佰源机械废气治理方案.docx
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佰源机械废气治理方案
泉州佰源机械有限公司废气治理设计方案
说
明
书
泉州森林环保有限公司
2011年03月
一、概况
泉州佰源机械有限公司为中外合资经营，专业设计生产针织大圆机的外资企业，年生产各种针织机械1000多台。
公司座落于泉州江南高新技术电子信息园区，占地五十多亩，建有标准厂房近4万平方米，员工300多人。
公司引进日本、台湾数十台先进的机械制造与测量设备，如电脑立式车床、CNC加工中心、数控铣床、针筒铣槽机、电脑雕刻机、大型高精度三坐标测量仪等。
公司从1984年开始从事机械加工，1994年进行大圆机配件生产，经过5年的发展，1999年开始了大圆机整机的生产，15年来公司造就了一大批技术精湛的员工队伍和积累了丰富的圆机技术设计、制造工艺、技术检测和安装调试等方面的实践经验，配以国内外先进的机械加工设备，使公司在快速发展中满载荣誉。
如获得“高新技术企业”、“十佳科技创新企业”、“科技工作先进集体”、“省名牌产品”、“省著名商标”、“重点企业”、“纳税大户”等荣誉称号。
公司推行现代企业管理模式，以“用户至上、质量第一”为经营宗旨，已通过ISO9001国际质量管理体系认证、ISO14001-18001环境职业健康安全认证、CE认证。
并实行内部网络化、数据化管理。
人尽其才，才尽其用；科学决策，执行到位；专业管理，优化流程是公司的管理原则；广泛吸收世界针织机械领域的最新研究成果，在独立自主创新的基础上发展领先的核心技术体系，是公司的技术理念；为国内外新、老客户提供深受欢迎的各类针织机械产品是公司永恒的目标。
随着公司不断的发展壮大，公司领导越来越注重“以人为本”的管理理念，为保护操作人员的身心健康，改善工作环境，进一步减轻企业对周边环境的影响，公司拟在打磨及喷漆车间建一套废气治理设施。
为此，我司接受贵单位的委托，本着实事求是、真诚合作的原则，在了解相关情况的基础上，结合我司在已建类似工程的成功实例，对该治理设施进行整体规划和设计，拟定本设计方案，并为该项目工程有关技术问题提供相应的咨询服务。
二、方案设计基础
1.设计依据
⑴《中华人民共和国环境保护法》；
⑵《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996；
⑶《环境空气质量标准》GB3095-1996；
⑷《恶臭污染物排放标准》GB14554-93;
⑸《机械设备安装工程施工及验收规范》TJ231-78；
⑹《工业管道工程施工及验收规范》GBJ235-82；
⑺《工业企业设计卫生标准》TJ36-92；
⑻《通用用电设备配电规范》GBJ50055-93；
⑼公共设计参数及设计技术规范；
⑽厂家提供的相关资料。
2.设计原则
⑴处理系统采用经工程实践证明是行之有效、技术经济效益明显、适应性强、管理简单、效果稳定的型式；
⑵在确保功能可靠的前提下，考虑经济合理和操作管理方便，使用技术先进、设备低能耗、高效率、易维护、性能价格比较高的工艺产品；
⑶控制管理实现自控，降低运行操作的劳动强度，使废气处理系统运行可靠、维护方便；
⑷工艺选择综合考虑处理效果、运行成本等因素，减少噪声、固废等二次污染，美化周围环境；
⑸平面布局和工程设计时，结合现有场地因地制宜节约占地，力求布局紧凑简洁、整齐美观，减少工程投资；
⑹在保证处理效果的前提下，减少投资及运行成本；
⑺对原有设备、设施进行充分的再利用以减少投资。
三、设计基本情况
1.设计范围
根据厂家提供的基本参数和我司的现场勘测，本方案设计范围自废气处理设施进气口前一米，至废气处理设施排放口后一米为止的工程，包括管道工程、设备及安装工程、电气工程等。
后期包括调试、试运行至环保验收达标后，并培训设施操作人员。
土建工程由业主根据现场情况按图施工。
2.污染源情况
公司主要生产各种针织机械，其打磨、喷漆车间主要是对针织机械金属体进行打磨和喷漆，由此产生的金属粉尘和有机溶剂和油漆挥发形成的有机废气（主要是脂类、酮类、芳香烃等非甲烷总烃）。
长期吸入金属粉尘会对人体的呼吸系统造成伤害，而非甲烷总烃浓度低时会影响人的嗅觉感官，使人产生不悦感，影响操作人员的工作效率，浓度高时会对人的中枢神经系统有麻醉和抑制作用。
因此，要妥善处理消除影响。
3.设计标准
⑴废气气量
根据业主提供的资料，我司工程技术人员现场勘察后核算，打磨、喷漆车间的风量按每个集气罩10000m3/h设计。
