山东塑料制品车间VOC治理方案模板.docx

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山东塑料制品车间VOC治理方案模板

山东塑料制品车间VOC治理方案

山东**科技有限公司

塑料制品车间有

机废气处理装置

设

计

方

案

2月29日

一、项目概况：

1.1项目背景

本项目处理对象为山东**环保科技有限公司塑料挤出车间产生的挥发性有机废气。

生产过程中，塑料挤出机加热熔融的原料在挤出机头挤出时会挥发出大量的有机废气，同时由于废气温度较高，还含有大量的水蒸气、油雾等。

一方面会对操作人员及周边的大气环境、居民的身心健康造成影响；另一方面，排入大气中会造成严重的光化学污染引起温室效应。

根据中国现行的劳动卫生条列和环境保护法的相关规定，必须对其进行有效治理，达到劳动卫生及环保排放的要求。

我公司受贵单位的委托，根据贵单位提供的相关数据及资料，借鉴相关工程实例的设计和运行经验，本着投资省、技术成熟、处理效果好、运行成本低的原则，编制了本方案。

1.2现有废气情况：

1、废气成分：

塑料加工过程中产生的烯烃类、三苯类物质，油雾、水蒸气等；

2、废气特点：

连续排放、无回收利用价值。

3、废气温度：

经引风机引风稀释混合后约70℃。

二、执行标准及设计依据：

2.1执行标准：

《中华人民共和国环境保护法》

《中华人民共和国大气污染防治法》

《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）

《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-）

《恶臭污染物排放标准》（GB14554-1993）

《河北省工业企业挥发性有机物排放控制标准》

2.2设计依据：

针对该司生产废气的特性及现场的实际情况，并综合业主其它方面的考虑，本设计方案遵循如下标准和规范，并达到环保排放标准：

1）《中华人民共和国环境保护法》

2）《中华人民共和国大气污染防治法》

3）《中华人民共和国恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）

4）《实用环境工程手册》（大气污染控制工程）

5）《工业企业设计卫生标准》（GBZ1－）

6）《工业自动化仪表工程施工及验收规范》（GBJ93－86）

7）《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）

8）《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-）

9）《工业企业噪声控制设计规范》

10）检测方法为《三点比较式臭袋法》（GB/T14675-1993）

11）《电控设备：

第一部分低压电器电控设备》（GB4720-84）

12）《通用电器设备配电设计规范》（GB50055-93）

13）《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150-）相关的环保设计手册及规范；

14）客户提供的相关文件和资料。

2.3设计原则和基础

该项目将按照技术合理性、经济性、达标安全性的原则设计和建设。

1）贯彻执行国家环境保护政策，按照国家有关法规、规范及标准进行设计；项目完成和投产后，达到国家《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）、《大气污染物综合排放标准》（GB3095-1996）以及河北省最新颁布的《工业企业挥发性有机物排放控制标准》。

2）技术合理性：

在充分考虑现有各种现行标准、规范的同时，方案设计兼顾企业的日常操作管理、维护及巡检的安全和便利，不影响正常生产，处理工艺具备充分的技术合理性；采用新技术、新材料、新布局，减少运行费用。

3）经济性：

在项目设计时，考虑到项目的实用性、可操作性、易维护性等方面的因素，本着合理、科学、实用和为业主节约造价、运行成本的原则，满足项目要求；

4）安全达标性：

严格贯彻执行国家环境保护的有关规定，采用成熟、稳定、可靠的有机废气、异味恶臭废气治理方法及工艺，确保治理后各项排放指标均达到设计要求、达到或优于排放标准；针对废气的分散点源和季节性浓度变化的特点，考虑充分的应对措施，确保恶劣条件下的稳定达标且无二次污染发生；。

三、工艺选择：

3.1常见废气治理工艺简介

一般情况下，有机废气中的污染物以固态、液态和气态三种形式存在，更多是以气态形式存在。

当前国内外采用的污染治理技术主要有：

吸收法、吸附法、复合光催化法、低温等离子法、微生物降解法、燃烧法及冷凝法等几种方法。

在选择废气治理措施时，应根据排出废气的特性和净化要求以及所选用的处理工艺的优缺点综合考虑。

3.1.1燃烧法

燃烧法主要有根据燃烧的温度及辅助介质不同又分为直接燃烧法和催化燃烧法两种。

（1）催化燃烧法

催化燃烧法较适合于高浓度、小风量废气的净化，在处理低浓度的废气时，由于要维持300～400℃的催化燃烧温度，需借助于活性炭吸附等浓缩工艺来提高废气的燃烧热值，但废气中的水气、油污及颗粒物易引起活性炭吸附容量下降及催化剂中毒失活等问题，使得该方法的推广和使用在一定程度上受到了限制。

