一,利用多孔性固體吸附劑(如活性炭、硅膠、沸石分子篩、活性氧化鋁等)對(duì)污染物中有害成分進(jìn)行吸附,從而達(dá)到廢氣治理效果。適用于低濃度氣態(tài)污染物的凈化,而對(duì)于高濃度有機(jī)氣體,通常需要經(jīng)過冷凝等工藝將污染物濃度降低后再進(jìn)行吸附凈化?;钚蕴渴俏椒ㄖ凶顬槌S玫奈絼浔砻婧蛢?nèi)部相互連接的孔隙結(jié)構(gòu)提供了較大比表面積和較強(qiáng)吸附力,有效去除VOCs等有機(jī)污染物,加之,其能耗低、工藝成熟度高,且來(lái)源廣泛,被廣泛應(yīng)用于揮發(fā)性有機(jī)物治理。近年來(lái),作為活性炭一種新興分支,纖維狀活性炭也逐漸成為常用的一種吸附介質(zhì),其碳原子以亂層堆疊形式存在,大量微孔位于纖維表面,孔徑分布窄且均勻,因而能快速有效地吸附污染物,在治理VOCs的過程中發(fā)揮了較大作用?;钚蕴繎?yīng)用于工業(yè)有機(jī)廢氣治理主要具備以下優(yōu)點(diǎn):具有良好的耐酸堿和耐熱性,化學(xué)穩(wěn)定性高;來(lái)源廣泛且成本較低,工程技術(shù)成熟;對(duì)于中低濃度的揮發(fā)性有機(jī)廢氣具有較好的吸附效果;通過脫附冷凝可回收溶劑有機(jī)物;操作方便且能耗低,易于推廣,再生條件較好,具有較好環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。2.2.2活性炭在工業(yè)有機(jī)廢氣治理中的應(yīng)用根據(jù)前期數(shù)據(jù)收集與行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)收集,標(biāo)準(zhǔn)編制組梳理了我省揮發(fā)性有機(jī)物的主要排放行業(yè),并統(tǒng)計(jì)了行業(yè)分類信息,詳見表2.2-1。表2.2-1我省揮發(fā)性有機(jī)物主要排放行業(yè)分類序號(hào)排放行業(yè)行業(yè)分類信息(按GB/T4754-2017《國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》)1煉化、化工石化C25石油加工;C261基礎(chǔ)化學(xué)原料制造;C265合成材料制造精細(xì)化工和制藥C263農(nóng)藥制造;C264涂料、油墨、顏料及類似產(chǎn)品制造;C265合成材料制造;C266專用化學(xué)產(chǎn)品制造;C268日用化學(xué)產(chǎn)品;C271化學(xué)藥品原料藥制造2涂裝C21家具制造業(yè);C33金屬制品業(yè);C34通用設(shè)備制造業(yè);C35專用設(shè)備制造;C36汽車制造;C37鐵路、船舶、航空航天和其他運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè);C38電氣機(jī)械及器材制造;C40儀器儀表制造業(yè);C43金屬制品、機(jī)械和設(shè)備修理業(yè);O8011汽車修理與維護(hù)業(yè)3合成革C2925塑料人造革、合成革制造4橡膠和塑料制品業(yè)C291橡膠制品業(yè)(重點(diǎn)2911輪胎制造、2915日用及醫(yī)用橡膠制品制造);C292塑料制品業(yè)(重點(diǎn)2922,2925人造革、合成革)5印刷和包裝C231印刷6紡織印染C171棉紡織及印染精加工;C175化纖織造及印染精加工7木業(yè)C20木材加工和木、竹、藤、棕、草制品業(yè)8制鞋C195制鞋9化纖C28化學(xué)纖維制造業(yè)10生活服務(wù)業(yè)H62餐飲業(yè);O8030洗染服務(wù)業(yè)(干洗)11儲(chǔ)存和運(yùn)輸業(yè)G5435危險(xiǎn)道路運(yùn)輸12建筑裝飾E501建筑裝飾、裝修和其他建筑業(yè)13電子信息C39計(jì)算機(jī)、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)圖2.2-1江蘇省主要經(jīng)濟(jì)行業(yè)廢棄活性炭產(chǎn)生情況以上行業(yè)均涉及以活性炭作為吸附劑進(jìn)行揮發(fā)性有機(jī)物廢氣治理,根據(jù)2021年1~8月統(tǒng)計(jì)情況,全省13個(gè)地級(jí)市活性炭用量約為10258t,全省活性炭使用量超15000t/a。其中蘇州、常州、無(wú)錫、南通、南京為使用量最大的五個(gè)地區(qū)。2.2.3吸附法主要工藝吸附法裝置可分為固體床、移動(dòng)床、流動(dòng)床、組合工藝等。(1)固定床吸附固定床方式是省內(nèi)使用最為普遍的一種,有立式、臥式兩種形式,內(nèi)設(shè)吸附層分為單層、雙層和四層。床層厚度一般為lm左右時(shí),適于高濃度廢氣的凈化;床層厚度為0.5m左右時(shí),適用于低濃度廢氣的凈化??账馑僖话憧刂圃?.2~0.55m/s,空塔氣速過小導(dǎo)致處理能力低,若氣速過大,則會(huì)造成較大的阻力損失,還可能影響吸附層氣流分布,降低吸附效率。固定床的再生方式有多種,如用清潔氣體或溶劑對(duì)床層進(jìn)行沖洗和加熱、通過降低系統(tǒng)壓力進(jìn)行真空脫附等,最常用方法是利用水蒸汽將吸附質(zhì)進(jìn)行脫附。對(duì)于需要連續(xù)產(chǎn)炭的企業(yè),以一用一備的雙塔式裝置為主。(2)移動(dòng)床吸附移動(dòng)床吸附器是氣固兩相均以恒定速度通過的設(shè)備,氣體與吸附劑保持連續(xù)接觸,并以恒定速度通過移動(dòng)床吸附器,—般采用逆流操作和錯(cuò)流操作。優(yōu)點(diǎn)在于處理容量大,可連續(xù)進(jìn)行操作,適用于穩(wěn)定連續(xù)、處理量大的氣體凈化。缺點(diǎn)是吸附劑易磨損,動(dòng)力消耗較大。因此該方法應(yīng)用較少。(3)流化床吸附流化床吸附器為塔式結(jié)構(gòu),內(nèi)設(shè)若干層篩板。氣固兩相充分接觸后吸附劑在篩板上呈沸騰狀態(tài),具有吸附速度快,處理能力大等特點(diǎn),適用于連續(xù)性大氣流量的污染源治理。相比于固定床,流化床裝置較為復(fù)雜,所用吸附劑粒度較小、損耗較大,空塔氣速一般為固定床的3~4倍,因此該種方式在省內(nèi)使用較少。(4)活性炭吸附與其他VOCs凈化方法的組合工藝結(jié)合污染物性質(zhì)、生產(chǎn)實(shí)際、安全性凈化要求、經(jīng)濟(jì)可行性等條件,對(duì)各類控制技術(shù)進(jìn)行工藝優(yōu)化后采用組合工藝或耦合技術(shù),如冷凝-吸附、吸附-光催化氧化、變壓吸附-深冷、吸附濃縮-燃燒技術(shù)、變壓吸附-膜分離等組合工藝,進(jìn)一步提高VOCs的去除率。對(duì)于低濃度有機(jī)廢氣的吸附回收,通常使用固定床吸附-低壓水蒸汽置換再生-冷凝回收工藝,采用兩個(gè)或多個(gè)固定吸附床進(jìn)行交替吸附和吸附劑再生,實(shí)現(xiàn)廢氣的連續(xù)凈化。2.2.4與吸附法相關(guān)的國(guó)家和省內(nèi)政策近年來(lái),國(guó)家發(fā)布了一系列基于揮發(fā)性有機(jī)物治理控制政策,《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃的通知》(國(guó)發(fā)〔2018〕22號(hào))、《揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)污染防治技術(shù)政策》(環(huán)保部公告2013年31號(hào))、《重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合治理方案》(環(huán)大氣〔2019〕53號(hào))、《關(guān)于印發(fā)<2020年揮發(fā)性有機(jī)物治理攻堅(jiān)方案>的通知》(環(huán)大氣〔2020〕33號(hào))等均對(duì)采用吸附工藝的揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理設(shè)施提出了管控要求。隨著國(guó)家陸續(xù)頒布的各項(xiàng)揮發(fā)性有機(jī)物控制政策,江蘇省也頒布了一系列具體實(shí)施方案、政策和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。其中包括《關(guān)于印發(fā)江蘇省重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物污染控制指南的通知》(蘇環(huán)辦〔2014〕128號(hào))、《關(guān)于印發(fā)<江蘇省化學(xué)工業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物無(wú)組織排放控制技術(shù)指南>的通知》(蘇環(huán)辦〔2016〕95號(hào))、《江蘇省揮發(fā)性有機(jī)物污染防治管理辦法》、《關(guān)于印發(fā)江蘇省2020年揮發(fā)性有機(jī)物專項(xiàng)治理工作方案的通知》、《江蘇省打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年計(jì)劃行動(dòng)實(shí)施方案》等,同時(shí)對(duì)重點(diǎn)行業(yè)也提出了具體要求。相關(guān)政策和法規(guī)的出臺(tái)對(duì)VOCs的治理提出了更高的要求,為VOCs的治理提供了理論支撐。2.2.5小結(jié)通過上述數(shù)量統(tǒng)計(jì)分析可知,我省多數(shù)行業(yè)中均以活性炭和活性碳纖維作為吸附劑對(duì)廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行治理,涵蓋了電子、石化、化工等省內(nèi)重點(diǎn)行業(yè),另外在涂裝、塑料制品、木業(yè)、紡織印染等中小型企業(yè)應(yīng)用也非常廣泛,治理設(shè)施大多采取固定床吸附和吸附組合工藝。2.3工業(yè)有機(jī)廢氣治理用活性炭調(diào)研分析2.3.1整體調(diào)研情況本次標(biāo)準(zhǔn)編制工作開展過程中,編制組對(duì)江蘇省內(nèi)活性炭生產(chǎn)、使用企業(yè)展開了一系列調(diào)研,并對(duì)345家代表性企業(yè)進(jìn)行了問卷調(diào)查、數(shù)據(jù)搜集、回訪座談,調(diào)研范圍涉及江蘇省十三個(gè)地級(jí)市,其中包括33家活性炭生產(chǎn)企業(yè),312家活性炭使用企業(yè)。調(diào)研企業(yè)地域分布如表2.3-1所示。本次調(diào)研對(duì)13個(gè)地級(jí)市的企業(yè)抽取較為均勻,每個(gè)地級(jí)市均調(diào)研了18家及以上企業(yè),調(diào)研對(duì)象涵蓋了石化、精細(xì)化工、制藥、涂裝、材料合成、橡膠和塑料制品業(yè)、印刷包裝、紡織印染、木業(yè)等會(huì)使用到活性炭作為吸附劑進(jìn)行揮發(fā)性有機(jī)物治理的行業(yè)。由于省內(nèi)活性炭生產(chǎn)企業(yè)在各市實(shí)際分布情況不一,因而各市活性炭生產(chǎn)企業(yè)的調(diào)研情況有所差異,其中常州市活性炭生產(chǎn)企業(yè)較多。