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文檔簡介

ICS13.020.40

CCSN772

團體標準

T/GDAEPIXXXX—XXXX

紫外光光催化氧化法工業(yè)有機廢氣治理工

程技術(shù)規(guī)范

Technicalspecificationforindustrialorganicwastegastreatmentbyphotocatalytic

oxidationunderultravioletlight

(征求意見稿)

在提交反饋意見時,請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

廣東省環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會??發(fā)布

T/GDAEPIXXXX—XXXX

紫外光光催化氧化法工業(yè)有機廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了紫外光光催化氧化法工業(yè)有機廢氣治理工程的設(shè)計、施工、驗收、運行管理等方面的

要求。

本文件適用于現(xiàn)有的,新建、改建和擴建的紫外光光催化氧化技術(shù)治理工業(yè)有機廢氣工程,可作為

環(huán)境影響評價、工程咨詢、設(shè)計、施工、驗收及建成后運行與管理的技術(shù)依據(jù)。

本文件不適用于家庭環(huán)境安裝的紫外光光催化氧化法的室內(nèi)凈化裝置。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本

文件。

GB/T2893圖形符號安全色和安全標志

GB2894安全標志及其使用導則

GB3095環(huán)境空氣質(zhì)量標準

GB4053.1固定式鋼梯及平臺安全要求第1部分:鋼直梯

GB4053.2固定式鋼梯及平臺安全要求第2部分:鋼斜梯

GB4053.3固定式鋼梯及平臺安全要求第3部分:工業(yè)防護欄桿及鋼平臺

GB7231工業(yè)管道的基本識別色、識別符號和安全標識

GB12348工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準

GB/T12801生產(chǎn)過程安全衛(wèi)生要求總則

GB/T16157固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法

GB19258紫外線殺菌燈

GB/T28001職業(yè)健康安全管理體系要求

GB28235紫外線消毒器衛(wèi)生要求

GB50014室外排水設(shè)計標準

GB50015建筑給水排水設(shè)計規(guī)范

GB50016建筑設(shè)計防火規(guī)范

GB50051煙囪設(shè)計規(guī)范

GB50054低壓配電設(shè)計規(guī)范

GB50055通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范

GB50093自動化儀表工程施工及質(zhì)量驗收規(guī)范

GB50116火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范

GB50140建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范

GB50194建設(shè)工程施工現(xiàn)場供用電安全規(guī)范

GB50202建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收標準

GB50203砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范

1

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GB50204混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范

GB50205鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范

GB50231機械設(shè)備安裝工程施工及驗收通用規(guī)范

GB50236現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范

GB50252工業(yè)安裝工程質(zhì)量檢驗評定統(tǒng)一標準

GB50254電氣裝置安裝工程低壓電器施工及驗收規(guī)范

GB50257電氣裝置安裝工程爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電氣裝置施工及驗收規(guī)范

GB50275風機、壓縮機、泵安裝工程施工及驗收規(guī)范

GB50300建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準

GB50303建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范

GB/T50493石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設(shè)計標準

GB50726工業(yè)設(shè)備及管道防腐蝕工程施工規(guī)范

GB50727工業(yè)設(shè)備及管道防腐蝕工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范

GB/T50087工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范

GBZ1工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準

GBZ2.1工作場所有害因素職業(yè)接觸限值第1部分:化學有害因素

GBZ2.2工作場所有害因素職業(yè)接觸限值第2部分:物理因素

HJ/T1氣體參數(shù)測量和采樣的固定位裝置

HJ38固定污染源廢氣總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定氣相色譜法

HJ/T397固定源廢氣監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

HJ732固定污染源廢氣揮發(fā)性有機物的采樣氣袋法

HJ734固定污染源廢氣揮發(fā)性有機物的測定固相吸附—熱脫附/氣相色譜—質(zhì)譜法

HJ2522環(huán)境保護產(chǎn)品技術(shù)要求紫外線消毒裝置

HG/T20509儀表供電設(shè)計規(guī)范

HG/T20511信號報警及連鎖系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范

3術(shù)語和定義

HJ/T397界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

工業(yè)有機廢氣Industrialorganicwastegas

指工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的含有苯系物、脂肪烴、鹵代烴、含氧/氮/硫有機化合物等揮發(fā)性有機化合