⑵废气经净化后执行《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）中表2的二级标准。
表3-1大气污染物综合排放标准表2二级标准部分指标
项目
最高允许排放浓度（mg/m3）
最高允许排放速率（kg/h）
排气筒高度（m）
二级
颗粒物
120
20
5.9
甲苯
40
5.2
二甲苯
70
1.7
非甲烷总烃
120
17
四、工艺选择
粉尘颗粒物的去除方法主要有旋流除尘器、文丘里除尘器、袋式除尘器、电除尘器；有机废气净化方法有吸附法、吸收法、冷凝回收法、催化燃烧法、直接燃烧法和低温等离子分解法等。
（一）粉尘颗粒物去除法
1.旋流除尘器
旋流除尘器是在转圈理论的基础上开发出来的除尘器，其是利用逐圈减少流体切向加速度而将5-30μm的干性颗粒物硬性沉降于底部罐体内，从而达到粉尘去除的目的。
其适用于净化密度大、粒度较粗的非纤维性干性粉尘颗粒。
2.文丘里除尘器
文丘里除尘器是一种高效湿式洗涤器，其是利用加压水对粉尘及部分溶于水的有机废气进行截留，过程中分为雾化、凝聚和脱水三个过程。
适用于对0.5-5μm的颗粒物进行截留，除尘效率可达99%以上，但阻力较大，运行费用较高。
3.袋式除尘器
袋式除尘器是一种利用滤布对0.5-1μm的颗粒进行截留，除尘效率理论上可达到99%以上。
但由于受滤布的积尘状态、滤料结构、过滤风速的影响而使其过滤效率大打折扣，适用于捕捉细微而干燥的粉尘。
4.电除尘器
电除尘器是利用人造电场所产生的库伦力将通过其的粉尘颗粒吸附去除。
其除尘效率高，能捕集1μm以下的细微粉尘，但设备放大，耗钢多，投资高。
（二）有机废气净化法
1.冷凝回收法
把有机废气直接导入冷凝器经吸附、吸收、解板、分离，可回收有价值的有机物，该法适用于有机废气浓度高、温度低、风量小的工况，需要附属冷冻设备，主要应用于制药、化工行业，印刷企业较少采用。
2.直接燃烧法
利用燃气或燃油等辅助燃料燃烧，将混合气体加热，使有害物质在高温作用下分解为无害物质；本法工艺简单、投资小，适用于高浓度、小风量的废气，但对安全技术、操作要求较高。
3.吸收法
⑴普通吸收法
一般采用物理吸收，即将废气引入吸收液进净化，待吸收液饱和后经加热、解析、冷凝回收；本法适用于大气量、低温度、低浓度的废气，但需配备加热解析回收装置，设备体积大、投资较高。
⑵催化吸收法
利用药剂催化作用使有机废气中的组分被氧化、溶解、吸收。
在常温常压条件下，水因分子间存在大量的氢键，具有较高的介电常数，溶液中的介电常数与极性有机溶剂相似，非甲烷总烃等有机废气可以选择性混溶、洗脱，整个工艺流程由喷淋、洗脱与混溶的过程来完成，弥补高温氧化工艺的若干缺陷，不存在残液和尾气净化处理等二次污染问题。
4.吸附法
⑴直接吸附法
有机废气经活性炭吸附，可达95%以上的净化率，设备简单、投资小，但活性炭更换频繁，增加了装卸、运输、更换等工作程序，导致运行费用增加。
⑵吸附-回收法
利用纤维活性炭吸附有机废气，在接近饱和后用过热水蒸汽反吹，进行脱附再生；本法要求提供必要的蒸汽量。
⑶新型吸附-催化燃烧法
此法综合了吸附法及催化燃烧法的优点，采用新型吸附材料（蜂窝状活性炭）吸附，在接近饮和后引入热空气进行脱附、解析，脱附后废气引入催化燃烧床无焰燃烧，将其彻底净化，热气体在系统中循环使用，大大降低能耗。
本法具有运行稳定可靠、投资省、运行成本低、维修方便等特点，适用于大风量、低浓度的废气治理，是目前国内治理有机废气较成熟、实用的方法。
5.催化燃烧法
把废气加热经催化燃烧转化成无害无臭的二氧化碳和水；本法起燃温度低、节能、净化率高、操作方便、占地面积少、投资投资较大，适用于高温或高浓度的有机废气。
6.低温等离子体分解法
等离子体是不同于固、液、气等状态的物质存在的第四种状态，其中含有离子、电子、激发态原子或分子、自由基等。
由于在一定空间范围内气体中的正负电荷相等，故称为等离子体。
它是由大量正负带电粒子和中性粒子组成并表现出集体行为的一种准中性气体。
产生低温等离子体的方法有很多，常见的有电子束辐射法和气体放电法。
通过高能电子束辐射或气体放电产生的高能电子与气体中的氧分子及水分子碰撞，使之解离，形成非平衡等离子体。
其中所产生的大量活性粒子如OH－、O2－、H+、O3等具有的能量可以直接打断各种有机气体分子之间的分子键，使有害气体分解，从而对油烟、甲醛、二甲苯、二氧化硫、氨氮氧化物等有害气体和异味产生降解和氧化作用，有效地对有机物质和异味进行降解处理。
本法降解有机废气具有技术先进成熟、运行稳定可靠、投资运行成本低等优点，适用于各种气量的低浓度废气处理，但是设备一次性投资费用高。
（三）处理工艺确定