表2.3-1各市調(diào)研企業(yè)數(shù)量表序號(hào)城市活性炭生產(chǎn)企業(yè)活性炭使用企業(yè)1南京市2232無(wú)錫市4243徐州市1234常州市11235蘇州市4276南通市2267連云港4188宿遷市0189鹽城市32010揚(yáng)州市12211鎮(zhèn)江市01712泰州市02013淮安市1522.3.2活性炭生產(chǎn)企業(yè)調(diào)研匯總及分析活性炭生產(chǎn)企業(yè)調(diào)研內(nèi)容主要包括銷售行業(yè)、銷售價(jià)格、年產(chǎn)量、活性炭類型及技術(shù)參數(shù)等數(shù)據(jù),調(diào)研企業(yè)類別包括新炭、活性碳纖維生產(chǎn)企業(yè)和再生炭生產(chǎn)企業(yè)?;钚蕴糠N類根據(jù)調(diào)研結(jié)果,相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)的主要銷售行業(yè)涉及環(huán)保、化工、制造等。生產(chǎn)的活性炭類型包括蜂窩炭、顆粒炭(含柱狀炭)、纖維狀活性炭,顆粒碳和蜂窩炭占比在95%以上?;钚蕴恐圃觳牧习嘿|(zhì)、生物質(zhì)、合成材料(活性碳纖維)及再生炭。其中,利用煤質(zhì)原料的產(chǎn)炭企業(yè)占生產(chǎn)企業(yè)的76%,利用生物質(zhì)原料的產(chǎn)炭企業(yè)占42%(部分企業(yè)產(chǎn)品包括煤質(zhì)和木質(zhì)),顆粒炭、蜂窩炭為江蘇省活性炭生產(chǎn)企業(yè)的主要產(chǎn)品類型。產(chǎn)品指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析本次通過搜集已有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)(28份)和新采樣檢測(cè)(35份),共獲得江蘇省內(nèi)產(chǎn)炭及再生炭企業(yè)有效樣品數(shù)據(jù)63份,測(cè)試的主要技術(shù)參數(shù)包括含水率、耐磨強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、碘吸附值、四氯化碳吸附率、苯吸附率、比表面積、灰分、著火點(diǎn)等,本次調(diào)研的主要技術(shù)指標(biāo)如下表2.3-2所示。表2.3-2調(diào)研生產(chǎn)企業(yè)的活性炭產(chǎn)品性能指標(biāo)情況性能指標(biāo)單位指標(biāo)范圍含水率%1(再生顆?;钚蕴浚?35.78(活性碳纖維)耐磨強(qiáng)度%65(顆?;钚蕴浚?98(顆?;钚蕴浚┛箟簭?qiáng)度MPa0.8(蜂窩活性炭)-2(蜂窩活性炭)碘吸附值mg/g296(再生顆?;钚蕴浚?1417(顆?;钚蕴浚┧穆然嘉铰?37(再生顆?;钚蕴浚?84(顆粒活性炭)著火點(diǎn)oC170(顆?;钚蕴浚?700(活性碳纖維)丁烷工作容量g/100mL10(顆?;钚蕴浚?15(顆粒活性炭)甲醛吸附率mg/g60(顆?;钚蕴浚?100(蜂窩活性炭)苯吸附率mg/g<500(顆?;钚蕴浚┍缺砻娣em2/g600(顆?;钚蕴浚?1800(活性碳纖維)總孔容cm3/g0.4(顆?;钚蕴浚?0.95(顆?;钚蕴浚┗曳?5(蜂窩活性炭)-18(顆粒活性炭)裝填密度g/cm30.31(顆?;钚蕴浚?0.66(顆?;钚蕴浚┧趾恐笜?biāo)的樣品數(shù)為49份,其中蜂窩炭水分含量低于10%的樣品數(shù)占據(jù)蜂窩炭樣品數(shù)的80%,顆?;钚蕴克趾康陀?0%的樣品數(shù)占據(jù)顆?;钚蕴繕悠窋?shù)的86%,活性碳纖維水分含量低于25%的樣品數(shù)占據(jù)活性碳纖維樣品數(shù)的50%。耐磨強(qiáng)度指標(biāo)的樣品數(shù)為41份,均為顆?;钚蕴?,耐磨強(qiáng)度大于90%的樣品數(shù)占據(jù)總樣品數(shù)的68%。抗壓強(qiáng)度指標(biāo)樣品數(shù)為9份,均為蜂窩活性炭,抗壓強(qiáng)度指標(biāo)大于0.8MPa的占比為78%。碘吸附值指標(biāo)樣品數(shù)為61個(gè)(采樣35、搜集26),包括蜂窩活性炭16個(gè),顆?;钚蕴?8個(gè),活性碳纖維7個(gè),其中蜂窩活性炭碘吸附值大于650mg/g的樣品數(shù)占據(jù)蜂窩活性炭碘吸附值有效樣品數(shù)的75%,顆粒活性炭碘吸附值大于800mg/g的樣品數(shù)占據(jù)顆?;钚蕴康馕街涤行悠窋?shù)的79%,活性碳纖維碘吸附值大于1050mg/g的樣品數(shù)為6個(gè),占比約85%。表2.3-3采樣活性炭碘吸附值測(cè)試結(jié)果對(duì)比項(xiàng)目碘吸附值/(mg/g)產(chǎn)炭企業(yè)顆粒活性炭煤質(zhì)柱狀ZH-21144江蘇竹?;钚蕴坑邢薰久嘿|(zhì)柱狀JSW-31023江蘇嘉盛旺環(huán)境科技有限公司煤質(zhì)柱狀PSD-9959江蘇浦士達(dá)環(huán)??萍脊煞萦邢薰久嘿|(zhì)柱狀ZH-1892江蘇竹海活性炭有限公司煤質(zhì)柱狀BZY-3853常州碧之源再生資源利用有限公司煤質(zhì)柱狀PSD-8829江蘇浦士達(dá)環(huán)??萍脊煞萦邢薰久嘿|(zhì)柱狀KEG-2815卡爾岡炭素(蘇州)有限公司煤質(zhì)柱狀JSW-2773江蘇嘉盛旺環(huán)境科技有限公司煤質(zhì)柱狀KEG-1718卡爾岡炭素(蘇州)有限公司煤質(zhì)柱狀JSW-1649江蘇嘉盛旺環(huán)境科技有限公司煤質(zhì)柱狀BZY-4415常州碧之源再生資源利用有限公司煤質(zhì)柱狀BZY-2296常州碧之源再生資源利用有限公司煤質(zhì)柱狀BZY-1155常州碧之源再生資源利用有限公司椰殼顆粒NF-21174溧陽(yáng)市南方活性炭廠椰殼顆粒ZH-41417江蘇竹海活性炭有限公司椰殼顆粒PSD-31075江蘇浦士達(dá)環(huán)??萍脊煞萦邢薰疽瑲ゎw粒ZH-5973江蘇竹海活性炭有限公司椰殼顆粒PSD-2941江蘇浦士達(dá)環(huán)保科技股份有限公司木質(zhì)顆粒ZH-31121江蘇竹?;钚蕴坑邢薰灸举|(zhì)顆粒NF-11177溧陽(yáng)市南方活性炭廠木質(zhì)顆粒PSD-11062江蘇浦士達(dá)環(huán)??萍脊煞萦邢薰拘託ゎw粒PSD-7962江蘇浦士達(dá)環(huán)??萍脊煞萦邢薰拘託ゎw粒PSD-6906江蘇浦士達(dá)環(huán)??萍脊煞萦邢薰拘託ゎw粒ZH-7708江蘇竹?;钚蕴坑邢薰拘託ゎw粒ZH-6674江蘇竹?;钚蕴坑邢薰竞颂覛ゎw粒PSD-4941江蘇浦士達(dá)環(huán)保科技股份有限公司蜂窩活性炭蜂窩ZH-9912江蘇竹?;钚蕴坑邢薰痉涓CZH-10747江蘇竹?;钚蕴坑邢薰痉涓CZH-8633江蘇竹?;钚蕴坑邢薰痉涓CBZY-6521常州碧之源再生資源利用有限公司蜂窩BZY-5395常州碧之源再生資源利用有限公司活性碳纖維炭纖維ST-31243江蘇蘇通碳纖維有限公司炭纖維ST-21336江蘇蘇通碳纖維有限公司炭纖維ST-11199江蘇蘇通碳纖維有限公司炭纖維ST-41061江蘇蘇通碳纖維有限公司四氯化碳吸附率指標(biāo)樣品數(shù)為59個(gè),包括蜂窩活性炭14個(gè),顆?;钚蕴?7個(gè),纖維狀活性碳7個(gè),其中蜂窩活性炭四氯化碳吸附率均大于25%,顆?;钚蕴克穆然嘉铰蚀笥?0%樣品數(shù)占比65%以上,活性碳纖維四氯化碳吸附率大于60%的樣品數(shù)為5個(gè),占比71%。苯吸附率指標(biāo)樣品數(shù)為14個(gè),包括蜂窩活性炭7個(gè),顆粒活性炭7個(gè),其中蜂窩活性炭苯吸附率大于300mg/g的樣品數(shù)占據(jù)蜂窩活性炭有效苯吸附率指標(biāo)樣品數(shù)的43%,顆?;钚蕴勘轿铰手笜?biāo)大于300mg/g的樣品數(shù)占據(jù)顆粒活性炭苯吸附率有效樣品數(shù)的57%。著火點(diǎn)指標(biāo)樣品數(shù)為21個(gè),包括蜂窩活性炭9個(gè),顆?;钚蕴?1個(gè),活性碳纖維1個(gè),其中蜂窩活性炭著火點(diǎn)大于400℃的樣品數(shù)占比25%,顆?;钚蕴恐瘘c(diǎn)指標(biāo)大于350℃的樣品數(shù)比例為82%,活性碳纖維著火點(diǎn)大于500℃。丁烷工作容量指標(biāo)樣品數(shù)為9個(gè),包括蜂窩活性炭4個(gè),顆?;钚蕴?個(gè),其中顆?;钚蕴慷⊥楣ぷ魅萘恐笜?biāo)均大于7g/100ml。比表面積指標(biāo)樣品數(shù)為18個(gè),包括蜂窩活性炭9個(gè),顆?;钚蕴?個(gè),活性碳纖維1個(gè),其中顆粒活性炭和蜂窩活性炭比表面積均大于600m2/g。本次采樣檢測(cè)的灰分指標(biāo)樣品數(shù)為26個(gè),灰分小于15%的比例為93%。表2.3-4活性炭灰分含量測(cè)試結(jié)果對(duì)比類別項(xiàng)目類別項(xiàng)目灰分/(%)產(chǎn)炭企業(yè)顆?;钚蕴棵嘿|(zhì)柱狀ZH-213.4江蘇竹?;钚蕴坑邢薰久嘿|(zhì)柱狀JSW-39.5江蘇嘉盛旺環(huán)境科技有限公司煤質(zhì)柱狀PSD-913.1江蘇浦士達(dá)環(huán)??萍脊煞萦邢薰久嘿|(zhì)柱狀ZH-110.5江蘇竹?;钚蕴坑邢薰久嘿|(zhì)柱狀BZY-310.2常州碧之源再生資源利用有限公司煤質(zhì)柱狀PSD-813.7江蘇浦士達(dá)環(huán)保科技股份有限公司煤質(zhì)柱狀KEG-213.4卡爾岡炭素(蘇州)有限公司煤質(zhì)柱狀JSW-28.4江蘇嘉盛旺環(huán)境科技有限公司煤質(zhì)柱狀KEG-110.5卡爾岡炭素(蘇州)有限公司煤質(zhì)柱狀JSW-125.1江蘇嘉盛旺環(huán)境科技有限公司煤質(zhì)柱狀BZY-49.8常州碧之源再生資源利用有限公司煤質(zhì)柱狀BZY-236.4常州碧之源再生資源利用有限公司煤質(zhì)柱狀BZY-114.4常州碧之源再生資源利用有限公司椰殼顆粒NF-213.1溧陽(yáng)市南方活性炭廠椰殼顆粒ZH-42.8江蘇竹?;钚蕴坑邢薰疽瑲ゎw粒PSD-30.3江蘇浦士達(dá)環(huán)??萍脊煞萦邢薰疽瑲ゎw粒ZH-51.8江蘇竹?;钚蕴坑邢薰疽瑲ゎw粒PSD-23.8江蘇浦士達(dá)環(huán)保科技股份有限公司木質(zhì)顆粒ZH-33.2江蘇竹?;钚蕴坑邢薰灸举|(zhì)顆粒NF-16.8溧陽(yáng)市南方活性炭廠木質(zhì)顆粒PSD-14.8江蘇浦士達(dá)環(huán)??萍脊煞萦邢薰拘託ゎw粒PSD-75.3江蘇浦士達(dá)環(huán)??萍脊煞萦邢薰拘託ゎw粒PSD-66.4江蘇浦士達(dá)環(huán)保科技股份有限公司杏殼顆粒ZH-76.5江蘇竹?;钚蕴坑邢薰拘託ゎw粒ZH-69.4江蘇竹海活性炭有限公司核桃殼顆粒PSD-40.2江蘇浦士達(dá)環(huán)??萍脊煞萦邢薰狙b填密度樣品數(shù)據(jù)31份,其中顆?;钚蕴?6份,蜂窩活性炭5份。其中,顆粒活性炭裝填密度均在0.31~0.66g/cm3范圍內(nèi),數(shù)值小于0.55g/cm3有18份樣品,占據(jù)顆?;钚蕴坑行аb填密度樣本數(shù)的69%,位于0.55~0.6g/cm3范圍的有5份樣品,大于0.6g/cm3有3份樣品;蜂窩活性炭裝填密度均小于0.55g/cm3??梢妼?duì)于顆?;钚蕴慷裕律a(chǎn)的活性炭裝填密度大多數(shù)可以達(dá)到0.55g/cm3以下。2.3.3活性炭使用企業(yè)調(diào)研情況及分析針對(duì)活性炭使用企業(yè),主要調(diào)研了其使用活性炭的供貨單位、年使用量、更換頻次、活性炭類型、性能參數(shù)及處置情況。目前所調(diào)研企業(yè)的活性炭供貨單位以江蘇省內(nèi)為主,小部分為省外供貨。省外供貨地主要包括浙江、河南、寧夏、福建等國(guó)內(nèi)活性炭主要生產(chǎn)地區(qū)。調(diào)研企業(yè)活性炭使用基本情況統(tǒng)計(jì)相關(guān)調(diào)研企業(yè)反饋活性炭年使用量由于企業(yè)性質(zhì)、生產(chǎn)工藝的區(qū)別而呈現(xiàn)出較大差異,活性炭使用量小于1噸的企業(yè)有98家,小于10噸的企業(yè)有181家,活性炭除了使用普遍之外,單個(gè)企業(yè)用炭相對(duì)較少,主要使用蜂窩炭、顆粒炭。