物的氣態(tài)污染物。

3.2

光催化劑Photocatalyst

-

在紫外光激發(fā)下,能夠產(chǎn)生電子–空穴對、羥基自由基(?OH)和超氧自由基(?O2)等活性物種,

加速揮發(fā)性有機化合物分解(或降解)反應(yīng)速率,而本身的物理和化學性質(zhì)不發(fā)生改變的材料。

3.3

紫外燈ultra-violetlamp

指能產(chǎn)生185nm、254nm、365nm為主波長的紫外線燈管。

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3.4

紫外光光催化氧化反應(yīng)UV-inducedphotocatalyticoxidation

在185nm、254nm、365nm為主波長的紫外光激發(fā)下,揮發(fā)性有機化合物在光催化劑上發(fā)生的光

催化氧化反應(yīng)。

3.5

紫外光光氧化反應(yīng)UV-inducedphotooxidationreaction

指揮發(fā)性有機化合物在波長為185nm或254nm紫外光激發(fā)下發(fā)生的化學分解反應(yīng)。

3.6

紫外光光催化氧化設(shè)備UV-inducedphotocatalyticreactionequipment

指在紫外光作用下,利用光催化劑將廢氣中的揮發(fā)性有機污染物通過光催化氧化作用轉(zhuǎn)化為二氧化

碳和水等無毒無害物質(zhì)的過程與裝置,也就是有效凈化廢氣中污染物的設(shè)備及其附屬配件,紫外光光催

化氧化設(shè)備主要由前處理系統(tǒng)、紫外光光催化系統(tǒng)和其他輔助系統(tǒng)構(gòu)成。

3.7

凈化效率Purificationefficiency

根據(jù)凈化裝置進口和出口,氣流中污染物的排放量計算其凈化效率,按公式(1)計算凈化效率。

···································(1)

??????????????

式中:

?=??×100%==????×100%

η——凈化設(shè)備的凈化效率,單位為百分號(%);

GJ、GC——凈化裝置進口和出口污染物排放速率,單位為千克每小時(kg/h);

CJ、C——凈化裝置進口和出口污染物排放濃度,單位為毫克每立方米(mg/m3);

QJ、QC——凈化裝置進口和出口標準狀態(tài)下干排氣量,單位為立方米每小時(m3/h)。

[來源:HJ/T397—2007,12.6.1]

4原理

4.1紫外光光催化氧化原理

在185nm、254nm、365nm為主波長的紫外光激發(fā)下,光催化劑(銳鈦礦、金紅石等)價帶上的

電子(e-)被激發(fā)并躍過禁帶而進入導帶,同時在價帶上產(chǎn)生相應(yīng)的空穴,形成光生電子—空穴對,電

子和空穴在電場的作用下遷移到光催化劑表面并形成活性氧自由基,并氧化降解揮發(fā)性有機污染物。同

時由于價帶上空穴具有較強的氧化能力,可直接氧化揮發(fā)性有機物,同時與半導體表面吸附的水等發(fā)生

反應(yīng)形成強氧化性的羥基自由基(?OH),而躍遷到導帶的電子也具有較強的還原性,同時也可以與吸

-

附在催化劑表面的氧氣分子(O2)反應(yīng)生成超氧自由基(?O2)等氧化活性物種發(fā)生化學降解反應(yīng)。這

些氧化活性物種最終與工業(yè)有機廢氣中的揮發(fā)性有機化合物發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳和水,從而達到

有機廢氣凈化的目的。

4.2紫外光光氧化原理

紫外光光氧化包括直接光氧化反應(yīng)和間接光氧化反應(yīng)。直接光氧化反應(yīng)是指在紫外光波長為185nm

和254nm輻照下,有機污染物分子直接吸收光子能量后呈現(xiàn)激發(fā)狀態(tài)并與周圍環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),

致使其化學鍵斷裂。間接光氧化反應(yīng)指在185nm紫外光輻照下,周圍環(huán)境存在的物質(zhì)(如O2等)吸收

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光能呈激發(fā)態(tài),進而生成活性O(shè)、臭氧(O3)等氧化物種,形成的這些活性物種與揮發(fā)性有機化合物發(fā)

生氧化反應(yīng),氧化生成其它二次有機污染物,或二氧化碳和水等的過程。

4.3紫外光光催化氧化和紫外光光氧化協(xié)同反應(yīng)原理

紫外光光催化和紫外光光氧化協(xié)同反應(yīng)指在紫外光波長為185nm和254nm輻照下,一方面催化劑

表面會產(chǎn)生強氧化活性自由基與揮發(fā)性有機化合物發(fā)生氧化降解反應(yīng),另一方面高能量紫外光能同時活

化有機污染物分子和O2。也就是說,當選用185nm和254nm為主的紫外燈時,有機廢氣治理過程是結(jié)

