UV光氧催化废气处理方案说明.docx

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UV光氧催化废气处理方案说明

UV光氧催化废气处理技术

第一章、项目概况…………………………………………………………………………………………………5

第二章、设计依据…………………………………………………………………………………………………6

2.1采用主要的执行标准…………………………………………………………………………………6

2.2废气净化目标及设计内容……………………………………………………………………………6

2.3污染物性质……………………………………………………………………………………………7

2.4通风量及设备选型……………………………………………………………………………………9

2.5工况情况………………………………………………………………………………………………9

第三章、设计原则及采样…………………………………………………………………………………………10

3.1设计原则……………………………………………………………………………………………10

3.2采样位置和采样点…………………………………………………………………………………10

第四章、设计参数及设备选型……………………………………………………………………………………11

4.1常用废气处理工艺的简介…………………………………………………………………………12

4.2常用废气处理工艺技术对比………………………………………………………………………13

4.3净化工艺费用及使用优劣性对比…………………………………………………………………13

4.4设备工作原理………………………………………………………………………………………13

4.5设备配备如下………………………………………………………………………………………14

4.6设备安装方式………………………………………………………………………………………19

4.7设备详细技术说明……………………………………………………………………………………22

第五章、设计规模与废气异味标准………………………………………………………………………………25

第六章、废气处理工艺流程………………………………………………………………………………………25

6.1工艺确定……………………………………………………………………………………………25

6.2工艺流程说明…………………………………………………………………………………………25

6.3方案可行性及优势…………………………………………………………………………………26

6.4技术原理图解……………………………………………………………………………27

第七章、控制系统、用电设备一览表及货物出厂例行检验……………………………………………………28

7.1控制系统……………………………………………………………………………………………28

7.2用电设备一览表……………………………………………………………………………………29

7.3货物出厂例行检验…………………………………………………………………………………30

第八章、主要设备（构筑物）清单………………………………………………………………………………31

第九章、产品质量保证计划与防火防爆………………………………………………………………………32

9.1产品质量保证………………………………………………………………………………………32

9.2防火防爆……………………………………………………………………………………………32

第十章、生产周期…………………………………………………………………………………32

第十一章、运输包装说明、技术资料及运行、维护注意事项…………………………………………………33

11.1运输包装说明………………………………………………………………………………………33

11.2技术资料……………………………………………………………………………………………33

11.3运行、维护注意事项………………………………………………………………………………33

第十二章、工程安装质量保证与认证……………………………………………………………………………34

12.1设备制造质量保证…………………………………………………………………………………34

12.2工程质量的保证措施………………………………………………………………………………34

12.3质量保证承诺………………………………………………………………………………………35

第十三章、售后服务承诺…………………………………………………………………………………………36

第十四章、质量体系认证…………………………………………………………………………………………37

第十五章、类似工程检测报告……………………………………………………………………………………38

第十六章、部分客户安装实例……………………………………………………………………………………39

第十七章、设计单位以及联系方式………………………………………………………………………43

附件：

资质认证………………………………………………………………………………………44

第一章项目概况

贵公司在发展经济的同时，对环境保护也非常重视。

由于贵公司喷漆产生的废气对工人造成一定影响。

为了满足国家与地方日趋严格的环保要求，公司有关领导决定对废气进行治理，使废气排放总量和排放浓度达到当地政府相应的环保要求，为此委托江苏山淼环境工程有限公司为本项目设计废气治理方案。

我公司受贵公司的委托，根据提供的相关数据及资料，借鉴相关工程实际设计和运行经验，本着投资省、处理效果好、运行成本低的原则，编制了该设计方案，供贵公司和有关部门决策参考。

主要污染物涉及：

苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃、粉尘、油漆颗粒。

（图片仅供参考，具体按配置）

第二章设计依据

2.1采用主要的执行标准

1、废气系统设计参考标准

《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）；

《恶臭污染物排放标准》（GB14554-1993）；

《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》

《环境空气质量标准》（GB3095-1996）；

2、管道设计参考标准

《采暖通风与空气调节设计规范》

3、检测控制系统参考规范

《电气装置安装工程施工及验收规范》（GB50254-96GB50259-96）；

《低压配电设计规范》（GB50054-95）；

《电力装置的继电保护和自动控制设计规范》（GB50062-92）；

《电力工程电缆设计规范》（GB50217-94）；

《仪表配管、配线设计规定》（HG/T20512-2000）；

4、安全防爆参考规范

《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2.1-2007）；

《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）；

5、设备安装及其它参考规范

《工厂企业厂界噪声标准及其测量方法》（GB12348～12349-90）；

《建设项目环境保护条例》中华人民共和国国务院令第253号1998；

《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-85）；

《环境工程设计手册·废气污染控制卷》

《三废处理工程技术手册·废气卷》

有机废气处理工程技术手册（环境工程技术手册）；

2.2废气净化目标及设计内容

1、净化目标

废气被收集并经过净化设备后，排放达到国家工业排放标准；

——GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》二级排放标准；

——GB14554-93《恶臭污染物排放标准》表2恶臭污染物排放标准值；

2、设计内容

有机废气处理系统设计内容包括：

废气出口集气总管至排气筒之间的废气处理设施（工艺、设备、电气、控制系统）的工程设计、安装与调试。

3、设计规范

（1）严格遵守国家环境保护的政策和地方政府相关的法律法规、规范和标准。

（2）按照业主方的要求，通过分析比较和调查研究，选用符合实际的工艺方案，以期获得较大的社会效益、经济效益和环境效益。

（3）遵照国家对环境质量的总体要求，与环境协调发展,减少废气污染物排放，维护和改善周边环境，提倡清洁生产，顺应我国经济建设与环境保护协调发展的总体要求。

（4）采用先进可靠的废气治理工艺，选用安全可靠的废气处理系统和工程材料，提高防御自然灾害风险的能力，确保废气治理工艺和装置的技术上的先进性、经济上的合理性和操作上的可靠性。