圖2.3-1調(diào)研使用企業(yè)活性炭類型用炭企業(yè)活性炭指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析本次對(duì)省內(nèi)312家用炭企業(yè)使用的活性炭指標(biāo)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,用炭企業(yè)控制的主要技術(shù)指標(biāo)包括水分、灰分、耐磨強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、碘吸附值、四氯化碳吸附率、著火點(diǎn)等,部分企業(yè)還將丁烷工作容量、苯吸附率、比表面積、甲苯吸附率、甲醛吸附率、總孔容等作為控制指標(biāo)。(1)含水率指標(biāo)分析本次調(diào)研有效統(tǒng)計(jì)了181份企業(yè)使用的活性炭水分含量指標(biāo),其中蜂窩炭有效指標(biāo)90個(gè),顆粒碳有效指標(biāo)86個(gè),活性碳纖維有效指標(biāo)5個(gè)。含水率指標(biāo)值統(tǒng)計(jì)如圖2.3-2所示。顆粒活性炭水分含量均低于25%,低于10%的樣品份數(shù)為85個(gè),占據(jù)所有顆?;钚蕴坑行趾繕悠贩輸?shù)的94%。蜂窩活性炭水分含量均低于25%,低于10%的樣品份數(shù)為85個(gè),占據(jù)所有蜂窩活性炭有效水分含量樣品份數(shù)的97%。活性碳纖維水分含量均低于25%。圖2.3-2活性炭水分含量統(tǒng)計(jì)(2)灰分指標(biāo)分析本次調(diào)研有效統(tǒng)計(jì)了155份活性炭灰分指標(biāo)數(shù)據(jù),其中蜂窩炭有效份樣數(shù)72個(gè),顆粒碳有效份樣數(shù)77個(gè),活性碳纖維有效份樣數(shù)6個(gè)。顆?;钚蕴炕曳中∮诘扔?5%的份樣數(shù)為73個(gè),占據(jù)所有顆粒性炭有效樣品份數(shù)的95%?;钚蕴祭w維灰分小于等于5%的份樣數(shù)為4個(gè),占比為67%。圖2.3-3活性炭灰分指標(biāo)統(tǒng)計(jì)(3)耐磨強(qiáng)度指標(biāo)分析本次調(diào)研有效統(tǒng)計(jì)了66份顆粒活性炭耐磨強(qiáng)度指標(biāo)數(shù)值,耐磨強(qiáng)度指標(biāo)值統(tǒng)計(jì)如圖2.3-3所示。顆?;钚蕴磕湍?qiáng)度指標(biāo)均大于65%,主要分布在85%以上的范圍內(nèi),其中耐磨強(qiáng)度大于90%的樣品份數(shù)為61份,占據(jù)所有顆?;钚蕴坑行湍?qiáng)度樣品份數(shù)的92%。圖2.3-3顆?;钚蕴磕湍?qiáng)度指標(biāo)統(tǒng)計(jì)(4)抗壓強(qiáng)度指標(biāo)分析根據(jù)前期市場(chǎng)調(diào)研,用炭企業(yè)僅對(duì)蜂窩活性炭的抗壓強(qiáng)度有要求,并統(tǒng)計(jì)了43份蜂窩活性炭抗壓強(qiáng)度指標(biāo),如圖2.3-4所示。蜂窩活性炭抗壓強(qiáng)度主要分布在0.8Mpa以上。圖2.3-4抗壓強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)(5)碘吸附值指標(biāo)分析本次調(diào)研有效統(tǒng)計(jì)了215份活性炭碘吸附值指標(biāo)數(shù)據(jù),其中蜂窩炭有效份樣數(shù)114個(gè),顆粒碳有效份樣數(shù)93個(gè),活性碳纖維有效份樣數(shù)8個(gè),指標(biāo)值統(tǒng)計(jì)如圖2.3-5所示。蜂窩活性炭碘吸附值大于等于650mg/g的份樣數(shù)為67個(gè),占比為59%;顆?;钚蕴康馕街荡笥诘扔?00mg/g的份樣數(shù)為71個(gè),占比為76%?;钚蕴祭w維碘吸附值大于等于1050mg/g的份樣數(shù)為2個(gè)。圖2.3-5碘吸附值統(tǒng)計(jì)(6)四氯化碳吸附率指標(biāo)分析本次調(diào)研有效統(tǒng)計(jì)了159份活性炭四氯化碳吸附率指標(biāo)數(shù)據(jù),其中蜂窩炭有效份樣數(shù)87個(gè),顆粒炭72個(gè)。蜂窩活性炭四氯化碳吸附率大于等于25%的份樣數(shù)為84個(gè),占據(jù)所有蜂窩活性炭有效樣品份數(shù)的97%。顆?;钚蕴克穆然嘉铰蚀笥诘扔?0%的份樣數(shù)為61個(gè),占據(jù)所有顆?;钚蕴坑行穆然嘉铰蕵悠贩輸?shù)的84.5%。指標(biāo)值統(tǒng)計(jì)如圖2.3-6所示。圖2.3-6四氯化碳吸附率統(tǒng)計(jì)(7)著火點(diǎn)指標(biāo)分析本次調(diào)研有效統(tǒng)計(jì)了129份活性炭著火點(diǎn)指標(biāo)數(shù)據(jù),其中蜂窩炭有效份樣數(shù)68個(gè),顆粒碳有效份樣數(shù)54個(gè),活性碳纖維有效份樣數(shù)7個(gè),指標(biāo)值統(tǒng)計(jì)如圖2.3-7所示。蜂窩活性炭著火點(diǎn)大于等于400℃的份樣數(shù)為46個(gè),占據(jù)所有蜂窩活性炭有效樣品份數(shù)的67%。顆粒活性炭著火點(diǎn)大于等于350℃的份樣數(shù)為42個(gè),占據(jù)所有顆?;钚蕴坑行е瘘c(diǎn)樣品份數(shù)的78%?;钚蕴祭w維著火點(diǎn)大于等于500℃的份樣數(shù)為3個(gè)。圖2.3-7活性炭著火點(diǎn)統(tǒng)計(jì)(8)丁烷工作容量指標(biāo)分析本次調(diào)研有效統(tǒng)計(jì)了42份活性炭丁烷工作容量指標(biāo)數(shù)據(jù),其中蜂窩炭有效份樣數(shù)21個(gè),顆粒碳有效份樣數(shù)18個(gè),活性碳纖維有效份樣數(shù)3個(gè)。顆?;钚蕴慷⊥楣ぷ魅萘看笥诘扔?g/100ml的份樣數(shù)為14個(gè),占據(jù)所有顆粒性炭有效樣品份數(shù)的78%?;钚蕴祭w維丁烷工作容量大于等于9.5g/100ml的份樣數(shù)為2個(gè),占比為67%。(9)苯吸附率指標(biāo)分析本次調(diào)研有效統(tǒng)計(jì)了124份活性炭苯吸附率指標(biāo)數(shù)據(jù),其中蜂窩炭有效份樣數(shù)73個(gè),顆粒碳有效份樣數(shù)45個(gè),活性碳纖維有效份樣數(shù)6個(gè)。蜂窩活性炭苯吸附率大于等于300mg/g的份樣數(shù)為48個(gè),占據(jù)所有蜂窩活性炭有效樣品份數(shù)的66%。顆粒活性炭丁烷工作容量大于等于300mg/g的份樣數(shù)為29個(gè),占據(jù)所有顆粒性炭有效樣品份數(shù)的64%?;钚蕴祭w維苯吸附率在200~500mg/g范圍內(nèi)。(10)比表面積指標(biāo)分析本次調(diào)研統(tǒng)計(jì)了147份活性炭比表面積指標(biāo)數(shù)據(jù),其中蜂窩炭有效份樣數(shù)88個(gè),顆粒碳有效份樣數(shù)53個(gè),活性碳纖維有效份樣數(shù)6個(gè)。蜂窩性炭比表面積大于等于750m2/g的份樣數(shù)為38個(gè),占據(jù)所有蜂窩活性炭有效樣品份數(shù)的72%。顆?;钚蕴勘缺砻娣e大于等于750m2/g的份樣數(shù)為39個(gè),占據(jù)所有顆粒性炭有效樣品份數(shù)的74%。活性碳纖維比表面積大于等于1100m2/g的份樣數(shù)為3個(gè),占比為50%。3標(biāo)準(zhǔn)制訂的必要性、原則及思路 3.1標(biāo)準(zhǔn)制訂的必要性3.1.1國(guó)家及省生態(tài)環(huán)境主管部門的相關(guān)要求 VOCs是形成細(xì)顆粒物(PM2.5)和臭氧(O3)的重要前體物,對(duì)大氣環(huán)境影響突出。作為打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)改善環(huán)境空氣質(zhì)量的重點(diǎn)因子,近年來(lái)我國(guó)PM2.5污染控制取得積極進(jìn)展,尤其是京津冀及周邊地區(qū)、長(zhǎng)三角地區(qū)等改善明顯,總體呈下降趨勢(shì),但PM2.5濃度值仍處于高位,超標(biāo)現(xiàn)象依然存在。同時(shí),我國(guó)O3污染問題日益顯現(xiàn),京津冀及周邊地區(qū)、長(zhǎng)三角地區(qū)、汾渭平原等區(qū)域O3濃度呈上升趨勢(shì),尤其是在夏秋季節(jié)已成為部分城市的首要污染物。研究表明,VOCs是現(xiàn)階段重點(diǎn)區(qū)域O3生成的主控因子。相對(duì)于顆粒物、二氧化硫、氮氧化物污染控制,VOCs管理基礎(chǔ)薄弱,已成為大氣環(huán)境管理短板。石化、化工、工業(yè)涂裝、包裝印刷、油品儲(chǔ)運(yùn)銷等行業(yè)(以下簡(jiǎn)稱重點(diǎn)行業(yè))是我國(guó)VOCs重點(diǎn)排放源。因此迫切需要全面加強(qiáng)各個(gè)行業(yè)VOCs綜合治理以進(jìn)一步改善環(huán)境空氣質(zhì)量。根據(jù)《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃的通知》(國(guó)發(fā)〔2018〕22號(hào)),“重點(diǎn)區(qū)域二氧化硫、氮氧化物、顆粒物、揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)全面執(zhí)行大氣污染物特別排放限值”,對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)物的排放提出更加嚴(yán)格的排放要求。2013年,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)污染防治技術(shù)政策》(環(huán)保部公告2013年31號(hào)),提出了生產(chǎn)VOCs物料和含VOCs產(chǎn)品的生產(chǎn)、儲(chǔ)存運(yùn)輸銷售、使用、消費(fèi)各環(huán)節(jié)的污染防治策略和方法。VOCs來(lái)源廣泛,主要污染源包括工業(yè)源、生活源。同時(shí)在末端治理和綜合利用環(huán)節(jié),建議對(duì)于含高濃度VOCs的廢氣,宜優(yōu)先采用冷凝回收、吸附回收技術(shù)進(jìn)行回收利用,并輔助以其他治理技術(shù)實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放;對(duì)于含中等濃度VOCs的廢氣,可采用吸附技術(shù)回收有機(jī)溶劑,或采用催化燃燒和熱力焚燒技術(shù)凈化后達(dá)標(biāo)排放;對(duì)于含低濃度VOCs的廢氣,有回收價(jià)值時(shí)可采用吸附、吸收技術(shù)對(duì)有機(jī)溶劑回收后達(dá)標(biāo)排放;不宜回收時(shí),可采用吸附濃縮燃燒技術(shù)、生物技術(shù)、吸收技術(shù)、等離子體技術(shù)或紫外光高級(jí)氧化技術(shù)等凈化后達(dá)標(biāo)排放;惡臭氣體污染源可采用生物技術(shù)、等離子體技術(shù)、吸附技術(shù)、吸收技術(shù)、紫外光高級(jí)氧化技術(shù)或組合技術(shù)等進(jìn)行凈化。凈化后的惡臭氣體除滿足達(dá)標(biāo)排放的要求外,還應(yīng)采取高空排放等措施,避免產(chǎn)生擾民問題。吸附技術(shù)屬于《揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)污染防治技術(shù)政策》中鼓勵(lì)使用的技術(shù)之一。