罗四夕大气课设.docx
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罗四夕大气课设
目录
前言...........................................................................................................2
课程设计任务书.......................................................................................3
综述.........................................................................................................51.1设计概述…………………………………………………………………………5
1.2设计依据…………………………………………………………………………5
1.3设计原则…………………………………………………………………………5
1.4设计范围…………………………………………………………………………6
1.5设计所采用的主要规范、标准和资料……………………………………………6
2.异味恶臭气体的危害及常用处理方法……………………………………8
2.1异味恶臭气体的来源及危害……………………………………………………8
2.2国内外异味恶臭气体常用处理方法简介………………………………………8
3.本工程基本情况说明与废气收集…………………………………………9
3.1异味产生源基本情况介绍……………………………………………………9
3.2异味废气量统计………………………………………………………………9
3.3废气处理规模确定……………………………………………………………12
4.异味废气处理收集及工艺介绍…………………………………………12
4.1废气收集系统说明……………………………………………………………12
4.2工艺流程图……………………………………………………………………12
5.管网设计计算………………………………………………………………14
5.1风管设置要求…………………………………………………………………14
5.2管路布置………………………………………………………………………15
5.3管网计算………………………………………………………………………16
5.4管路材料选择…………………………………………………………………18
总结......................................................................................................19
参考文献..............................................................................................20
致谢......................................................................................................21
附图.....................................................................................................
前言
大气污染问题是伴随着人类日益频繁的环境破坏活动和工业技术的日新月异而产生的，而且随着科学技术水平的不断发展以及人们生活水平的逐渐提高而得到人们的重视。
臭氧层问题、全球气候变暖问题以及大范围的酸雨问题已经引起了人们的普遍关注，并成为了需要国际合作解决的全球性的问题。
大气污染对人的影响无处不在，无论日常生活还是工作学习，人们都无法避免接触气态环境，这就意味着大气污染的严重性和周边小范围的空气质量状况，都极大的影响着人们的身体健康。
近年来，与大气污染相关的新闻频见报端，说明大气污染问题越来越受到人们的关注。
控制大气污染，需要应用相对成熟的工艺，科学的管理方法，兼顾经济可行性，才能实现对污染进行具有现实意义的控制。
成功控制大气污染，必须确定污染源头，尽量实现源头控制和治理。
然后，按照相应的国家标准或可行的相关标准，因地制宜，采用合理的工艺流程。
任务书中的污水处理公司产生的异味废气，自然排放，严重污染大气环境，危害人体健康，必须选择行之有效的措施来进行收集并处理，实现达标排放。
大气污染控制工程课程设计任务书
一、设计题目
某污水处理公司异味废气收集处理系统设计
二、设计目的
通过课程设计，使学生进一步巩固消化本课程所学的内容，了解工程设计的方法，内容及步骤，掌握大气污染控制系统的设计方法；从而培养学生熟练运用所学理论知识进行设计的能力，使之具备查阅资料，设计和绘图的基本技能。
三、设计原始资料（略）
四、课程设计内容及要求
1、设计概算：
工程概况；异味废气的产生，性质和处理简介。
2、异味废气收集处理系统设计方案的分析确定：
3、异味废气处理设备的选择：
4、收集处理系统管网布置及计算：
计算各装置的位置及管道布置。
并计算各管段的管径、长度、烟囱高度和出口内径以及体系总阻力。
管材的选择。
5、风机及电机的选择设计：
根据净化系统所处理烟气量、烟气温度、系统总阻力等计算风机种类、型号及电动机的种类、型号和功率。
6、编写设计说明书：
设计说明书按照设计程序编写，包括方案的确定、设计计算、设备选择和有关设计的简图等内容。
课程设计说明书应有封面、目录、前言、正文、总节及参考文献等部分。
7、图纸要求：
用CAD绘制。
1）异味废气收集处理系统平面图：
结合原污水处理系统，在厂区规划空地布设废气收集处理设备。
2）异味废气收集处理系统图：
应标出设备、关键编号、并附明细表。