（2）直接燃烧法

直接燃烧法是投加辅助燃料与废气一起送入焚烧炉燃烧，直接焚烧工艺成熟，控制一定的温度条件下污染物去除效率高，焚烧彻底，但在使用过程中经常会产生以下问题：

①若焚烧含氯、溴代有机物和芳烃类物质时极易产生二噁英类强致癌物质，特别在焚烧炉启动和关闭过程中更易产生，为避免二噁英类物质产生，须提高燃烧温度在1200℃以上，保持如此高的燃烧温度不但运转费用高，而且对焚烧炉的要求也大大提高。

②焚烧含氯代有机物时会产生氯化氢腐蚀问题，特别是在高温状态下，氯化氢的腐蚀性能大大增强，不但对管道存在腐蚀，更严重的是会引起焚烧炉的腐蚀，存在较大的安全隐患。

③若废气中含有卤素、氮元素和硫元素的情况下，采用燃烧法极易产生二次污染物质二噁英、氮氧化合物和硫氧化合物。

④焚烧时存在爆炸的潜在危险，特别是易挥发性可燃气体，若达到其爆炸极限遇明火则有可能引起爆炸。

3.1.2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。

3.1.3吸收法

利用污染物质的物理和化学性质，使用水或化学吸收液对废气进行吸收去除的方法。

该方法在设计操作合理的情况下去除效率很高，运转管理方便，但对设备及运行管理要求较高，而且只有能溶解于吸收液或能与吸收液反应的污染物才能被有效去除。

3.1.4吸附法

该方法是当污染物质经过装有吸附剂（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，将污染物质吸附下来，从而达到净化废气的目的。

该方法设备简单，去除效果好，多用于净化工艺的末级处理。

但该方法也存在对高浓度废气处理效率低、占地面积大、气阻大、吸附剂需经常更换或再生等缺点，特别是吸附剂脱附后的气体难于收集而最终又排回大气中，是一种不彻底的解决途径。

3.1.5光催化技术

光催化氧化是指有催化剂的光化学降解，一般可分为有氧化剂直接参加反应的均相光化学催化氧化，以及有固体催化剂存在，紫外光或可见光与氧或过氧化氢作用下的非均相（多相）光化学催化氧化。

在波长范围170nm-184.9nm（704kJ/mol-647kJ/mol）高能紫外线的作用下，一方面空气中的氧气被裂解，然后组合产生臭氧；另一方面将恶臭气体的化学键断裂，使之形成游离态的原子或基团；同时产生的臭氧参与到反应过程中，使恶臭气体最终被裂解、氧化生成简单的稳定的化合物，如CO2、H2O、SO2、NO2等。

光催化氧化技术在废水处理、空气净化、消毒杀菌等多个领域的研究和应用都受到人们的重视，其中在污染治理方面的研究和应用有工业废水处理），工业废气处理（苯、甲苯、二甲苯三氯乙烯等挥发性有机污染物）、杀菌消毒方面的研究应用以及在日常生活中也具有很好的应用前景。

3.1.6生物法

生物法是近年来研究较多的一种处理工艺，该方法最突出的优点是处理成本低廉、基本无二次污染。

生物法虽然在净化低浓度有机污染物时效果明显，具有能耗低的优点，但存在气阻大、降解速率慢、设备体积庞大、易受污染物浓度及温度的影响等缺点，同时生物法对自动化程度和运行管理要求较高，而且该法仅适用于亲水性及易生物降解物质的处理，对疏水性和难生物降解物质的处理还存在一定难度。

从当前国内大多数生物法处理工程来看，运行一段时间后，大多数工程均出现处理效果差、运行不稳定的缺点。

近20年来，生物过滤法被越来越广泛地用于污水，污泥处理和垃圾处理设施的恶臭控制，可是发展还是比较缓慢，而且生物过滤法仍处于研究和发展阶段，还有许多方面需要更进一步的理论研究和实践经验。