《重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合治理方案》(環(huán)大氣〔2019〕53號(hào))中要求:“低濃度、大風(fēng)量廢氣,宜采用沸石轉(zhuǎn)輪吸附、活性炭吸附、減風(fēng)增濃等濃縮技術(shù),提高VOCs濃度后凈化處理;高濃度廢氣,優(yōu)先進(jìn)行溶劑回收,難以回收的,宜采用高溫焚燒、催化燃燒等技術(shù)。采用一次性活性炭吸附技術(shù)的,應(yīng)定期更換活性炭,廢舊活性炭應(yīng)再生或處理處置。”《重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合治理方案》(環(huán)大氣〔2019〕53號(hào))對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物治理提出了明確的治理思路和方法,活性炭吸附屬于允許的治理措施之一,同時(shí)對(duì)更換頻次提出了要求。《關(guān)于印發(fā)<2020年揮發(fā)性有機(jī)物治理攻堅(jiān)方案>的通知》(環(huán)大氣〔2020〕33號(hào))中對(duì)于推進(jìn)VOCs產(chǎn)生源頭替代、無(wú)組織控制排放、提升污染防治措施效率、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展等方面均做了具體要求,其中要求:“組織企業(yè)對(duì)現(xiàn)有VOCs廢氣收集率、治理設(shè)施同步運(yùn)行率和去除率開展自查,重點(diǎn)關(guān)注單一采用光氧化、光催化、低溫等離子、一次性活性炭吸附、噴淋吸收等工藝的治理設(shè)施。對(duì)達(dá)不到要求的VOCs收集、治理設(shè)施進(jìn)行更換或升級(jí)改造,確保實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放?!睂?duì)揮發(fā)性有機(jī)物治理設(shè)施去除效率提出嚴(yán)格要求。另外,隨著國(guó)家層面各項(xiàng)揮發(fā)性有機(jī)物控制政策的陸續(xù)頒布,江蘇省也頒布了一系列相關(guān)具體實(shí)施方案、政策和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,包括《關(guān)于印發(fā)江蘇省重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物污染控制指南的通知》(蘇環(huán)辦〔2014〕128號(hào))、《關(guān)于印發(fā)<江蘇省化學(xué)工業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物無(wú)組織排放控制技術(shù)指南>的通知》(蘇環(huán)辦〔2016〕95號(hào))、《江蘇省揮發(fā)性有機(jī)物污染防治管理辦法》、《關(guān)于印發(fā)江蘇省2020年揮發(fā)性有機(jī)物專項(xiàng)治理工作方案的通知》、《江蘇省打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年計(jì)劃行動(dòng)實(shí)施方案》等,同時(shí)對(duì)于一些重點(diǎn)行業(yè)也有具體的對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求。一系列政策和法規(guī)的出臺(tái)為VOCs的治理提供了重要措施,有效減少了VOCs的排放,也為VOCs的治理提出了更高的要求。國(guó)家和省內(nèi)各項(xiàng)揮發(fā)性有機(jī)物控制政策中,一個(gè)重要的策略是提高污染治理設(shè)施的效率,對(duì)于采取吸附法治理?yè)]發(fā)性有機(jī)廢氣的企業(yè)而言,需要提高整個(gè)吸附裝置的吸附凈化效率,凈化效率則與活性炭吸附能力有關(guān)。根據(jù)全省大氣2號(hào)(活性炭專項(xiàng))執(zhí)法檢查結(jié)果,目前采取活性炭吸附法治理有機(jī)廢氣的企業(yè)還存在一些較為普遍的問題,包括企業(yè)購(gòu)買低碘值劣質(zhì)活性炭、活性炭棉充當(dāng)活性炭使用等以次充好現(xiàn)象,活性炭更換不及時(shí)、炭箱未規(guī)范填充、填充夾層過小以及活性炭治理設(shè)施運(yùn)行不正常等問題。以上問題的出現(xiàn)一方面是由于企業(yè)環(huán)境管理不規(guī)范,另一方面是由于活性炭市場(chǎng)參差不齊,導(dǎo)致低劣活性炭進(jìn)入廢氣治理領(lǐng)域。為了更好地解決活性炭治理有機(jī)廢氣過程存在的問題,制訂用于揮發(fā)性有機(jī)物治理的活性炭標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)在必行。通過標(biāo)準(zhǔn)約束建立有機(jī)廢氣治理用活性炭的準(zhǔn)入體系,避免低效、低劣活性炭進(jìn)入有機(jī)廢氣治理領(lǐng)域;同時(shí)提高了活性炭吸附能力標(biāo)準(zhǔn)要求,可以一定程度降低企業(yè)活性炭更換頻次,減少企業(yè)廢氣治理成本,間接提高企業(yè)規(guī)范化揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理的積極性。3.1.2揮發(fā)性有機(jī)物治理環(huán)境問題揮發(fā)性有機(jī)物是形成細(xì)顆粒物(PM2.5)和臭氧(O3)的重要前體物,近五年來(lái),江蘇省PM2.5監(jiān)測(cè)管控取得積極成效,部分月份PM2.5、PM10、NO2等污染物濃度同比大幅下降,但臭氧濃度總體呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì),已超過PM2.5成為影響我省空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)比率的主要污染物。2017~2019年,我省連續(xù)3年臭氧濃度年評(píng)價(jià)均超標(biāo),特別是2019年,全省共經(jīng)歷11次臭氧中度污染過程,同比增加4次,全省臭氧濃度達(dá)173μg/m3,同比上升6.8%,為近5年最高值;因臭氧導(dǎo)致的超標(biāo)天數(shù)為53天,同比增加17天,占年度總超標(biāo)天數(shù)的50.8%,同比上升12.1個(gè)百分點(diǎn)。近年來(lái),我國(guó)不斷加強(qiáng)VOCs污染防治工作,出臺(tái)了一系列行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)、揮發(fā)性有機(jī)物專項(xiàng)治理指南和政策,部分地方也出臺(tái)了相應(yīng)的地方排放標(biāo)準(zhǔn),在VOCs治理上取得較大進(jìn)展,但VOCs治理工作依然存在一些需要著力改善的地方。低VOCs含量原輔材料源頭替代措施明顯不足,工業(yè)涂料中水性、粉末等低VOCs含量涂料的使用比例不足20%,低于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家40%~60%的水平。VOCs無(wú)組織排放特征明顯,中小企業(yè)管理水平差,收集效率低,逸散問題突出,研究表明,我國(guó)工業(yè)VOCs排放中無(wú)組織排放占比達(dá)60%以上。我國(guó)VOCs治理市場(chǎng)準(zhǔn)入門檻低,監(jiān)管能力不足,治污設(shè)施建設(shè)質(zhì)量良莠不齊,應(yīng)付治理、無(wú)效治理等現(xiàn)象突出。企業(yè)普遍存在管理制度不健全、操作規(guī)程未建立、人員技術(shù)能力不足等問題,更有部分采用活性炭吸附工藝的企業(yè)長(zhǎng)期不更換吸附材料、以燃燒、冷凝治理技術(shù)為主,運(yùn)行溫度等達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等。2021年5月,省廳執(zhí)法局在全省范圍開展了大氣2號(hào)(活性炭專項(xiàng))執(zhí)法檢查行動(dòng),重點(diǎn)聚焦了“單一活性炭”使用企業(yè),共抽查企業(yè)280個(gè),發(fā)現(xiàn)各類環(huán)境問題共計(jì)525個(gè),主要聚焦在:企業(yè)廢氣處理設(shè)施中活性炭長(zhǎng)期不更換,個(gè)別企業(yè)建廠3年多從未更換活性炭,“單一活性炭”廢氣運(yùn)行設(shè)施近乎“擺設(shè)”;企業(yè)購(gòu)買低碘值劣質(zhì)活性炭、活性炭棉充當(dāng)活性炭使用等以次充好的現(xiàn)象;炭箱未規(guī)范填充、填充夾層過小等問題。同時(shí)發(fā)現(xiàn)159項(xiàng)環(huán)境違法行為,包括治理設(shè)施中未填充活性炭、運(yùn)行不正常、廢棄活性炭未進(jìn)行申報(bào)等?;钚蕴孔鳛橐环N廣泛應(yīng)用于揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理領(lǐng)域的吸附材料,在使用過程中還存在一定環(huán)境問題,一方面是由于企業(yè)環(huán)境管理不規(guī)范,另一方面是由于活性炭市場(chǎng)參差不齊,導(dǎo)致低劣活性炭進(jìn)入廢氣治理領(lǐng)域。因此從規(guī)范活性炭行業(yè)和揮發(fā)性有機(jī)物排放企業(yè)的角度出發(fā),制訂工業(yè)有機(jī)廢氣治理用活性炭地方標(biāo)準(zhǔn)具有重要意義。3.1.3現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)調(diào)研主要問題 1、現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)存在的主要問題雖然陸續(xù)出臺(tái)了一系列有機(jī)廢氣治理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,但現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范在使用范圍、指標(biāo)體系、技術(shù)要求等方面還有待補(bǔ)充。2013年,生態(tài)環(huán)境部頒布了《吸附法工業(yè)有機(jī)廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ/T2026-2013),本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了工業(yè)有機(jī)廢氣吸附法治理工程的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收和運(yùn)行的技術(shù)要求,重點(diǎn)規(guī)范了吸附裝置的技術(shù)要求,對(duì)吸附劑的比表面積、強(qiáng)度等指標(biāo)進(jìn)行了部分要求,而對(duì)于吸附劑質(zhì)量和性能的技術(shù)指標(biāo)要求尚不完整。2007年,國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局頒布了《環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求工業(yè)廢氣吸附凈化裝置》(HJ/T386-2007),本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了工業(yè)廢氣吸附凈化裝置的技術(shù)要求、檢驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則,未對(duì)吸附劑質(zhì)量和性能提出具體要求。