喷漆废气处理方案.docx
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喷漆废气处理方案
浙江迪元仪表有限公司
有机废气治理
技
术
方
案
浙江澳蓝环保科技有限公司
2017年09月02日
一、项目概述：
浙江迪元仪表有限公司致力于工业过程自动化控制领域的智能流量（热量）计及自动化成套工程的开发、生产、销售及技术支持;贵公司有喷涂线一条,产品在喷漆生产过程中所排放的有机废气浓度较大．需对车间废气进行治理；随着国家对车间排放废气治理标准的实施，对废气治理进行高效净化已经成为工厂运行的必备条件．故该公司为改善和保护环境，拟对其有机废气进行净化处理，达标排放。
委托本公司设计、制造、安装、施工、调试、维修一条龙服务。
现将贵公司车间的废气作以下治理方案。
二、需治理范围及本方案的设计内容：
1．治理范围：
喷漆车间产生的有机废气治理；
2．设计内容：
净化设备的选型与设计；
粉尘净化设备选行与设计；
电气控制系统设计；
三、方案的设计依据及原则：
1．设计依据
1.1贵公司提供的有关资料
1.2我公司有关技术人员现场测量的数据
1.3我公司在此行业废气治理的成功经验
1.4我公司借鉴国外的先进技术：
1.5根据国家颁发的有关空气质量及保护环境的规范标准
2．设计原则
2.1不影响操作工艺为生产服务宗旨
2.2满足国家及行业对环保的要求并达标
2.3所采用的技术经得起实践检验，并能长期可靠稳定的运行
2.4性价皆优，一次投资，长期运行费用低，效果好
2.5兼顾企业发展规划与现行的协调
3．引用的标准
◆《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）；
◆《恶臭污染物排放标准》（GB14554-1993）；
◆《通风和空调工程施工及验收规范》（GBJ243-82）；
◆《工业管道工程施工及验收规范》（GBJ235-82）；
◆《机械设备安装工程施工及验收规范》（TJ231-78）；
◆《环境空气质量标准》（GB3095-2012）；
◆《气体参数测量和采样固定位装置》（HJ/T1-92）；
◆《大气污染治理工程技术导侧》（HJ2000-2010）；
4、设计原则及指导思想:
（1）采用科技含量高、安全可靠、切实可行的有机废气治理设备彻底解决污染问题；
（2）处理设施便于维护和操作管理，并经济实用．
5、设计内容、规模及要求：
（1）设计内容：
据实际情况，设计内容是将车间的废气集中收集到净化处理设备，经风机后排放。
（2）设计规模；1.喷漆水帘机所产生的废气集中收集,2.烘道加热所产生的废气收集,调漆房的废气收集然后3条风管混入到一条主管，经喷淋塔预处理设备+废气净化设备+风机+烟囱＝达标排放。
本套处理风量为20000m3/h。
（3）设计要求：
本方案设计有机废气净化处理后，达到《大气污染物排放限值》第二时段二级标准要求：
污染物名称
苯
甲苯
二甲苯
非甲烷总烃
VOCS
处理前浓度
≈50
≈100
≈100
≈400
≈600
处理后浓度
≤12
≤40
≤70
≤120
≤200
排放标准
≤12
≤40
≤70
≤120
≤200
（4）设备选型及适用范围和优缺点说明
脱臭方法
脱臭原理
适用范围
优点
缺点
1、热力燃烧法
在高温下恶臭物质与燃料气充分混和，实现完全燃烧
适用于处理高浓度、小气量的可燃性气体
净化效率高，恶臭物质被彻底氧化分解
设备易腐蚀，消耗燃料，处理成本高，易形成二次污染
2、催化燃烧法
3、水吸收法