合了紫外光光催化氧化和紫外光光氧化的協(xié)同化學分解反應(yīng),從而加速了有機污染物分子的氧化分解,

有效促進了揮發(fā)性有機廢氣的凈化過程。

5污染物與污染物負荷

5.1紫外光光催化氧化法適用于芳香烴、含氧類化合物、鹵代烴(異味臭氣)、苯乙烯(異味臭氣)、

含硫/含氮(異味臭氣)等工業(yè)排放的氣態(tài)有機污染物的治理,進入紫外光光催化氧化裝置的廢氣中揮

發(fā)性有機物的濃度宜低于300mg/m3。

5.2進入紫外光光催化氧化裝置的廢氣溫度宜低于50℃。

5.3進入紫外光光催化氧化裝置的相對濕度宜低于80%。

5.4為防止進入紫外光光催化氧化設(shè)備的廢氣發(fā)生爆炸,對于進入紫外光光催化氧化裝置的單一或多

組分有機污染物的濃度,應(yīng)符合HJ2026的有關(guān)要求。

6總體要求

6.1一般規(guī)定

6.1.1治理工程參見《建設(shè)項目竣工環(huán)境保護驗收管理辦法》的規(guī)定。

6.1.2治理工程應(yīng)遵循綜合治理、循環(huán)利用、達標排放、總量控制的原則。治理工藝設(shè)計應(yīng)本著成熟

可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟適用原則,并考慮節(jié)能、安全、操作簡便,確定主要工藝流程。

6.1.3治理工程應(yīng)與生產(chǎn)工藝水平相適應(yīng),生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)把治理設(shè)備作為生產(chǎn)系統(tǒng)的一部分進行管理,

治理設(shè)備應(yīng)與產(chǎn)生廢氣的相應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備同步運轉(zhuǎn)。

6.1.4經(jīng)過治理后的污染物排放應(yīng)符合國家或地方相關(guān)大氣污染物排放標準的規(guī)定。

6.2設(shè)備構(gòu)成

設(shè)備由以下系統(tǒng)組成:

a)前處理系統(tǒng)主要由除塵、除油、降溫、除濕等系統(tǒng)組成;

b)紫外燈光催化氧化系統(tǒng)主要由紫外燈和光催化劑模塊組成;

c)臭氧消除系統(tǒng)主要由臭氧消除催化劑模塊組成;

d)其他輔助系統(tǒng)主要由過程控制、電氣、給排水等系統(tǒng)組成。

7工藝設(shè)計

7.1一般規(guī)定

7.1.1設(shè)備的處理風量應(yīng)按照生產(chǎn)企業(yè)的最大廢氣排放量的120%進行設(shè)計。

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7.1.2紫外光光催化氧化設(shè)備的總凈化效率應(yīng)大于80%,尾氣排放應(yīng)滿足相應(yīng)排放標準。

7.1.3煙囪的設(shè)計應(yīng)滿足GB50051的相關(guān)要求。

7.1.4治理工程應(yīng)設(shè)置故障自動報警和保護裝置,并符合等安全生產(chǎn)、事故防范的相關(guān)規(guī)定。

7.1.5儀器儀表設(shè)計與安裝應(yīng)符合HG/T20511、HG/T20509、GB50093等相關(guān)規(guī)定。

7.2工藝路線

工藝路線的選擇應(yīng)結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模、原料種類、生產(chǎn)工藝、廢氣排放特征等實際情況,選擇合理

的廢氣治理工藝路線。根據(jù)廢氣排放特征,可選用的治理工藝有:

a)當廢氣中揮發(fā)性有機物濃度低于300mg/m3,且苯系物和含氧類揮發(fā)性有機化合物含量超過

50%時,宜選用波長為254nm和365nm紫外燈作為光源,選用工藝路線可為:除塵+除濕+

紫外光光催化氧化工藝;