2018年,國(guó)家林業(yè)和草原局頒布了《室內(nèi)空氣凈化用活性炭》(LY/T3012-2018),本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了室內(nèi)凈化用活性炭的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和存儲(chǔ)。本標(biāo)準(zhǔn)主要用于室內(nèi)凈化用活性炭的技術(shù)要求,無(wú)法滿足環(huán)保條線工業(yè)有機(jī)廢氣治理用活性炭的技術(shù)要求需要?!稓庀嘤妹嘿|(zhì)顆粒活性炭》(GB/T7701.1)規(guī)定了氣相用煤質(zhì)顆?;钚蕴康囊?、檢驗(yàn)規(guī)則、檢驗(yàn)方法、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存等內(nèi)容,主要涉及脫硫用、溶劑回收用、空氣凈化用煤質(zhì)顆?;钚蕴浚m用范圍不包含木質(zhì)活性炭、活性碳纖維,難以涵蓋目前工業(yè)有機(jī)廢氣治理用活性炭的類型。林業(yè)部門制定了《工業(yè)有機(jī)廢氣凈化用活性炭技術(shù)指標(biāo)及實(shí)驗(yàn)方法》(LY/T3284-2021),主要為產(chǎn)品分級(jí)做了指導(dǎo),尚未覆蓋目前在有機(jī)廢氣治理行業(yè)新興使用的纖維狀活性炭。近期,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《關(guān)于加快解決當(dāng)前揮發(fā)性有機(jī)物治理突出問題的通知》(環(huán)大氣〔2021〕65號(hào))中“揮發(fā)性有機(jī)物治理突出問題排查整治工作要求”對(duì)碘值進(jìn)行了明確要求:“采用活性炭吸附工藝的企業(yè),應(yīng)根據(jù)廢氣排放特征,按照相關(guān)工程技術(shù)規(guī)范設(shè)計(jì)凈化工藝和設(shè)備,使廢氣在吸附裝置中有足夠的停留時(shí)間,選擇符合相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的活性炭,并足額充填、及時(shí)更換。采用顆粒活性炭作為吸附劑時(shí),其碘值不宜低于800mg/g;采用蜂窩活性炭作為吸附劑時(shí),其碘值不宜低于650mg/g;采用活性碳纖維作為吸附劑時(shí),其比表面積不低于1100m2/g(BET法)。一次性活性炭吸附工藝宜采用顆?;钚蕴孔鳛槲絼;钚蕴俊⒒钚蕴祭w維產(chǎn)品銷售時(shí)應(yīng)提供產(chǎn)品質(zhì)量證明材料?!痹撘笾粚?duì)蜂窩炭碘值以及活性碳纖維的比表面積進(jìn)行了限定,尚未形成一個(gè)完整的指標(biāo)體系,不足以對(duì)工業(yè)有機(jī)廢氣治理用活性炭質(zhì)量和技術(shù)要求進(jìn)行全面約束。根據(jù)以上分析,現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)存在適用范圍較小、技術(shù)指標(biāo)體系不全、技術(shù)要求不夠完善等情況,我國(guó)尚未制訂針對(duì)工業(yè)有機(jī)廢氣治理用活性炭技術(shù)要求完整的相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。2、用炭企業(yè)調(diào)研存在的環(huán)境問題2021年5月,江蘇省生態(tài)環(huán)境廳執(zhí)法局在全省范圍開展專項(xiàng)執(zhí)法檢查行動(dòng),重點(diǎn)聚焦“單一活性炭”使用企業(yè)。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)主要環(huán)境問題集中在:企業(yè)廢氣處理設(shè)施中活性炭長(zhǎng)期不更換,個(gè)別企業(yè)運(yùn)行多年從未更換活性炭,“單一活性炭”廢氣運(yùn)行設(shè)施近乎“擺設(shè)”;企業(yè)存在購(gòu)買低碘值劣質(zhì)活性炭、活性炭棉充當(dāng)活性炭使用等以次充好現(xiàn)象,炭箱未規(guī)范填充、填充夾層過小等問題。同時(shí)發(fā)現(xiàn)部分活性炭治理設(shè)施運(yùn)行不正常、設(shè)施內(nèi)未填充活性炭、廢棄活性炭未進(jìn)行危廢申報(bào)登記等環(huán)境違法事件。根據(jù)三百余家用炭企業(yè)的活性炭技術(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可知,部分企業(yè)使用的顆?;钚蕴?、蜂窩活性炭水分含量超過25%,極大限制了揮發(fā)性有機(jī)物的吸附能力;碘吸附值小于500mg/g的企業(yè)占據(jù)了近12%,最低的碘吸附值不足100mg/g,屬于揮發(fā)性有機(jī)物治理領(lǐng)域質(zhì)量低劣的活性炭,其吸附作用基本無(wú)效;與氣相吸附能力關(guān)系較大的四氯化碳吸附率指標(biāo)結(jié)果顯示,尚有部分企業(yè)四氯化碳吸附率在20%以下,吸附能力極低。以上問題的出現(xiàn),主要有兩個(gè)方面原因:第一,企業(yè)從經(jīng)濟(jì)成本出發(fā),選用低劣廉價(jià)活性炭以次充好、以假充真,甚至選擇活性棉替代活性炭使用,加之活性炭市場(chǎng)的不規(guī)范性,產(chǎn)炭企業(yè)往往供應(yīng)一些劣質(zhì)活性炭,用炭企業(yè)若缺乏甄別能力和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)則會(huì)盲目購(gòu)入;另一個(gè)原因在于,對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)物治理領(lǐng)域的用炭企業(yè)和產(chǎn)炭企業(yè)缺乏準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)約束,同時(shí)管理部門缺乏科學(xué)專業(yè)的技術(shù)依據(jù),而導(dǎo)致活性炭質(zhì)量的管理工作難以開展?;谝陨显颍M快制訂揮發(fā)性有機(jī)物治理用活性炭標(biāo)準(zhǔn)顯得尤為迫切,這不僅起到規(guī)范活性炭市場(chǎng)的作用,同時(shí)作為監(jiān)管依據(jù)還能促進(jìn)管理部門對(duì)產(chǎn)炭企業(yè)進(jìn)行約束,最終有效改善揮發(fā)性有機(jī)物因處理不當(dāng)而引發(fā)的環(huán)境問題。3.2標(biāo)準(zhǔn)制訂的原則本標(biāo)準(zhǔn)按照《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則》(GB/T1.1—2020)、《江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)管理規(guī)定》(蘇市監(jiān)規(guī)〔2019〕7號(hào))等相關(guān)規(guī)定進(jìn)行編寫。本標(biāo)準(zhǔn)制訂工作的總原則是:以保護(hù)生態(tài)環(huán)境、打好大氣污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)為目標(biāo),在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)可行的基礎(chǔ)上嚴(yán)格規(guī)范工業(yè)有機(jī)廢氣治理用活性炭技術(shù)質(zhì)量要求,有效削減揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)排放總量,規(guī)范活性炭在工業(yè)有機(jī)廢氣凈化中的行業(yè)秩序,為改善環(huán)境質(zhì)量、防范環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)提供保障,促進(jìn)我省工業(yè)企業(yè)綠色協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。1)聯(lián)動(dòng)原則。堅(jiān)持上下聯(lián)動(dòng),以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),以現(xiàn)行的生態(tài)環(huán)境法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范為依據(jù),協(xié)調(diào)相同層位標(biāo)準(zhǔn),在此基礎(chǔ)上提出不低于同期國(guó)家法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的管理要求。2)可操作性原則。結(jié)合國(guó)內(nèi)活性炭廠家及我省行業(yè)內(nèi)企業(yè)活性炭實(shí)際應(yīng)用情況,更好地為工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物治理用活性炭日常運(yùn)營(yíng)、管理部門監(jiān)察執(zhí)法提供法律依據(jù)。3)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展原則。通過完善標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),規(guī)范活性炭質(zhì)量技術(shù)要求,優(yōu)化能源節(jié)約和環(huán)境治理技術(shù),促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。3.3標(biāo)準(zhǔn)制訂的思路 搜集整理與揮發(fā)性有機(jī)物治理有關(guān)的現(xiàn)行活性炭技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、國(guó)家政策等,重點(diǎn)分析相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和政策與揮發(fā)性有機(jī)物治理用活性炭技術(shù)要求的適應(yīng)性及具體應(yīng)用情況。針對(duì)江蘇省內(nèi)各地區(qū)不同類型、不同規(guī)模的產(chǎn)炭及用炭企業(yè),開展揮發(fā)性有機(jī)物治理用活性炭現(xiàn)狀調(diào)查。對(duì)江蘇省內(nèi)工業(yè)有機(jī)廢氣治理用炭存在的問題和原因進(jìn)行分析,再結(jié)合行業(yè)協(xié)會(huì)、科研機(jī)構(gòu)調(diào)研,初步篩選可以作為揮發(fā)性有機(jī)物治理用活性炭的控制技術(shù)指標(biāo),同時(shí)確定應(yīng)用范圍要求。結(jié)合調(diào)研分析結(jié)果和現(xiàn)行相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及政策要求,提出工業(yè)有機(jī)廢氣治理用活性炭的常規(guī)技術(shù)指標(biāo)、推薦技術(shù)指標(biāo)、指標(biāo)試驗(yàn)方法、指標(biāo)檢驗(yàn)規(guī)則、包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸與貯存等方面的規(guī)范化要求。面向活性炭及活性碳纖維生產(chǎn)企業(yè)和使用企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、行業(yè)協(xié)會(huì)等,通過廣泛的征求意見,形成科學(xué)、實(shí)用并兼具經(jīng)濟(jì)性的標(biāo)準(zhǔn)。