利用臭气中某些物质易溶于水的特性，使臭气成分直接与水接触，从而溶解于水达到脱臭目的
水溶性、有组织排放源的恶臭气体
工艺简单，管理方便，设备运转费用低
产生二次污染，需对洗涤液进行处理；净化效率低，应与其他技术联合使用，对硫醇，脂肪酸等处理效果差
4、药液吸收法
利用臭气中某些物质和药液产生化学反应的特性，去除某些臭气成分
适用于处理大气量、高中浓度的臭气
能够有针对性处理某些臭气成分，工艺较成熟
净化效率不高，消耗吸收剂，易形成而二次污染
5、吸附法
利用吸附剂的吸附功能使恶臭物质由气相转移至固相
适用于处理低浓度，高净化要求的恶臭气体
净化效率很高，可以处理多组分恶臭气体
吸附剂费用昂贵，再生较困难，要求待处理的恶臭气体有较低的温度和含尘量
6、低温等离子体技术
介质阻挡放电过程中，等离子体内部产生富含极高化学活性的粒子，如电子、离子、自由基和激发态分子等。
废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应，最终转化为CO2和H2O等物质，从而达到净化废气的目的。
适用范围广，净化效率高，尤其适用于其它方法难以处理的多组分恶臭气体，如化工、医药等行业。
电子能量高，几乎可以和所有的恶臭气体分子作用；运行费用低；反应快，设备启动、停止十分迅速，随用随开。
一次性投资较中。
四、处理工艺对比及选择
4.1有机废气处理工艺的简介
低温等离子体等离子体内部产生富含极高化学活性的粒子，如电子、离子、自由基和激发态分子等。
废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应，最终转化为CO2和H2O等物质，从而达到净化废气的目的。
适用范围广，净化效率高，尤其适用于其它方法难以处理的多组分恶臭、有机废气，设备占地面积小；电子能量高，几乎可以和所有的恶臭、有机废气分子作用；运行费用低；反应快、停止十分迅速，随用随开，适合处理大风量低浓度的废气。
一次性投资费用较高。
UV光催化氧化利用特制的高能高臭氧UV紫外线光束照射废气，使有机或无机高分子恶臭化合物分子链，在高能紫外线光束照射下，与臭氧进行反应生成低分子化合物，如CO2、H2O等。
投资费较高，适用范围广，净化效率高，操作简单，除臭效果好，设备运行稳定，占地小，运行费用低，随用随开，盖味除臭能力好，分解效果没有低温等离子好，不会造成二次污染。
吸附法利用吸附剂的吸附功能使恶臭、有机废气物质由气相转移至固相，适用于处理低浓度，高净化要求的恶臭、有机废气。
净化效率很高，可以处理多组分恶臭、有机废气，吸附剂费用昂贵，再生较困难，要求待处理的恶臭、有机废气有较低的温度和含尘量。
生物滤池恶臭、有机废气经过除尘增湿或降温等预处理工艺后，从滤床底部由下向上穿过由滤料组成的滤床，恶臭、有机废气由气相转移至水与微生物混和相，通过固着于滤料上的微生物代谢作用而被分解掉。
目前工艺比较成熟，在实际中运用比较广泛，又可细分为土壤脱臭法、堆肥脱臭法、泥炭脱臭法等。
净化效率高，占地面积大，投资成本高，易堵塞，填料需定期更换，脱臭过程很难控制，受温度和湿度的影响大，生物菌培训需要较长时间，遭到破坏后恢复时间较长。
热力燃烧法在高温下恶臭、有机废气物质与燃料气充分混和，实现完全燃烧。
适用于处理高浓度、小气量的可燃性气体，净化效率高，恶臭、有机废气物质被彻底氧化分解，但设备易腐蚀，消耗燃料，处理成本高，易形成二次污染。
水吸收法利用恶臭、有机废气中某些物质易溶于水的特性，使恶臭、有机废气成分直接与水接触，从而溶解于水达到去除目的。