生物过滤法的生化反应过程需要相对较长的停留时间，从而需要很大的占地面积。

另外某些复杂和高浓度的恶臭气流处理的局限性也阻碍了它的推广应用。

3.2UV光催化氧化废气处理装置

（1）设备工作原理

1、破坏。

采用高能C波段（仅次于切割不锈钢的激光，强于氩弧焊光源的数十倍强度）在设备内，强裂解恶臭物质分子链，改变物质结构，将高分子污染物质，裂解、氧化成为低分子无害物质，如水和二氧化碳等。

2、催化氧化。

在分解过程中生产大量的羟基自由基进行废气强催化氧化，羟基自由基（*OH）因其有极高的氧化电位（2.80EV），其氧化能力极强，与大多数有机污染物都能够发生快速的链式反应，无选择性地把有害物质氧化成CO2、H2O或矿物盐，无二次污染

在分解过程中产生高能微波光束分解空气中的氧分子产生游离氧，即活性氧，因游离氧所携正负电子不平衡因此需与氧分子结合，进而产生臭氧。

UV+O2→O-+O*（活性氧）

O+O2→O3（臭氧），

众所周知臭氧对有机物具有极强的氧化作用，对恶臭气体及其它刺激性异味有极强的清除效果。

O3也为强催化氧化剂进行废气催化氧化，裂解恶臭气体中细菌的分子键，破坏细菌的核酸（DNA），再经过臭氧进行氧化反应，彻底达到脱臭及杀灭菌的目的。

3、采用27种催化剂涂层，增强-C波段激光的能力，同时起到一个强的催化氧化反应。

经过两重破坏、分解，三重催化氧化将废气转变为水及二氧化碳等。

其除臭最高可达99%以上，净化、脱臭效果大大超过国家1993年颁布的恶臭污染物排放标准（GB14554-93）。

使用条件：

PH值：

6.5~8.5

湿度：

小于90%

温度：

小于60度

（2）UV氧化废气处理装置结构

（3）技术优势

1、能高效去除挥发性有机物（VOC）、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类、芳香类（含苯环）等主要污染物。

2、无需添加任何物质：

只需要设置相应的排风管道和排风动力，使工业废气经过本设备进行分解净化，无需添加任何物质参与化学反应。

3、适应性强：

UV高效光解废气净化设备可适应高浓度，大气量，不同工业废气物质的净化处理，可每天24小时连续工作，运行稳定可靠。

4、运行成本低：

UV高效光解废气净化设备无任何机械动作，无噪音，无需专人管理和日常维护，只需作定期检查，本设备能耗低，设备风阻极低＜50pa,可节约大量排风动力能耗。

5、设备占地面积小，自重轻：

适合于布置紧凑、场地狭小等特殊条件，设备占地面积＜5平方米/处理10000m3/h风量。

6、优质进口材料制造：

防火、防腐蚀性能高，设备性能安全稳定，采用不锈钢材质，设备使用寿命在十五年以上。

7、环保高科技专利产品：

采用国际上最先进技术理念，经过专家及我公司工程技术人员长期重复的试验，开发研制出的，具有完全自主知识产权的高科技环保净化产品可彻底分解工业废气中有毒有害物质，并能达到完美的净化效果，经分解后的工业废气，可完全达到无害化排放，不产生二次污染，。