3.4標(biāo)準(zhǔn)制訂的技術(shù)路線 本標(biāo)準(zhǔn)制訂技術(shù)路線見圖3.4-1。圖3.4-1標(biāo)準(zhǔn)制訂技術(shù)路線4主要國(guó)家、地區(qū)和國(guó)際組織相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究4.1國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)是世界上活性炭生產(chǎn)和出口第一大國(guó),在活性炭的生產(chǎn)、銷售和使用中主要采用以下幾種檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn):GB(\t"/item/%E6%B4%BB%E6%80%A7%E7%82%AD%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%A0%87%E5%87%86/_blank"中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)),ASTM(\t"/item/%E6%B4%BB%E6%80%A7%E7%82%AD%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%A0%87%E5%87%86/_blank"美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)),JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)),AWWA(美國(guó)自來(lái)水工程協(xié)會(huì)),EN(歐盟標(biāo)準(zhǔn))等相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)基本包含了對(duì)活性炭各種性質(zhì)、用途進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)和檢測(cè)的方法。國(guó)內(nèi)大多數(shù)\t"/item/%E6%B4%BB%E6%80%A7%E7%82%AD%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%A0%87%E5%87%86/_blank"煤質(zhì)活性炭生產(chǎn)廠家和用戶基本采用我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行活性炭的質(zhì)量檢測(cè),采用相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)活性炭等級(jí)進(jìn)行劃分,國(guó)際上活性炭標(biāo)準(zhǔn)以檢測(cè)方法為主,活性炭指標(biāo)參照購(gòu)銷雙方約定參數(shù)。4.1.1美國(guó)\t"/item/%E6%B4%BB%E6%80%A7%E7%82%AD%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%A0%87%E5%87%86/_blank"美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(ASTM)活性炭試驗(yàn)方法可以作為世界性的活性炭試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),其制訂的試驗(yàn)項(xiàng)目及方法也很詳細(xì),包括活性炭的表觀密度(ASTMD2854)、顆粒大小分布(ASTMD2862)、總灰分(ASTMD2866)、水分(ASTMD2867)、著火點(diǎn)(ASTMD3466)、四氯化碳活性(ASTMD3467)、球盤法強(qiáng)度(ASTMD3802)、核極活性炭試驗(yàn)(ASTMD3803)、pH值(ASTMD3838)、吸附容量(ASTMD3860)、脫除水中可溶污染物(ASTMD3922)、脫除氣態(tài)放射性碘(ASTMD4069)、碘值(ASTMD4607)、水溶物(ASTMD5029)、粉粒大?。ˋSTMD5158)、粉化磨損(ASTMD5159)、氣相吸附試驗(yàn)(ASTMD5160)、丁烷工作容量(ASTMD5228)、丁烷活性(ASTMD5742)、樣品揮發(fā)物含量(ASTMD5832)以及適用于活性炭材料的氮?dú)馕奖缺砻娣e(ASTMD6556)、總孔容積(ASTMD6761)等。其中液相等溫線法測(cè)定\t"/item/%E6%B4%BB%E6%80%A7%E7%82%AD%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%A0%87%E5%87%86/_blank"活性炭吸附容量是脫出水中污染物和\t"/item/%E6%B4%BB%E6%80%A7%E7%82%AD%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%A0%87%E5%87%86/_blank"表面活性劑等雜質(zhì)的最基本方法。另外,ASTM標(biāo)準(zhǔn)還包含活性炭水溶物的測(cè)定方法、氣相吸附中活性炭丁烷活性及工作容量的檢測(cè)方法,這些方法都是其他標(biāo)準(zhǔn)中所不具備的。國(guó)內(nèi)活性炭實(shí)驗(yàn)室只在出口檢測(cè)中根據(jù)用戶要求決定是否采用ASTM標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)。此外,活性炭在液相吸附尤其是水處理中有重要應(yīng)用,美國(guó)自來(lái)水工程協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(AWWA/ANSI)也有關(guān)于活性炭的指標(biāo)檢測(cè),在ASTM標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上增加表面積、孔隙容積、丹寧酸吸附、酚吸附等特征值,其中對(duì)酚吸附值和單寧酸的測(cè)定是最重要的兩項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)。酚吸附值表征活性炭的脫臭除臭能力,單寧酸是以腐爛植物進(jìn)入水中的有機(jī)化合物為代表進(jìn)行上述兩項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè),這對(duì)于自來(lái)水廠是非常必要的。4.1.2日本日本的活性炭產(chǎn)業(yè)通過向發(fā)展中國(guó)家進(jìn)口基礎(chǔ)活性炭,加工后以生產(chǎn)高價(jià)值的專用活性炭為主。日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)中活性炭試驗(yàn)方法(JISK1474)也是較為齊全的檢測(cè)方法,包括吸附性能、液相吸附等溫線、溶劑蒸氣吸附、焦糖脫色性能、粒度、粒度分布(有效粒徑均一系數(shù))、強(qiáng)度、著火點(diǎn)、充填密度、干燥減量、灼燒殘分、pH值、氯化物含量、鐵含量、鋅含量、鎘含量、鉛含量、砷含量等。日本水道協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(JWWA)對(duì)活性炭(K113)增加了酚值、ABS值、亞甲基藍(lán)脫色力、電導(dǎo)率、腐殖物吸著性能等指標(biāo)。4.1.3歐盟等國(guó)歐盟對(duì)于活性炭的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較少,主要有EN12901(人類消費(fèi)用水處理產(chǎn)品無(wú)機(jī)材料和過濾材料-定義)、EN12902(人類消費(fèi)用水處理產(chǎn)品無(wú)機(jī)材料和過濾材料-測(cè)試方法)、EN12909(用于人類生活用水處理的產(chǎn)品無(wú)煙煤)等中有關(guān)于活性炭的碘吸附值等指標(biāo)檢測(cè)。俄羅斯(ГOCT)沿用前蘇聯(lián)的活性炭檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)包括灰分(ГOCT12596)、水分(ГOCT12597)、吸著劑篩分(ГOCT16187)、吸著劑磨損強(qiáng)度(ГOCT16188)、吸著劑堆密度(ГOCT16190)、對(duì)苯防護(hù)時(shí)間(ГOCT17218)、按水總孔容積(ГOCT17219)、對(duì)氯乙烷防護(hù)時(shí)間(ГOCT18216)??傮w看來(lái),活性炭物理性能現(xiàn)行檢測(cè)項(xiàng)目有水分(干燥減量)、裝填密度(堆密度、表觀密度)、粒度(粒度分布、有效粒徑、均一系數(shù))、強(qiáng)度(機(jī)械強(qiáng)度、耐磨強(qiáng)度)、灰分(總灰分、水溶性灰分、灼燒殘分)、比表面積、孔容積(孔隙容積)、水容量(按水總孔容積)等。國(guó)內(nèi)煤質(zhì)炭、木質(zhì)炭從檢測(cè)原理到檢測(cè)過程同美、日、俄基本相同?;钚蕴炕瘜W(xué)性能現(xiàn)行檢測(cè)項(xiàng)目有:pH值、著火點(diǎn)、氰化物、硫化物、氯化物、硫酸鹽、鐵含量、鋅含量、鈣鎂含量、重金屬含量、酸溶物等。在這些項(xiàng)目試驗(yàn)方法中,pH值、著火點(diǎn)是通用方法,國(guó)內(nèi)外在方法原理、操作步驟、結(jié)果處理等方面也基本接近。對(duì)于其它氰化物等非金屬含量、鐵等金屬含量的測(cè)定,檢測(cè)方法則不同,但在實(shí)際分析中均可使用。液相吸附檢測(cè),國(guó)內(nèi)木質(zhì)炭和煤質(zhì)炭均開展碘值、亞甲藍(lán)值、苯酚吸附值、焦糖脫色的測(cè)定。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家氣相吸附中除四氯化碳吸附外,美國(guó)還有丁烷,日本有丙酮、苯吸附等項(xiàng)目;俄羅斯與我國(guó)一樣,煤質(zhì)炭也有苯防護(hù)時(shí)間、氯乙烷防護(hù)時(shí)間檢測(cè)項(xiàng)目;在液相檢測(cè)上,國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家除碘值、亞甲藍(lán)值、焦糖脫色、酚值外,美國(guó)還有丹寧酸值、日本有腐殖酸、ABS值等。結(jié)合本標(biāo)準(zhǔn)的提出,在氣相吸附檢測(cè)中,國(guó)內(nèi)木質(zhì)炭采用四氯化碳吸附率、丁烷工作容量、甲苯吸附率等檢測(cè)指標(biāo),煤質(zhì)活性炭采用四氯化碳吸附、四氯化碳脫附、飽和硫容、穿透硫容、苯蒸氣防護(hù)時(shí)間、氯乙烷防護(hù)時(shí)間等多項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)。其中四氯化碳吸附率是評(píng)價(jià)活性炭氣相吸附性能的主要試驗(yàn)方法,是最典型的評(píng)價(jià)指標(biāo)。該方法在國(guó)內(nèi)外煤質(zhì)炭、木質(zhì)炭的試驗(yàn)原理、試驗(yàn)條件以及結(jié)果處理上都基本一致。由于此項(xiàng)試驗(yàn)是恒溫飽和吸附試驗(yàn),盡管各國(guó)的吸附管尺寸不一致,但相互測(cè)定誤差較小,不影響試驗(yàn)結(jié)果,因此可以說各國(guó)在四氯化碳吸附率的試驗(yàn)方法上無(wú)差異。值得一提的是,四氯化碳被認(rèn)為是造成同溫層臭氧減少的潛在因素,美國(guó)已規(guī)定四氯化碳不再用于試驗(yàn)室用途。