适用于水溶性、有组织排放源的恶臭、有机废气。
工艺简单，管理方便，设备运转费用低，但产生二次污染，需对洗涤液进行处理；净化效率低，应与其他技术联合使用，对有机废气处理效果差。
药液吸收法利用恶臭、有机废气中某些物质和药液产生化学反应的特性，去除某些恶臭、有机废气成分，适用于处理大气量、高中浓度的恶臭、有机废气。
能够有针对性处理某些恶臭、有机废气成分，工艺较成熟，净化效率不高，消耗吸收剂，易形成而二次污染。
催化氧化反应塔内装填特制的固态复合填料，填料内部复合催化剂。
当恶臭、有机废气在引风机的作用下穿过填料层，与通过特制喷嘴化剂在固相填料表面充分接触，并在催化剂的催化作用下，恶臭、有机废气中的污染因子被充分分解。
适用范围广，尤其适用于处理大气量、中高浓度的废气，对疏水性污染物质有很好的去除率。
占地小，投资低；管理方便，即开即用；耐冲击负荷，不易被污染物浓度及温度变化影响。
需消耗一定量的药剂，运行成本较高，催化剂操作不当会中毒，存在二次污染。
光化学利用恶臭物质对光子的吸收而发生分解，同时反应过程产生的羟基自由基、活性氧等强化性基团也能参与氧化反应，从而达到降解恶臭物质的目的。
适用于浓度较低，且能吸收光子的污染物质，可以处理大气量的、低浓度的恶臭、有机废气，操作极为简单，占地面积小。
对不能吸收光子的污染物质效果差，对于成分复杂的废气无法达到预期处理效果。
4.2常用的废气处理工艺技术对比
活性炭吸附法
等离子法
UV光催化氧化
生物分解法
原
理
利用活性炭内部孔隙结构发达，有巨大比表面积原理，来吸附通过活
性炭池的恶臭气体分子
利用高压电极发射离子及电子，破坏恶臭分子结构的原理，轰击废气中废气分子，从而裂解分子，达到净化的目的
采用高能特效光波管，在光波净化设备内，裂解及氧化恶臭物质分子链，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
利用循环水流，将恶臭气体中污染物质溶入水中，再由水中培养床培养出微生物，将水中的污染物质降解为低害物质。
效率及稳定性
效率可达90％以上,但需定期更换活性炭。
设备的稳定性级别：
非常稳定
适合低浓度的废气净化，正常运行情况下除臭效率可达60-90%左右，裂解气体效果比光触媒好（根电场层级有关）。
设备的稳定性级别：
一般
适合低浓度废气，脱臭净化效果可达90%以上，裂解气体效果不如低温等离子。
设备的稳定性级别：
比较稳定
微生物活性好时除臭效率
uJ达70%,微生物活性降
低，除臭效率亦大大降低，脱臭净化效果极不稳定。
设备的稳定性级
别：
一般
处
理
气
体
成
分
适用于低浓度、大风量
废气，对醇类、脂类等恶臭气体效果非常明显。
能处理多中臭气气体，不适合处理高浓度气体，处理效果较活性炭低
能处理氨、硫化氯、甲硫醇、甲硫醚、苯、苯乙烯、_二硫化碳、二甲胺、二甲基二硫醚等混合气
体。
需要培养专门微生物处理一种或几种性质相近的气体。
使
用
寿
命
活性炭为耗材需定期更
换。
其他构件寿命10年以上
催化剂部分及电路配件需要定期更换，其他构件寿命10年以上
高能光波管管寿命较短，5000-8000小时。
设备寿命十年以上
养护困难，需频繁添加药
剂、控制PH值、温度等。
运
行
维
护
费
用
运行维护费用较低，除了更换活性炭，其他基本不需要维护
一次性投入较高，运行维护成本一般
净化设备无需日常维护，只需接通电源，即可正常工作，运行维护费较等离子高。
运行维护费用较高，需经常投放药剂，以保持微生物活性，而几对循环水要求也较高，否则，如微生物死亡将需较长时间重新
培养。
二