b)當廢氣中揮發(fā)性有機物濃度低于300mg/m3,且廢氣中苯系物和含氧類揮發(fā)性有機化合物含量

低于50%時,宜選用波長為185nm紫外燈作為光源,選用工藝路線可為:除塵+除濕+紫外光

光催化氧化+臭氧消除工藝。

7.3設(shè)備要求與二次污染控制

7.3.1設(shè)備要求

7.3.1.1紫外燈型號選擇應(yīng)根據(jù)揮發(fā)性有機污染物的組分、各組分的濃度和占比進行合理選擇185nm、

254nm、365nm為主波長的紫外燈。

7.3.1.2紫外燈的壽命應(yīng)不低于5000h,2000h紫外輔射通量維持率不低于85%,壽終時紫外線輔射

通量的維持率不低于65%。紫外燈應(yīng)滿足GB19258、GB28235、HJ2522相關(guān)規(guī)定。

7.3.1.3紫外光光催化氧化設(shè)備內(nèi)部安裝的紫外燈在使用壽命周期內(nèi),當損壞數(shù)量未達到總數(shù)量20%

時,裝置運行狀態(tài)視為正常;當損壞數(shù)量超過總數(shù)量20%時,裝置運行狀態(tài)視為非正常,應(yīng)替補更換

完好的紫外燈,保證設(shè)備運行正常。

7.3.1.4紫外光光催化氧化設(shè)備內(nèi)部安裝的紫外燈應(yīng)均勻布置過流截面,紫外燈之間的間距宜小于

200mm,紫外燈與光催化劑的距離宜小于100mm。

7.3.1.5紫外光光催化氧化設(shè)備內(nèi)部配置的紫外燈總功率宜大于4.5KW/(萬m3·h)

7.3.1.6光催化劑的使用壽命應(yīng)大于8000h,催化劑的持續(xù)活性不應(yīng)低于80%

7.3.1.7催化劑的基材宜采用泡沫鎳網(wǎng)、發(fā)泡陶瓷網(wǎng)等;光催化劑宜采用具較高氧化電位及氧化活性

的銳鈦礦、金紅石等半導體;光催化劑在基材上的負載量應(yīng)大于14.5g/m2。

7.3.1.8進入設(shè)備的氣體流速宜低于1.5m/s,停留時間宜大于3.0s。

7.3.1.9紫外光光催化氧化設(shè)備應(yīng)處于微負壓狀態(tài)運行。

7.3.1.10紫外光光催化氧化設(shè)備的殼體材料宜選用具有防腐耐溫不銹鋼材料,保證設(shè)備強度和使用壽

命。

7.3.2二次污染控制

7.3.2.1當選用185nm紫外燈作為光源時或臭氧濃度大于160mg/m3時,應(yīng)在紫外光光催化氧化設(shè)備

末端設(shè)置臭氧消除系統(tǒng),控制臭氧排放濃度應(yīng)達到GB3095規(guī)定中臭氧的日最大8小時平均值二級濃

度限值。

7.3.2.2設(shè)備運行噪聲應(yīng)滿足GB/T50087和GB12348相關(guān)規(guī)定。

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8工藝設(shè)備

8.1主要設(shè)備的性能應(yīng)符合7.3中的相關(guān)要求。

8.2紫外光光催化氧化設(shè)備的性能應(yīng)符合7.1.2中的相關(guān)要求。

8.3設(shè)備、平臺、扶梯等涉及鋼制材料應(yīng)符合GB/T912和GB/T3077的相關(guān)規(guī)定。

9檢測與過程控制

9.1檢測

9.1.1紫外光光催化氧化設(shè)備應(yīng)配置壓差、溫度、濕度、O3等檢測儀器。

9.1.2治理工程設(shè)備入口和排氣筒應(yīng)設(shè)置永久性采樣口,采樣口和采樣平臺的設(shè)置應(yīng)符合HJ/T1和

GB/T16157等規(guī)定。

9.1.3VOCs的采樣方法應(yīng)符合GB/T16157、HJ732和HJ734等規(guī)定。

9.1.4檢測方法應(yīng)符合HJ38和HJ734等規(guī)定,檢測項目包括但不限于:

a)設(shè)備中非甲烷總烴和國家或廣東省相關(guān)行業(yè)排放標準中所規(guī)定的污染物進出口濃度(至少三

次檢測);

b)設(shè)備廢氣進出口主要污染物濃度:顆粒物,O3,揮發(fā)性有機物等;

c)設(shè)備運行狀態(tài):壓差、電流、溫度、濕度等;

d)紫外光光催化氧化設(shè)備凈化效率。

9.2過程控制

9.2.1控制系統(tǒng)應(yīng)在滿足工藝要求的前提下,運行可靠、經(jīng)濟、易操作、安全等要求。

9.2.2工程設(shè)備現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置控制平臺,并實時顯示設(shè)備的運行狀態(tài)。

9.2.3設(shè)備應(yīng)設(shè)置全自動智能控制系統(tǒng),并可通過手機、電腦實時在線監(jiān)控。

10輔助系統(tǒng)

10.1電氣系統(tǒng)

電氣系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)滿足GB50054、GB50055和GB50194等標準的要求。

10.2給水、排水與消防系統(tǒng)

10.2.1給水、排水設(shè)計應(yīng)符合GB50014和GB50015的規(guī)定。

10.2.2消防系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)符合GB50016和GB50116的有關(guān)規(guī)定,并按GB50140配置消防器材。