因此,經(jīng)過大量的試驗(yàn)后,美國(guó)采用正丁烷吸附取代四氯化碳吸附,二者之間的關(guān)系呈良好的線性關(guān)系,因此本標(biāo)準(zhǔn)可取其中一項(xiàng)作為質(zhì)量指標(biāo)。4.2國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn) 我國(guó)的工業(yè)VOCs排放治理工作雖然起步較早,但長(zhǎng)期以來(lái)基本上處于自由發(fā)展?fàn)顟B(tài)。隨著《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》、《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)、惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB14554-93)等法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,有機(jī)廢氣污染控制體系正在逐步完善。2021年8月生態(tài)環(huán)境部正式印發(fā)《關(guān)于加快解決當(dāng)前揮發(fā)性有機(jī)物治理突出問題的通知》(環(huán)大氣〔2021〕65號(hào)),落實(shí)相關(guān)法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)等要求。2021年7月江蘇省生態(tài)環(huán)境廳下達(dá)關(guān)于將排污單位活性炭使用更換納入排污許可管理的通知。\t"/item/%E6%B4%BB%E6%80%A7%E7%82%AD%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%A0%87%E5%87%86/_blank"中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB)按原料的不同又分為煤質(zhì)顆粒活性炭試驗(yàn)方法(GB/T7702.1~7702.22)和木質(zhì)活性炭試驗(yàn)方法(GB/T12496.1~12496.22)兩種檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。兩種檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)各自活性炭原料、用途、性質(zhì)和特點(diǎn)的不同制訂了相應(yīng)的檢測(cè)項(xiàng)目。\t"/item/%E6%B4%BB%E6%80%A7%E7%82%AD%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%A0%87%E5%87%86/_blank"煤質(zhì)活性炭基本為顆粒狀,主要用于氣相吸附和液相吸附領(lǐng)域,其檢測(cè)項(xiàng)目也是圍繞這些用途來(lái)確定,還包括對(duì)活性炭物理性能、吸附性能和表面結(jié)構(gòu)的相關(guān)檢測(cè)方法。GB/T7702.1-7702.22標(biāo)準(zhǔn)中如水分、強(qiáng)度、碘值、裝填密度等檢測(cè)方法接近于\t"/item/%E6%B4%BB%E6%80%A7%E7%82%AD%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%A0%87%E5%87%86/_blank"美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)。木質(zhì)活性炭分為粉狀、成型狀(柱狀、蜂窩狀、纖維狀等),無(wú)定型顆粒狀(椰殼活性炭、杏殼活性炭等),主要用于液相脫色和氣相吸附,所制訂的檢測(cè)項(xiàng)目也側(cè)重于此。除常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目外,還有一些活性炭純度的檢驗(yàn)方法,如對(duì)金屬和化合物含量進(jìn)行檢測(cè)。目前,國(guó)家尚未出臺(tái)針對(duì)工業(yè)有機(jī)廢氣治理設(shè)施用活性炭標(biāo)準(zhǔn)。2007年我國(guó)發(fā)布了《環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求》系列標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)有機(jī)廢氣催化凈化裝置》(HJ/T389-2007)、《工業(yè)廢氣吸附凈化裝置》(HJ/T386-2007)、《工業(yè)廢氣吸收凈化裝置》(HJ/T387-2007)等,對(duì)工業(yè)廢氣吸附凈化裝置技術(shù)要求、檢驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則進(jìn)行了籠統(tǒng)規(guī)定,而對(duì)于治理設(shè)施用活性炭的性能要求、環(huán)境要求等方面未形成相應(yīng)的規(guī)范。我國(guó)通過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)治理設(shè)施用活性炭作出規(guī)定,包括《木質(zhì)活性炭試驗(yàn)方法甲醛吸附率的測(cè)定》(GB∕T35565-2017)、《活性炭丁烷工作容量測(cè)試方法》(GB/T20449-2006)、《活性炭著火點(diǎn)測(cè)試方法》(GB/T20450-2006)、《木質(zhì)活性炭試驗(yàn)方法甲苯吸附率的測(cè)定》(GB/T35815-2018)、《活性炭纖維氈》(HG/T3922-2006)、《活性炭苯吸附率的測(cè)定》(LY∕T3155-2019)、《活性炭纖維通用技術(shù)要求與測(cè)試方法》(DB32∕T2770-2015)等。我國(guó)通過相關(guān)政策文件對(duì)治理設(shè)施用活性炭作出規(guī)定,包括《推進(jìn)大氣污染聯(lián)防聯(lián)控制工作改善區(qū)域空氣質(zhì)量指導(dǎo)意見的通知(國(guó)辦發(fā)[2010]33號(hào))》、《重點(diǎn)區(qū)域大氣污染“十二五”規(guī)劃(環(huán)發(fā)[2012]130號(hào))》、《揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)污染防治技術(shù)政策(公告2013年第31號(hào)2013-05-24實(shí)施)》、《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃(國(guó)發(fā)[2013]37號(hào))》、《大氣揮發(fā)性有機(jī)物排放清單編制技術(shù)指南(試行)》(環(huán)保部公告2014年第55號(hào))、《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》、《“十三五”揮發(fā)性有機(jī)物減排工作方案》等?!蛾P(guān)于加快解決當(dāng)前揮發(fā)性有機(jī)物治理突出問題的通知》(環(huán)大氣〔2021〕65號(hào))中對(duì)采用活性炭吸附工藝的企業(yè)治理設(shè)施用活性炭質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、碘值、比表面積等作出要求。4.3與江蘇省及地方相關(guān)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系 本標(biāo)準(zhǔn)是貫徹《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》、《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》、《國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作管理辦法》等法律法規(guī),落實(shí)生態(tài)環(huán)境部《關(guān)于加快解決當(dāng)前揮發(fā)性有機(jī)物治理突出問題的通知》、江蘇省生態(tài)環(huán)境廳《“十三五”揮發(fā)性有機(jī)物污染防治工作方案》、《關(guān)于將排污單位活性炭使用更換納入排污許可管理的通知》和《關(guān)于構(gòu)建活性炭質(zhì)量問題線索移交機(jī)制的通知》的重要手段,是對(duì)國(guó)家、行業(yè)和地方標(biāo)準(zhǔn)中未覆蓋內(nèi)容的補(bǔ)充,對(duì)于指導(dǎo)江蘇省VOCs廢氣治理工作,規(guī)范企業(yè)活性炭吸附廢氣治理,以保證VOCs廢氣治理效果、改善大氣環(huán)境具有重要作用。國(guó)內(nèi)有關(guān)工業(yè)有機(jī)廢氣治理的標(biāo)準(zhǔn)更偏向于工業(yè)廢氣吸附凈化裝置的技術(shù)要求、檢驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則等,治理設(shè)施用活性炭方面標(biāo)準(zhǔn)不健全。而凈化裝置的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)治理設(shè)施用活性炭標(biāo)準(zhǔn)的制訂具有參考價(jià)值,例如《環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求工業(yè)廢氣吸附凈化裝置》(HJ/T386-2007)、《工業(yè)有機(jī)廢氣凈化裝置性能測(cè)定方法》等標(biāo)準(zhǔn)。而《食品添加劑植物活性炭(木質(zhì)活性炭)》(GB29215-2012)、《活性炭分類和命名》(GB∕T32560-2016)、《活性碳纖維通用技術(shù)要求與測(cè)試方法》(DB32∕T2770-2015)等標(biāo)準(zhǔn)中涉及活性炭的規(guī)定對(duì)工業(yè)有機(jī)廢氣治理用活性炭性能標(biāo)準(zhǔn)也有非常大的參考價(jià)值。5標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容5.1基本框架本標(biāo)準(zhǔn)由前言和七個(gè)章節(jié)構(gòu)成。七個(gè)章節(jié)分別為范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語(yǔ)和定義、技術(shù)指標(biāo)、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸和貯存。5.2適用范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了工業(yè)有機(jī)廢氣治理用活性炭的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則以及包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸與貯存。本文件適用于以煤、生物質(zhì)(木材、竹材、果殼等)為主要原材料制備的顆粒活性炭、蜂窩活性炭、以含碳纖維等高分子材料為主要原料制備的纖維狀活性炭,及再生活性炭。5.3規(guī)范性引用文件 下列文件對(duì)于本標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用是必不可少的。