次
污
染
吸附饱和的活性炭需处置。
无二次污染。
无二次污染。
易产生污泥、污水。
工艺特点
净化工艺
安全性
净化效率
一次性投资
维护费用
能耗
低温等离子法
较安全
一般
较高
一般
低
UV光氧催化法
较安全
一般
较高
一般
比等离子高
活性炭吸收法
非常安全
高
一般
低
一般
生物菌分解
安全
低
较高
较高
低
4.3本方案工艺的选择
4.4本方案工艺的选择
根据贵公司废气排放概况及我公司技术人员现场勘察进行分析，本案设计选用我公司自主知识产权的旋流水洗塔+除雾器+UV光催化+活性炭吸附净化工艺。
五、技术介绍
5.1光触媒技术原理
光触媒是光＋触媒（催化剂）的合成词。
氧化能力极强的纳米
作为一种优良的光触媒，它在光的作用下，其表面能释放出活性极强的空穴/电子对，并使之和空气中的有机物及各种细菌发生降解反应，从而达到净化空气、抗菌防霉、防污除臭等功能。
光触媒本身近于天然物质，无毒无害，其本身并不参与反应，只是提供反应的场所与条件，因此具有永久性，被认为是当前治理大气污染最理想的材料。
本系统中纳米二氧化钛光触媒是以紫外光（UV）为光源，照射到触媒物质二氧化钛后，在价带的电子被紫外线激发，跃迁到导带形成自由电子，而在价带形成带正电的空穴，形成电子-空穴对（一种高能粒子，常称“黑洞”）。
利用所产生的空穴的氧化能力和自由电子的还原能力，光触媒材料和空气中的氧气和水发生氧化反应，变成具有极强氧化作用的氢氧自由基。
氢氧自由基拥有很高的氧化能力，能与有机化合物起氧化反应，即在有氧气的情况下，其反应过程为：
有机化合物中间体的原子团与氧气分子产生原子团连锁反应，氧气被耗费，最终有机化合物被分解，变成二氧化碳和水；同时氢氧自由基可轻易破坏细菌的细胞膜，使细胞质流失，进而将细胞核氧化，直至杀死细胞，杀菌消毒。
UV光线图
辐照在触媒物资二氧化钛
产生的氢氧自由基、超氧离子自由基、超氧羟基自由基等比臭氧（
）负离子，有更强的氧化能力；UV紫外光+二氧化钛（
）的组合比活性碳、HEAP有更强的吸附力，亦具有活性碳、HEAP所没有的分解功效（分解细菌）。
根据欧美国家权威实验室测试，每一平方公分的
与每一平方公分的高效能纤维活性碳比较，
的脱臭能力为高效能纤维活性碳的150倍，相当于500个活性碳冰箱除臭剂。
UV紫外光与媒物资二氧化钛（
）相互存在一个促进作用，UV紫外光在空气中本身能产生臭氧，能利用高强辐照场对异味物资的破坏作用和臭氧对异味分子的氧化去除作用来净化异味分子。
UV辐照场和二氧化钛（
）一道，存在着一个协同作用，这种协同作用使该技术对异味去除的速率得成倍的增加，即反应速度增加2至4倍。
辐射与二氧化钛（
）对异味气体分子的相互作用可以看做是辐射场（震荡电场）与电子（震荡偶极子）会聚时的一种能量交换。
5.2、活性炭吸附工作原理
a.吸附现象是发生在两个不同相界面的现象，吸附过程就是在界面上的扩散过程，是发生在固体表面的吸附，这是由于固体表面存在着剩余的吸引力而引起的。
吸附可分为物理吸附和化学吸附；物理吸附亦称范德华吸附，是由于吸附剂与吸附质分子之间的静电力或范德华引力导致物理吸附引起的，当固体和气体之间的分子引力大于气体分子之间的引力时，即使气体的压力低于与操作温度相对应的饱和蒸气压，气体分子也会冷凝在固体表面上，物理吸附是一种放热过程。
化学吸附亦称活性吸附，是由于吸附剂表面与吸附质分子间的化学反应力导致化学吸附，它涉及分子中化学键的破坏和重新结合，因此，化学吸附过程的吸附热较物理吸附过程大。