由于本项目的废气包括干式粉尘、湿式黏性粉尘和非甲烷总烃类的有机废气，且混合排放，考虑到节省设施占地、节省一次性投资成本、降低运行费用、操作维护方便等因素。
我司拟采用在旋流除尘器和文丘里除尘器基础上开发出来的卧式旋流水膜除尘柜+活性炭吸附塔为本项目的处理工艺。
具体工艺流程见图4-1。
图4-1废气吸收净化工艺流程图
1.工艺流程介绍
在引风机的引导下，综合废气经过文氏里管进入集气罩风管，此间废气中的大颗粒粉尘、黏性大的油漆颗粒及溶解性有机废气被部分截留，防止了黏性油漆颗粒粘附于系统风管壁上，而未被截留的油漆颗粒包封于水雾中大大降低了其粘度，起到了源头控制的目的。
从文氏里管溢出的废气沿着风管进入卧式旋流除尘柜被进一步去除，最后残余的有机废气继续通过风管进入活性炭吸附塔被活性炭吸附，从而使废气得以达标排放。
2.工艺特点介绍
⑴技术成熟可靠，处理效果好；
⑵抗冲击能力强，运行稳定；
⑶系统结构简单、紧凑、合理，占地面积小，投资省；
⑷能耗、物耗省，运行费用低；
⑸自动化运行，管理费用低。
五、主要设备及构筑物
⑴系统风管
外型结构
规格（mm）
数量
镀锌管
Φ600×8
45m
Φ1000×8
30m
镀锌罩
2500×2000
8个
⑵卧式旋流水膜除尘柜
卧式旋流水膜除尘柜是在旋流除尘器和文丘里除尘器的基础上发展起来的综合了两者优点的除尘设施。
其适用于干式、湿式颗粒物及溶解性有机废气的去除，具有抗冲击能力和适应性强，去除效率高的优点。
数量：
1座；
结构：
砖混；
备注：
由业主按图纸自行施工。
引风机
风量
风压
功率
数量
25000m3/h
2000Pa
18.5kw
3台
过滤型、耐酸碱循环水泵
型号
流量
扬程
功率
数量
HZS-280
40m3/h
20m
4kw
1台
活性炭吸附塔
规格
外型结构
废气处理量
数量
Φ3.2m、H3.2m
玻璃钢
25000m3/h
3台
六、工程投资估算
1.直接费用
表6-1项目直接费用估算表
序号
设备名称
型号规格
单位
数量
单价（元）
合计（元）
备注
1
系统风管
镀锌板
套
15
3500
52500
2
卧式除尘柜内结构
/
套
1
8000
8000
3
文氏里管结构
套
15
1500
22500
4
引风机
F4-72-3
台
3
20000
60000
5
MAD速溶装置
MSR1.3-65
台
1
3500
3500
带均匀器
6
MAD速混装置
MSH80-65
台
1
2000
2000
7
循环水泵
HZS-280
台
1
4000
4000
耐酸碱
8
活性炭吸附塔
SDG-L-2.5
套
3
70000
210000
9
微机控制器
WK380-220
台
1
2500
2500
10
卧式旋流水膜除尘柜
5×2×3
座
1
业主自行建设
11
循环沉淀池
17m3
座
1
业主自行建设
12
排水槽
/
项
1
业主自行建设
13
烟囱
/
项
1
业主自行建设
14
设备基础
/
项
3
业主自行建设
小计
365000.00
15
设计费
/
项
1
30000
30000
16
运输、安装费
/
%
8
3650
29200
17
税收、管理费
/
%
9.5
3650
34675
合计
元整（￥458875.00）
七、技术经济指标
1.电耗
表7-1电耗统计表
序号
主要动力设备名称
装机容量
（kw）
使用容量（kw）
使用时间
（h/d）
电耗（kwh/d）
备注
1
引风机
55.5
55.5
6
333
新增
2
循环水泵
4
4
6
24
新增
4
合计
58.7
58.7
357
2.人员编制
废气处理设施连续运作，操作管理简单，不需要专门的操作人员，将其操作规程列入生产车间操作区，由员工兼职看管即可。
3.运行费用
表7-2运行费用表
序号
名称
单价
计算方法
费用
（元/天）
1
电费
0.50元/度
每天电耗×单价
178.5
八、服务承诺
1.工程质量承诺
本项目安装后，确保处理后非甲烷总烃类有机废气达到《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）中表2的二级标准。
由于我司原因未能达到该标准，我司负责整改直至达标，并承担相应的整改费用。
2.售后服务
⑴对设备提供永久性服务，设备生产厂家保修期以外的服务费业主承担；
⑵免费培训1-2名操作管理人员，直至熟练掌握污水处理操作规程；
⑶免费提供有关环保方面的技术咨询服务。
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