3）异味废气收集处理系统立面图：
图中设备管件应标注编号，编号应与系统图对应。
8课程设计文本提交要求：
依次按设计任务书，设计说明书，附表和附图的顺序，合订成册。
1综述
1.1设计概述
该设计按照国家最新标准和规范作为设计资料进行。
设计根据废气的性质、处理量及处理的要求来确定。
努力减少或防止废气污染物的排放、确保达标排放、回收有用物质、建立无害型工艺达到治理的目的。
1.2设计依据
（1）该污水处理公司提供的与本项目有关的技术资料
（2）《中华人民共和国环境保护法》
（3）《中华人民共和国大气污染防治法》
（4）《环境空气质量标准》
（5）《恶臭污染物排放标准》
（6）《建设项目环境保护设计规范》
（7）《采暖通风和空气调节设计规范》
（8）《国家环境保护“十五”计划》
（9）《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）
1.3设计原则
（1）防火防爆，确保安全。
（2）积极稳妥地采用新技术、新设备，结合企业的现状和管理水平采用先进、可靠的污染治理工艺，力求运行稳定、费用低、管理方便。
（3）妥善解决运行过程中产生的污染物，避免二次污染。
（4）选择新型、高效、低噪设备，注意节能降耗。
（5）依据国家和地方有关环保法律、法规及产业政策要求对工业污染进行治理，充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益。
1.4设计范围
包括废气处理的工艺设计、管道系统设计。
1.5设计所采用的主要规范、标准和资料
设计采用的标准及规范，本工程的建设必须遵守但不局限于下列基础规范：
（1）《环境保护档案管理规范建设项目环境保护管理》（HJ/T8.3-1994）
（2）《建设项目环境保护管理条例》（1998年11月29日国务院令）
（3）《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）
（4）《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）
（5）《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）
（6）《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）
（7）《环境空气质量标准》（GB3095-1996）
（8）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）
（9）《建筑结构荷载规范（2006版）》（GB50009-2001）
（10）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-1992）
（11）《城市环境卫生专用设备》（CJ/T16-1999）
（12）《化工建设项目环境保护设计规定》（HJ/T20667-2005）
（13）《爆炸性气体环境用电气设备第1部分：
通用要求》（GB3836.1-2000）
（14）《爆炸性气体环境用电气设备第2部分：
隔爆型》（GB3836.2-2000）
（15）《爆炸性气体环境用电气设备第13部分：
爆炸性气体环境用电气设备的检修》（GB3836.13-1997）
（16）《爆炸性气体环境用电气设备第15部分：
危险场所电气安装（煤矿除外）》（GB3836.15-2000）
（17）《爆炸性气体环境用电气设备第16部分：
电气装置的检查和维护（煤矿除外）》（GB3836.16-2006）
（18）《低压配电设计规范》（GB50054-1995）
（19）《国家电气设计安全技术规范》（GB19517-2004）
（20）《系统接地的型式及安全技术要求》（GB50054-1995）
（21）《外壳防护等级（IP代码）》（GB4208-2008）
（22）《低压电力线路和电子设备系统的雷电过电压绝缘配合》（GB/T21697－2008）
2异味恶臭气体的危害及常用处理方案
2.1异味恶臭气体的来源及危害
该厂异味气体主要来源于污水处理设施散发的废气，主要污染因子包括：
硫化氢、有机酸等其它有机废气。
异味恶臭气体散发到空气中不仅使人感到不快、恶心、头疼、食欲不振、妨碍睡眠、嗅觉失调、情绪不振、爱发脾气以及诱发哮喘等，而且甚至引起急性病。
2.2国内外异味恶臭气体常用处理方法简介
目前，国内外异味恶臭气体常用处理方法有燃烧法、氧化法、吸收法、吸附法、生物法、光催化法、等离子体除臭法等。
2.2.1燃烧法
燃烧法主要有根据燃烧的温度及辅助介质不同进行燃烧。
2.2.2.氧化法
氧化法主要采用投加氯、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等强氧化剂来破坏污染物分子，具有反应快，处理装置简单等优点。
其缺点是净化效率不高，氧化剂投加量难以控制。
2.2.3吸收法
利用污染物质的物理和化学性质，用水或化学吸收液对废气进行吸收去除的方法。
2.2.4吸附法
是当污染物质通过装有吸附剂（如活性炭、疏水分子筛等）的吸附塔时，利用该吸附剂对污染物的强吸附力，从而达到净化废气的目的。
2.2.5生物法
目前应用较多的主要为生物过滤法。
生物过滤法处理过程是天然滤料来吸附和吸收恶臭气流中的臭气，然后由生长在滤料中的细菌和其它微生物来氧化降解。
2.2.6光催化技术
利用光敏半导体催化氧化或纳米金属氧化物光催化
2.2.7低温等离子体除臭法
低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用，使污染物分子在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到降解污染物的目的。
3本工程基本情况说明与废气收集
3.1异味产生源基本情况介绍
该厂异味气体主要来源于污水处理设施散发的废气，主要污染因子包括：
硫化氢、有机酸等其它有机废气。
污水处理平面图如图1.