在吸附过程中，物理吸附和化学吸附之间没有严格的界限，同一物质在较低温度下可能发生物理吸附，而在较高温度下往往是化学吸附。
活性炭纤维吸附以物理吸附为主，但由于表面活性剂的存在，也有一定的化学吸附作用。
b.活性炭对废气吸附的特点：
（1）、对于芳香族化合物的吸附优于对非芳香族化合物的吸附。
（2）、对带有支键的烃类物理的吸附优于对直链烃类物质的吸附。
（3）、对有机物中含有无机基团物质的吸附总是低于不含无机基团物质的吸附。
（4）、对分子量大和沸点高的化合的的吸附总是高于分子量小和沸点低的化合物的吸附。
（5）、吸附质浓度越高，吸附量也越高。
（6）、吸附剂内表面积越大，吸附量越高。
c.活性的特点：
活性是表征吸附剂性能的重要标志。
活性分为静活性与动活性。
静活性是指气体混合物中吸附质在一定温度和浓度下，达到吸附平衡时，单位体积或重量的吸附剂所能吸附着的最大量。
动活性是指在同样条件下，气体混合物通过吸附剂床层，在离开的气体混合物中开始出现吸附时，吸附剂的吸附能力。
5.3、产品适用范围：
污水处理厂、垃圾厂、制药厂、炼油厂、化工厂、屠宰厂、养殖厂、饲料加工厂、造纸厂、印刷厂、印染厂、塑料再生厂、实验室等恶臭气体的脱臭净化处理。
物质名称
恶臭气体主要来源
硫化氢
牛皮纸浆、炼油、印染、炼焦、石化、煤气、粪便处理、二硫化碳的生产或加工
硫醇类
牛皮纸浆、炼油、印染、煤气、制药、农药、合成树酯、合成纤维、橡胶
硫醚类
牛皮纸浆、炼油、印染、农药、垃圾处理、生活污水下水道
氨
氮肥、硝酸、、炼焦、粪便处理、肉类加工
胺类
水产加工，畜产加工、皮革、骨胶
吲哚类
粪便处理、生活污水处理、炼焦、肉类腐烂、屠宰牲畜
硝基
燃料、炸药
烃类
炼油、炼焦、石油化工、电石、化肥、内燃机排气、油漆、溶剂、油墨印刷
醛类
炼油、石油化工、医药、内燃机排气、垃圾处理、铸造
六、方案工艺说明及主要设备参数
6.1工艺流程
6.2工艺说明
将喷漆车间的3组废气统一收集后汇入到一条总管，通过管道进入喷淋塔,利用雾化器将液体充分细化，大大提高气液接触面积,水雾喷洒废气，将废气中的水溶性或大颗粒成分沉降下来,后经过除雾器进行水雾分离在经UV光催化+活性炭设备处理，处理后的净化废气经离心风机加压通过排风管达标排放。
七:
运行费用分析
1、电费
序号
设备名称
数量
功率
运行时间
电耗kw.h
1
离心风机
1台
18.5kw
6小时
108
2
UV光催化
1台
5.4kw
6小时
32.4
3
水泵
1台
3kw
6小时
18
设备运行每小时用电量为26.9kw/h，每天按运行6小时计算，每天耗电量161.4度。
2、活性炭饱和期限定为三个月，按每天8小时工作制;
3、UV灯管使用寿命20000小时；
4、更换后的活性炭做好固废存储或交有资质单位回收再生处理。
2.人工费
兼职操作人员一名，废气处理系统不用专人值班，只需要一人兼职巡查维护即可。
八：
生产制造计划、质量保证及技术服务措施
1、生产制造计划：
序号
项目
工作内容
期限
1
设计
由技术部根据用户需要设计具体设备制做技术要求
1~2天
2
采购
由供应部根据采购计划进行材料及外购件的采购
3~5天
3
制作
在部分材料采购期间，由生产部组织施工组根据设计图纸，并完全按照技术要求及制作标准进行制作
5~20天
4
质检
设备制作期间及完毕后由质检部对所生产的设备进行质量检测，如发现有不合格之处必须进行及时返修
生产期间
5
运输
经质检部进行质量最终确认后，设备完全合格（即符合制作标准要求）由运输公司将设备分批汽运至施工现场
2天
6
安装
我公司可派技术人员到施工现场进行安装.