11勞動安全與職業(yè)衛(wèi)生

11.1勞動安全

11.1.1勞動安全管理應(yīng)符合GB/T12801的規(guī)定。建立并嚴格執(zhí)行定期安全檢查制度,及時消除潛在

隱患,防止事故發(fā)生。

11.1.2設(shè)備應(yīng)安裝可燃氣、有毒氣報警裝置,裝置設(shè)置應(yīng)符合GB50493的要求。

11.1.3設(shè)備應(yīng)根據(jù)使用場所的要求安裝防火、防爆裝置并符合GB50016等相關(guān)標準的要求。

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11.1.4固定式鋼梯、防護欄桿及平臺的安全要求應(yīng)符合GB4053.1、GB4053.2和GB4053.3中的相

關(guān)規(guī)定。固定式鋼梯宜采用斜梯或旋梯。

11.1.5安全標志設(shè)計應(yīng)符合GB2893、GB2894和GB7231等規(guī)范的相關(guān)規(guī)定。

11.1.6工作人員應(yīng)培訓上崗,并配備必要的勞動安全衛(wèi)生設(shè)施和勞動防護用品,由專人維護保養(yǎng)。

11.2職業(yè)衛(wèi)生

11.2.1職業(yè)健康安全管理體系應(yīng)符合GB/T28001、GBZ1、GBZ2.1和GBZ2.2的要求。

11.2.2應(yīng)加強作業(yè)場所的職業(yè)衛(wèi)生防護,做好隔音、減震和防毒等預(yù)防工作。

11.2.3對職業(yè)防護設(shè)備和個人使用的職業(yè)病防護用品,應(yīng)進行日常的維護、檢修,定期檢查測試其防

護性能和效果。

12工程施工與驗收

12.1工程施工

12.1.1施工單位應(yīng)具有國家相應(yīng)的工程設(shè)計、施工資質(zhì)。

12.1.2工程施工應(yīng)符合國家、地方、行業(yè)的施工程序及管理文件要求。

12.1.3工程施工應(yīng)按設(shè)計文件進行建設(shè),對工程的變更應(yīng)取得工程設(shè)計單位的設(shè)計變更文件后再進行

施工。

12.1.4工程施工中使用的設(shè)備、材料和部件應(yīng)符合國家現(xiàn)行的標準和設(shè)計要求,并取得供應(yīng)商的合格

證書,設(shè)備安裝應(yīng)符合GB50231的規(guī)定。

12.1.5管道安裝應(yīng)符合GB50236的要求。

12.1.6需要采用防腐材質(zhì)的設(shè)備、管路和管件等的施工和驗收應(yīng)符合GB50726、GB50727的規(guī)定。

12.1.7風機和泵的安裝應(yīng)符合GB50275的要求。

12.1.8施工除遵守相關(guān)的施工技術(shù)規(guī)范以外,還應(yīng)遵守國家工程質(zhì)量、安全衛(wèi)生、消防等強制性標準。

12.2工程驗收

12.2.1工程驗收應(yīng)符合GB50202、GB50203、GB50204、GB50205、GB50236、GB50252、GB50254、

GB50257、GB50303、GB50275、GB50300、GB50093-2013等要求,建設(shè)項目工程驗收參見《建設(shè)

項目(工程)竣工驗收辦法》及《建設(shè)項目環(huán)境保護竣工驗收管理辦法》等文件要求。

12.2.2工程安裝、施工完成后首先應(yīng)對相關(guān)儀器、儀表進行校驗,然后根據(jù)工藝流程進行分項調(diào)整和

整體調(diào)試。

12.2.3工程應(yīng)進行試運行,試運行期間應(yīng)對廢氣治理工藝進行性能測試,測試報告和工程質(zhì)量驗收報

告作為環(huán)境保護驗收的技術(shù)依據(jù)。

12.2.4工程驗收后,建設(shè)單位應(yīng)將有關(guān)設(shè)計、施工和驗收的文件立卷歸檔。

13運行與維護

13.1總體要求

13.1.1治理設(shè)備運行與維護參見《廣東省揮發(fā)性有機物治理設(shè)施運行管理技術(shù)規(guī)范》。

13.1.2治理設(shè)備運行與維護應(yīng)符合設(shè)備說明書和相關(guān)技術(shù)規(guī)范的規(guī)定。

13.1.3治理設(shè)備在正常運行情況下,處理后的廢氣排放應(yīng)達到或優(yōu)于國家、地方和相關(guān)行業(yè)污染物排

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T/GDAEPIXXXX—XXXX

放標準的規(guī)定。

13.1.4治理設(shè)備不應(yīng)超負荷運行。

13.1.5企業(yè)應(yīng)建立健全與治理設(shè)備相關(guān)的運行管理、巡視制度、交接班制

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