3.2异味废气量统计
表1废气产生量统计表
编号
产生源
数量
容积（m3）
换气次数
废气产生量（m3/h）
备注
一期工程
1
平流沉砂池
1
150
3
450
2
沉淀池
1
100
2
200
3
曝气池
1
150
5
750
4
二沉池
2
200
1
400
6、7
二沉池
2
200
1
400
备用
8
污泥浓缩池
1
50
5
250
9
污泥浓缩池
1
50
5
250
备用
10
污泥消化池
1
15
4
60
11
污泥脱水
12
消毒池
小计
设计处量
二期工程
注：
二期工程为原有厂区的扩建工程，与一期工程的设计规模相同，工艺流程相同，主要构筑物相同，共用污泥处理系统和出水系统。
表2污水处理系统构筑物尺寸及平面布置
编号
构筑物
数量
尺寸（长×宽，m）
间距
超高，m
备注
一期工程
1
沉砂池
1
8×5
1与2间距≧1.5m
3
2
沉淀池
1
8×4
2与3间距≧3m
3
3
曝气池
1
8×5
3与4间距≧3m
2
4
二沉池
2
Ф5
4之间≧1m
1.5
6、7
二沉池
2
Ф5
4与6间距≧4m
1.5
备用
8
污泥浓缩池
1
4×4
8与9间距≧2m，8与4间距≧4m
3
9
污泥浓缩池
1
4×4
9与10间距≧1.5m
3
备用
10
污泥消化池
1
4×3
10与二期工程中的6间距≧15m
2
11
污泥脱水
12
消毒池
二期工程
注：
构筑物之间的间距数据为施工工程中最小间距，设计计算中选择合适的间距进行计算。
各构筑物超高指高出水平地面的部分的高度。
3.3废气处理规模确定
根据所统计的废气产生量，并留有一定的余量，确定污水处理环节产生的异味废气处理规模（单位m/h）
3.4排放标准
按《环境空气质量标准》（GB3095-1996）、《恶臭物质排放标准》（GB14554-93）及《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）中大气污染物排放的要求，异味气体排放标准执行二级标准。
4异味废气处理收集及工艺介绍
4.1废气收集系统说明
处理设施均有顶盖，所以无需外加集气罩，只需配风管即可。
4.2工艺流程图
考虑构筑物及污染物情况，其除臭工艺流程为：
各构筑物废气——风机——废气洗涤塔——除尘干燥器——排放
4.3废气洗涤塔说明
化学洗涤塔原理主要是根据臭气的成分利用化学药剂作为洗涤喷淋溶液与气体中的臭气分子发生气-液接触，使气相中之臭味成分转移至液相，并藉化学药剂与臭味成分之中和、氧化或其它化学反应去除臭味物质。
洗涤设备，常用的化学洗涤设备为填充塔，化学吸收液从塔顶往下喷淋，废气向上流，臭气与吸收液充分接触、反应而被去除。
设填料层增大气液接触面积，操作良好的填充塔，除臭效果可达到90%以上。
4.4工艺介绍
化学洗涤塔：
用于处理易处理的酸碱性气体。
除尘干燥塔：
用于处理洗涤后的含湿量较大的气体，可以采用干式除尘器。
引风机：
本系统设计的思想为全负压操作，可有效防止风管、风阀及设备的泄漏，因此引风机装在烟囱的前面。
引风机的进风口装有可调节风阀，供调节风量、风机维护使用。
高空排放管高度不低于15m。
5管网布置
5.1风管设置要求
（1）按照机械设备施工手册中换气用风管的规定。
（2）当风压和风速超出机械设备施工手册规定范围时，采用有足够强度的板厚。
（3）风管拐弯部位的内侧半径必须超过其径向宽度。
当无法避免建筑物阻碍时，将考虑采用导流叶片以减少阻力。