8、防爆认证产品：

设备具有安全、防爆特性，已经过国家防爆电器产品质量监督检验中心的Ex防爆合格认证，能广泛应用于采油（气）田、石油化工、制药等防爆要求高的行业。

3.3工艺路线确定

综合以上各种技术的特点，光催化氧化技术对大气量、低浓度的有机废气具有较高的处理效率，而且投资费用相对低廉，是性价比较高的有效处理技术。

而且具有设备适应性强、占地面积小、操作灵活等优点，是本方案的首选工艺。

我方根据该工程实际情况以及相关的工程治理经验，综合考虑现场情况及处理效果、占地面积、运行费用以及操作维护等各方面因素，决定采用光催化氧化工艺进行本废气的治理。

3.4设计基础

1）异味来源：

塑料挤出车间；

2）废气成分：

塑料加工过程中产生的烯烃类、三苯类物质，油雾、水蒸气等；

3）废气特点：

常温、自然挥发、连续排放、无回收利用价值。

4）设计风量：

经过现场勘查以及与业主沟通，设计将造粒车间的生产废气收集汇总进入一套处理装置处理，设计风量8000m3/h。

5）废气排放标准

根据河北省发布的《工业企业挥发性有机物排放标准》征求意见稿中的相关标准，排放标准如下：

3.5技术优势

UV光解技术处理系统自动化程度很高，整个过程除开关机外，不需要长期人工操作，只需定时巡视，人工费用很低。

UV光解净化设备性能上一直在不断突破着，从净化工艺到设备材质选用，都满足了能防火防腐蚀，性能平稳，使用寿命长等客户实际需求，时至，UV光解净化设备已经拥有比其它净化设备更优越的性能。

1、除恶臭效果明显：

传统的净化设备面对各种废气，存在着净化效率不稳定，且除臭性能不佳的情况。

而UV光解净化设备，不但能高效去除硫化氢、氨气、有挥发性的有机物、无机物等各种成分复杂废气，而且其废气净化和脱臭的效果经过数千家企业实践证明是相当的好，能达到99%，净化气体能够100%达标排放。

2、运行成本小，无需要加入任何物质，无需预处理：

传统的净化设备为了达到一个高效的净化率，需要定时添加填料或者是催化剂等，这样增加了后期的运行成本，而且一些净化设备需要预处理，达到废气净化的环境，如增温增湿。

UV光解净化设备不需要加人任何物质来参入化学反应，只需要相正确排风管道与排风动力，让废气进入本设备，其中的紫外线光能够很好的将成分复杂的废气进行分解、净化，去运作环境温度在-30℃-95℃之间，湿度处于30%-98%，PH值处在3-11之间都是能够进行正常作业的，而且该净化设备能源消耗少，风阻非常低<50pa，其能够节省许多排风动力的能源消耗量；无机械动作，无噪音，无须专人看管维护，只需要定期检测，相比较来说，运行成本大大减少。

3、占地面积小，适应能力高：

传统的净化设备往往都是比较大型的设备，需要安装室外，对于处理的废气浓度、风量方面有着限制。

如果24小时一直运行，为保证其接下来工作的平稳牢靠需要停机一段时间。

UV光解净化设备适宜在布局紧凑、场地窄小等，能够适应大浓度，大气量及不一样的工业废气净化处理作业，24小时持续运作无压力，运作平稳牢靠。

3.6工艺流程描述：

1、各生产设备产生的废气经集气罩收集后汇总进入气体管道，输送入废气处理装置。

2、待处理废气首先经过洗涤净化塔冷却、洗涤，去除其中携带的水蒸气、油雾等粘性物质，起到初步净化的目的，塔内的循环水经外部离心泵打入凉水塔内降温，保证塔内冷却效果。

3、洗涤净化后的废气进入我公司研发的高效气雾分离装置分离夹带的水雾和油气，为等离子装置创造洁净的运行环境。

4、经除水干燥后进入光催化氧化处理设备，废气经均流板进入放电室，从各个UV灯管的间隙穿过，在高能紫外线的作用下，废气中的大分子物质被轰击破坏成小分子碎片和基团，然后在臭氧、羟基自由基等强氧化性基团的作用下被氧化、分解最终以CO2和H2O的形式随气体排出，达到净化目的。

5、处理达标后的废气经离心式引风机引出，并经排气筒高空排放，排放高度不低于15m。

3.5工艺流程图：

四、控制系统

电控箱采用三相四线制380V/50Hz电源输入，就地安放。

电控箱具有对用电设备的短路、断路、过电流、缺相等保护。

电气设备及主要元器件的选择以技术先进、运行可靠、适用和维护方便为原则，同时考虑经济上的合理性。

本工程成套的断路器、接触器、热继电器等电气元件选用国内知名品牌产品。

五、用电设备装机容量一览表

设备

处理量

功率

数量

备注

光催化氧化装置

6000-8000m3/h

1台

洗涤净化塔循环泵

10m3/h，扬程25m

1台

凉水塔含循环泵

10m3/h

5.5

1台

离心风机

8000m3/h，2500pa

1台

六、运行成本分析

电费：

设备总功率：

30kw

按照每度电0.6元计，每小时电费18.0元，一年按正常工作300天，每天运行时间12小时，全年运行费用为64800元。

七、产品质量保证计划与措施

设备名称

期限