GB/T7701.1煤質(zhì)顆?;钚蕴繗庀嘤妹嘿|(zhì)顆粒活性炭GB/T7702.1煤質(zhì)顆?;钚蕴吭囼?yàn)方法水分的測(cè)定GB/T7702.3煤質(zhì)顆?;钚蕴吭囼?yàn)方法強(qiáng)度的測(cè)定GB/T7702.4煤質(zhì)顆粒活性炭試驗(yàn)方法裝填密度的測(cè)定GB/T7702.7煤質(zhì)顆?;钚蕴吭囼?yàn)方法碘吸附值的測(cè)定GB/T7702.13煤質(zhì)顆?;钚蕴吭囼?yàn)方法四氯化碳吸附率的測(cè)定GB/T7702.15煤質(zhì)顆粒活性炭試驗(yàn)方法灰分的測(cè)定GB/T12496.3木質(zhì)活性炭試驗(yàn)方法灰分的測(cè)定GB/T12496.4木質(zhì)活性炭試驗(yàn)方法水分的測(cè)定GB/T12496.5木質(zhì)活性炭試驗(yàn)方法四氯化碳吸附率(活性)的測(cè)定GB/T12496.6木質(zhì)活性炭試驗(yàn)方法強(qiáng)度的測(cè)定GB/T12496.8木質(zhì)活性炭試驗(yàn)方法碘吸附值的測(cè)定GB/T13465.3不透性石墨材料試驗(yàn)方法第3部分抗壓強(qiáng)度GB/T3923.1紡織品織物拉伸性能GB/T20450活性炭著火點(diǎn)測(cè)試方法GB/T32560活性炭分類和命名HJ2026吸附法工業(yè)有機(jī)廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范LY/T3284工業(yè)有機(jī)廢氣凈化用活性炭技術(shù)指標(biāo)及試驗(yàn)方法DB32/T2770活性炭纖維通用技術(shù)要求與測(cè)試方法5.4術(shù)語(yǔ)和定義5.4.1生物質(zhì)活性炭biomass-basedactivatedcarbon以為主要原材料,經(jīng)炭化、活化制成的多孔性吸附材料。5.4.2纖維狀活性炭activatedcarbonfiber將某種含碳纖維(如黏膠基、聚丙烯腈基、酚醛基等)經(jīng)活化制成的多孔性纖維狀吸附材料。5.4.3再生活性炭regeneratedactivatedcarbon將使用過的活性炭經(jīng)過脫附、活化等再生后制得的多孔吸附材料。5.5技術(shù)指標(biāo)的選取5.5.1技術(shù)指標(biāo)的選取本次技術(shù)指標(biāo)的選取,一方面遵循聯(lián)動(dòng)性和客觀性原則,參照現(xiàn)行的與活性炭有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)及應(yīng)用領(lǐng)域常用控制指標(biāo);另一方面遵循適用性和實(shí)用性原則,重點(diǎn)考慮表征揮發(fā)性有機(jī)物吸附能力的相關(guān)指標(biāo),對(duì)于目前測(cè)試方法不成熟、成本高昂、檢測(cè)技術(shù)能力不足的指標(biāo),則選擇具有同類表征功能的替代指標(biāo)或者作為推薦性技術(shù)指標(biāo);同時(shí)遵循促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展原則,選擇的技術(shù)指標(biāo)在一定程度上能夠起到推動(dòng)能源節(jié)約和環(huán)境治理技術(shù)優(yōu)化的作用?;钚蕴啃阅苤笜?biāo)分為物理性能、化學(xué)性能、吸附性能三大類。根據(jù)用途不同,現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用過程中通常關(guān)注的物理性能指標(biāo)主要包括外觀、形狀、表觀密度、粒度、比表面積、孔容積、耐磨強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度等,化學(xué)性能指標(biāo)包括灰分、pH、著火點(diǎn)及部分物質(zhì)含量等,吸附性能又分為氣相吸附性能和液相吸附性能。為充分體現(xiàn)適用于工業(yè)有機(jī)廢氣治理的活性炭技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),本次物理性能指標(biāo)選擇了水分含量、強(qiáng)度(耐磨強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)力)、裝填密度;化學(xué)指標(biāo)選擇了灰分、著火點(diǎn);吸附性指標(biāo)選擇了碘吸附值、四氯化碳吸附率。這些指標(biāo)的選取和限值確定是工作組調(diào)研了目前國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品的技術(shù)要求、采樣方法以及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行設(shè)定的。具體指標(biāo)的選擇依據(jù)如下所述:水分含量水分含量指標(biāo)是活性炭和活性碳纖維的基礎(chǔ)物理性質(zhì)指標(biāo)之一,是指試樣經(jīng)烘干后失去的質(zhì)量占原試樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)?;钚蕴亢突钚蕴祭w維屬于多孔性吸附材料,其孔隙中水分含量的高低會(huì)影響吸附效果,水分含量越高,單位質(zhì)量?jī)?nèi)干基越低,吸附其他物質(zhì)的能力就越弱。水分是衡量吸附能力的影響因素之一,同時(shí)參考GB/T7701.1的指標(biāo)要求,選擇水分含量作為工業(yè)有機(jī)廢氣治理用活性炭技術(shù)指標(biāo)之一。耐磨強(qiáng)度耐磨強(qiáng)度即耐磨損或抗磨擦的性能,在吸附材料應(yīng)用過程中,主要表征吸附材料由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)造成的磨損。一旦發(fā)生磨損將會(huì)導(dǎo)致比表面積、干基損失,甚至掉落的細(xì)顆粒材料會(huì)堵塞空隙影響氣相的通透性,最終降低吸附能力。耐磨強(qiáng)度是關(guān)系活性炭吸附性能的一個(gè)重要指標(biāo),因此選擇耐磨強(qiáng)度作為技術(shù)指標(biāo)之一。顆粒狀活性炭通過散裝進(jìn)入吸附裝置中,經(jīng)風(fēng)機(jī)通風(fēng)作用后,顆粒之間不可避免地會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),而蜂窩狀活性炭、活性碳纖維均是預(yù)制成型材料,相對(duì)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象不明顯。同時(shí)參考GB/T7701.1的指標(biāo)要求,本標(biāo)準(zhǔn)將耐磨強(qiáng)度作為顆?;钚蕴康募夹g(shù)指標(biāo)之一??箟簭?qiáng)度抗壓強(qiáng)度是表征吸附材料受壓時(shí)是否會(huì)產(chǎn)生破裂現(xiàn)象的指標(biāo),一旦受到壓力作用發(fā)生變形、破損后導(dǎo)致堵塞空隙、比表面積和干基損失等結(jié)果,尤其在風(fēng)機(jī)大風(fēng)量作用條件下,將會(huì)一定程度影響吸附材料的吸附性能??箟簭?qiáng)度分為縱向和橫向,縱向抗壓強(qiáng)度即為沿著貫穿蜂窩活性炭孔徑方向施加壓力所能承受的強(qiáng)度極限,橫向抗壓強(qiáng)度則是相交于蜂窩活性炭孔徑方向施加壓力所能承受的強(qiáng)度極限。蜂窩活性炭采用優(yōu)質(zhì)煤質(zhì)活性炭為原料,經(jīng)模具壓制,高溫活化燒制而成,具有比表面積適中,通孔阻力小,微孔發(fā)達(dá),高吸附容量,使用壽命較長(zhǎng)等特點(diǎn),普遍應(yīng)用于氣體污染治理中。其參數(shù)規(guī)格有100×100×100mm和50×100×100mm兩種,孔距一般為1.55mm,壁厚約為1mm,在安裝過程中需要將蜂窩炭層層疊加,因此對(duì)蜂窩炭的抗壓強(qiáng)度有相應(yīng)要求。而活性碳纖維塑性條件較好,受壓變形也不會(huì)對(duì)吸附能力產(chǎn)生較大影響,常規(guī)有機(jī)廢氣吸附過程中受壓破損的概率也極低,因此抗壓強(qiáng)度不作為活性碳纖維的技術(shù)指標(biāo)。對(duì)于顆?;钚蕴慷?,由于采取散裝方式,且一般散料不會(huì)選擇抗壓強(qiáng)度作為指標(biāo),因此抗壓強(qiáng)度指標(biāo)適用于蜂窩活性炭,并與蜂窩炭的常規(guī)生產(chǎn)尺寸有關(guān)。斷裂強(qiáng)力斷裂強(qiáng)力是塑性材料常用的一個(gè)質(zhì)量性能指標(biāo),按所規(guī)定的條件進(jìn)行測(cè)試,拉伸活性碳纖維至斷裂,取其至斷裂時(shí)最低值的力。斷裂強(qiáng)力指標(biāo)適用于活性碳纖維,且與活性碳纖維的制備工藝密切相關(guān)。黏膠基纖維、聚丙烯腈纖維和酚醛纖維是生產(chǎn)活性碳纖維的的主要原料,但是總的來(lái)說分為纖維絲預(yù)處理、炭化和活化三個(gè)階段。在揮發(fā)性有機(jī)物治理應(yīng)用方面,活性碳纖維主要用于甲苯、苯等苯系化合物、二氯甲烷、三氯乙烯、甲烷等有機(jī)物的處理,活性碳纖維是否破損直接影響到吸附裝置的吸附效果,因此斷裂強(qiáng)力是衡量活性碳纖維質(zhì)量的重要指標(biāo)。本標(biāo)準(zhǔn)將斷裂強(qiáng)力作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。著火點(diǎn)活性炭的炭層或部分雜質(zhì)在吸附過程會(huì)產(chǎn)生熱量,如果該熱量產(chǎn)生的溫度超過活性炭的著火點(diǎn),在使用中可能會(huì)引發(fā)著火現(xiàn)象。在使用過程中導(dǎo)致著火的影響因素眾多,活性炭著火點(diǎn)是其著火特性的主要表現(xiàn)形式,因此著火點(diǎn)是活性炭質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,也是安全因素之一。從安全生產(chǎn)以及吸附裝置穩(wěn)定性的的角度,本標(biāo)準(zhǔn)有必要將著火點(diǎn)作為一項(xiàng)常規(guī)指標(biāo)。同時(shí),國(guó)家也出臺(tái)了活性炭著火點(diǎn)的相關(guān)要求,例如《氣相用煤質(zhì)顆?;钚蕴俊稧B/T7701.1,以及《活性炭著火點(diǎn)測(cè)試方法》(GB/T20450)等測(cè)試方法。碘吸附值碘吸附值是衡量活性炭產(chǎn)品質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)?;钚蕴炕罨潭雀叩汀⑽⒖锥嗌俸彤a(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)劣密切相關(guān),碘吸附值是指單位質(zhì)量的活性炭在水溶液中吸附的碘量,碘分子大小為0.6nm左右?;钚蕴康牡馕街狄话阍?00~1300mg/g之間,碘吸附值是活性炭微孔對(duì)小分子雜質(zhì)吸附能力的體現(xiàn),因此碘吸附值是活性炭重點(diǎn)考慮的一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)?,F(xiàn)行的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中,已經(jīng)出現(xiàn)了多項(xiàng)用于碘吸附值測(cè)試的試驗(yàn)方法,《關(guān)于加快解決當(dāng)前揮發(fā)性有機(jī)物治理突出問題的通知》(環(huán)大氣〔2021〕65號(hào))中也對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物治理過程中的突出問題提出了整治要求,以活性炭吸

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