（4）尽量避免风管突然变大、突然变小或者偏流等情况，减少压力损失。
（5）风管配置连结件及压力表等完善的附件。
（6）充分考虑确保风管分叉处具有相同速度的风速。
（7）为防止臭气中的水蒸气凝结成水珠并积聚在风管内，风管可保持适当的倾斜角度，并在必要部位设置冷凝水排水口。
（8）在每处吸风口设置风阀。
在风机和风阀的前方和后方分别设置风量测量口。
（9）风阀带开闭指示计。
（10）当使用叶片式挡板时，对高度在400mm以下的风道，其数量为1块，重叠尺寸在10mm以上，其结构将按照建筑机械设备选购标准图（草案）的规定。
（11）与臭气气体接触的吊架、紧固件、连接角铁等部分使用玻璃钢和不锈钢材料。
与设备连接的接口必须采用柔性接头连接。
5.2管路布置
管路系统布置应从系统总体布局出发，既要考虑系统的技术经济合理性，又要与总图、工艺、土建等有关专业密切配合，统一规划，力求简单、紧凑，缩短管线，减少占地和空间，节省投资，不影响工艺操作、调节和维修。
5.2.1管道系统布置的原则
（1）布置管道应通盘考虑，尽量少占有用空间，力求简单，紧凑，平整，安装检修方便；
（2）管道布置力求顺直，减少阻力；
（3）管道应尽量集中成列，平行布置，各种管件避免直接连接；
（4）水平管道应有一定坡度，以便疏通，坡度为0.002-0.005；
（5）管道与阀门的重量不宜支撑在设备上，应设支架和吊架；
（6）确定大气排气口位置时，尽量高处排放；
（7）风管上应设置必要的调节和监测装置；
（8）管道系统要求漏损小，以便有足够的吸风量。
5.2.2管道布置的步骤
（1）绘制管道系统图，对各管段进行编号，标注长度和流量，管段长度一般按两管中心线的长度计算，不扣除管件（三通、弯头等）本身的长度。
（2）选择合适的气体流速，使其技术经济合理。
（3）根据各管段的风量和选定的流速确定各管段的断面尺寸，并按国家规定的统一规格进行圆整，选取标准管径。
（4）确定系统最不利环路，即最远或局部阻力最多的环路，也是压力损失最大的管路，计算该管段总压力损失，作为管段系统的总压力损失。
（5）对并联管路进行压力损失平衡计算。
（6）根据系统总气体量和总压力损失选择合适的风机和电机。
6管道系统设计计算
6.1气体处理量的计算
由表1可知，一期工程和二期工程的总废气产生量为
Q=（450+200+750）×2+400×4+（400+400）×2+250+250+60=6560m3/h
6.2处理设备的选择
所选择的处理设备应经济实用，易于得到，具有良好的保温、防腐、防爆等作用。
另外，应用设备应满足设计所需的要求。
所选管材为聚氯乙烯塑料（PVC）防腐材料。
6.3确定集气罩、处理设备、风机、烟囱位置及管道布置。
6.3.1各装置及管道布置的原则
根据参考图纸确定，力求满足简单、紧凑，管路尽量短等特点。
6.3.2计算各管段的管径、长度、排气管高度和出口内径及系统总压力损失
编号
构筑物
管段区域
管道长度（m）
管径（mm）
气体流速（m/s）
摩擦压力损失（Pа）
接口管件
局部压力损失（Pа）
一期工程
1
沉砂池
⑴
6.1
120
11.3
91.54
90°圆形弯头
17.68
2
⑵
8
140
11.9
109.14
矩形送出三通
8.52
3
沉淀池
⑶
21.4
220
10.4
128.68
矩形送出三通
6.51
90°圆形弯头
14.98
4
曝气池
⑷
6.2
120
10
73.69