-----
九：
优惠条件
一、优惠条件
1、可由我公司技术人员对用户相关人员进行技术培训，以便于更好的对我公司提供的设备进行安装、调试、正常操作和维护等；
2、为使我公司所提供的设备能够以最佳状态运行，在设备安装调试过程中，我公司将派具有丰富经验的技术人员分阶段驻厂免费提供术
服务及负责解释相关的技术文件资料，指导安装和设备调试；
3、我公司可长期供应质优价廉的设备配件；
2、质量保证：
1．我公司郑重承诺设备制作标准完全按照设计及制作标准进行作；
2．易损部件使用寿命均在两年以上；
三、技术服务措施
1、技术服务中心
我公司设有专门的技术，负责向客户提供技术咨询、技术指导、技术培训等服务。
技术服务中心拥有一批具有丰富经验的资深专业技术人员，能够解决客户关于废气设备领域的各种问题，并提供最完善的技术服务。
2、售前技术服务
（1）技术咨询
我公司技术服务中心免费回答客户关于所涉及项目的技术问题，并推荐适合于客户情况的解决方案，并尽可能为客户提供有利于客户问题解决的多种技术信息。
技术服务中心还会根据需要派遣技术人员到工程现场进行技术指导。
（2）提供技术文件
我公司根据用户的要求及相关工程设计的需要提供设备的技术参数、技术说明、资料图纸等文件，技术服务中心负责就上述文件提供详细的解释。
3、合同签订后的技术服务
（1）详细技术文件的提供
合同签订后，供方向用户及相关设计单位提供所需的详细技术参数和资料图纸，土建设计所需的设备载荷及基础尺寸技术参数，外购件、易损件及备品备件清单，设备的安装图纸，操作维修的文字说明，所有设备的制造检验证明以及其它合同所规定的内容。
（2）现场技术服务
在设备安装期间，我公司将根据技术需要或客户的要求随时派遣技术人员到工程现场或指定单位提供技术服务。
在设备的安装、调试、验收阶段，我公司将派遣专门技术人员到工程现场进行技术指导，并详细解释操作说明、系统维护方法及注意事项，并热忱回答客户所关心的技术问题。
对于使用中应注意的问题，供方技术人员会及时指出并提出解决方案。
（3）设计联络会议
我公司将积极参加各方技术人员召开的所有技术会议。
（4）技术培训
我公司在设备制造、安装、调试、验收期间，将安排对客户的技术人员进行技术培训。
培训内容包括有关设备操作、运转及维护的知识，还包括指导买方技术人员监督和检验设备的制造、安装的质量以及设备的性能试验。
培训的地点根据培训的内容决定在施工现场、设备制造厂、技术服务中心或以前的设备使用单位。
供方将提供培训所需要的技术资料、图纸及其它工作必需品。
供方技术人员所发生的一切费用处理。
4售后服务承诺
（1）保修期
我公司所提供设备的保修期为一年，在保修期内，供方技术人员定期寻访用户，并在接到报修通知后24小时内出发前往使用现场进行设备维修工作。
保修期内由于设备本身或零部件出现的质量问题，由供方免费负责解决，由于买方人为原因造成的问题，供方将负责予以排除，材料和零部件费用由买方承担。
（2）长期技术服务
为了保证供方所提供的设备始终处于良好的工作状态，我公司在保修期后将为用户提供长期的技术服务。
所有用户及所使用的设备名单都将编入我公司档案，进入我公司长期技术服务体系。
供方技术人员将在接到用户报修通知后24小时内出发前往设备使用现场，进行设备的维修工作，供方还将定期回访用户和定期巡检设备运行情况，听取用户的意见和要求。
在设备运行期间，供方将积极协助用户解决有关设备使用可能遇到的所有技术问题，并及时向用户提供有关设备使用的最新技术信息，帮助用户进行技术改造。
5、设备监造和性能验收
（1）需方有权在合同设备制造过程中派驻厂代表，进行监造和出厂前的检验，了解设备组装、检验和设备包装质量的情况。
我公司对需方人员在此期间的工作和生活提供方便。
（2）我公司在交货前对设备的质量、规格、性能、数量、体积作出明确和全面的检验。
（3）设备运到现场后的规定天数内（按合同），供需双方共同对设备数量、外观和质量进行验收。
如设备外观质量、规格、数量等与合同规定不符或在合同规定期限内发现有缺陷，包括潜在缺陷或材料使用不当，需方可请有资质的单位作出鉴定，凭鉴定向供方提出索赔。
如对设备质量有争议，应由权威的第三者进行仲裁。
澳蓝环保技术部
2017年09月02日
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