90°圆形弯头
13.85
4
⑸
4.5
160
11.2
5.73
矩形送出三通
-60.41
6
⑹
4.5
220
10.1
25.59
直角三通
105.63
7
⑺
6.2
250
10.1
30.08
矩形送出三通
49.13
⑻
7.9
250
12.3
56.75
矩形送出三通
32.40
90°圆形弯头
21.29
8
污泥浓缩池
⑼
6
100
12.5
75.11
90°圆形弯头
11.47
9
⑽
5.1
120
9.1
92.84
矩形送出三通
9.41
10
污泥消化池
⑾
8.5
140
12.5
88.02
矩形送出三通
70.25
90°圆形弯头
14.69
⑿
0.3
320
12.5
1.613
直角三通
124.16
二期工程
1
沉砂池
Ⅰ
6.1
120
11.3
91.54
90°圆形弯头
17.68
2
沉淀池
Ⅱ
7.7
140
11.9
105.23
矩形送出三通
8.53
3
曝气池
Ⅲ
3.1
220
10.4
18.64
矩形送出三通
6.51
90°圆形弯头
14.98
4
二沉池
Ⅳ
6.2
120
10
73.68
90°圆形弯头
13.85
4
Ⅴ
8.2
200
10.8
59.49
矩形送出三通
7.02
直角三通
105.33
6
Ⅵ
9
160
11.2
92.47
矩形送出三通
-60.4
90°圆形弯头
17.37
7
Ⅶ
6.2
120
10
73.69
90°圆形弯头
13.85
Ⅷ
9
280
11.9
51.94
直角三通
127.87
Ⅸ
0.4
450
10.9
1.09
直角三通
107.29
Ⅹ
5
450
10.9
13.62
90°圆形弯头
16.45
90°圆形弯头
16.45
烟囱
15
450
10.9
40.86
伞形风帽
92.98
排气管阻力：
ΔP=0.0342×15（
-
）×1×105
=1.524Pa
风量：
Q0=（1+K）Q二期建设后：
6012.8m3/h
风压：
ΔP0=（1+Kp）ΔP总二期建设后：
1534.1Pa
电机功率：
Ne=
=7.15KW
总结
这次课程设计是大气污染控制工程的重要实践性环节。
通过课程设计，对设计思路有所了解，懂得了如何综合运用大气污染控制设计课程和其他选修课程的理论与生产实际相结合来分析和解决大气污染控制设计问题。
此次课程设计，了解了设的排版要求，对毕业设计而言也是一个不小的帮助，更进一步掌握查阅资料，设计和绘图的基本技能。
主要参考书目
1．刘天齐．三废处理工程技术手册（废气卷）[M]．化学工业出版社，1999
2．NoeldeNevers．AirPollutionControlEngineering（secondedition）（影印版）[M]．北京：
清华大学出版社，2006年
3．黄学敏．大气污染控制工程实践教程[M]．化学工业出版社，2003
4．郝吉明，马广大．大气污染控制工程（第三版）[M]．北京：
高等教育出版社，2010
5．林肇信．大气污染控制工程[M]．高等教育出版社，1996
6．郝吉明．燃煤二氧化硫污染控制技术手册[M]．化学工业出版社，2001
致谢
由于在外实习，课设的进行一直不是非常顺利，期间遇到疑难问题诸多，又难以与老师交流，幸得各位同学的鼎力帮助，于此一并致谢。
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