（5）结合本项目的特点，按照不同浓度的废气的不同情况和治理需求，采用与之相应的废气治理工艺技术，在确保实现治理目标的同时，以降低废气治理系统综合运行费用和节约能耗，使治理后的废气排放的影响降到环境可接受程度，满足国家对环境保护的总体要求，为方案设计的出发点和实现目标。

（6）采用干式漆雾处理，杜绝二次污染。

（7）努力提高和保证供电、仪表、自动控制系统安全可靠性。

（8）全面贯彻节能减排、环保、安全、卫生、防火原则。

2.3污染物性质：

苯

苯（Benzene,C6H6）在常温下为一种无色、有甜味的透明液体，并具有强烈的芳香气味。

苯可燃，毒性较高，是一种致癌物质。

可通过皮肤和呼吸道进入人体，体内极其难降解，因为其有毒，常用甲苯代替，苯是一种碳氢化合物也是最简单的芳烃。

它难溶于水，易溶于有机溶剂，本身也可作为有机溶剂。

苯是一种石油化工基本原料。

苯的产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。

苯具有的环系叫苯环，是最简单的芳环。

苯分子去掉一个氢以后的结构叫苯基，用Ph表示。

因此苯也可表示为PhH。

危害：

人和动物吸入或皮肤接触大量苯进入体内，会引起急性和慢性苯中毒。

特别注意：

（1）长期吸入会侵害人的神经系统，急性中毒会产生神经痉挛甚至昏迷、死亡。

（2）在白血病患者中，有很大一部分有苯及其有机制品接触历史。

燃烧性：

易燃。

甲苯

无色澄清液体。

有苯样气味。

有强折光性。

能与乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳和冰乙酸混溶，极微溶于水。

相对密度0.866。

凝固点-95℃。

沸点110.6℃。

折光率1.4967。

闪点（闭杯）4.4℃。

易燃。

蒸气能与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限1.2%～7.0%（体积）。

低毒，半数致死量（大鼠，经口）5000mg/kg。

高浓度气体有麻醉性。

有刺激性。

危害：

健康危害：

对皮肤、粘膜有刺激性，对中枢神经系统有麻醉作用。

急性中毒：

短时间内吸入较高浓度该品可出现眼及上呼吸道明显的刺激症状、眼结膜及咽部充血、头晕、头痛、恶心、呕吐、胸闷、四肢无力、步态蹒跚、意识模糊。

重症者可有躁动、抽搐、昏迷。

慢性中毒：

长期接触可发生神经衰弱综合征，肝肿大等。

皮肤干燥、皲裂、皮炎。

环境危害：

对环境有严重危害，对空气、水环境及水源可造成污染。

燃爆危险：

该品易燃，具刺激性。

二甲苯

二甲苯（dimethylbenzene）为无色透明液体；是苯环上两个氢被甲基取代的产物，存在邻、间、对三种异构体，在工业上，二甲苯即指上述异构体的混合物。

二甲苯具刺激性气味、易燃，与乙醇、氯仿或乙醚能任意混合，在水中不溶。

沸点为137～140℃。

二甲苯毒性低等，美国政府工业卫生学家会议（ACGIH）将其归类为A4级，即缺乏对人体、动物致癌性证据的物质。

二甲苯的污染主要来自于合成纤维、塑料、燃料、橡胶，各种涂料的添加剂以及各种胶粘剂、防水材料中，还可来自燃料和烟叶的燃烧气体。

危害：

二甲苯具有中等毒性。

经皮肤吸收后，对健康的影响远比苯小。

若不慎口服了二甲苯或含有二甲苯溶剂时，即强烈刺激食道和胃，并引起呕吐，还可能引起血性肺炎，应立即饮入液体石蜡，延医诊治。

二甲苯对眼及上呼吸道有刺激作用，高浓度时，对中枢系统有麻醉作用。

急性中毒：

短期内吸入较高浓度本品可出现眼及上呼吸道明显刺激症状、眼结膜及咽充血、头晕、头痛、恶心、胸闷、四肢无力、意识模糊、步态蹒跚。

重者可有躁动、抽搐或昏迷。

有的有癔病样发作。

慢性影响：

长期接触有神经衰弱综合症，女性有可能导致月经异常。

皮肤接触常发生皮肤干燥、皲裂、皮炎。

非甲烷总烃

非甲烷总烃只要包括烷烃、烯烃、芳香烃和含氧烃等组分。

烃类物质在通常条件下，除甲烷基化为气体外多以液态或固态存在，并依据其分子大小结构形式外的差别具有不同的蒸汽压，因而作为大气污染物质非甲烷总烃，实际上是指具有C2-C12的烃类物质。

大气中的NMHC超过一定浓度，除直接对人体健康有害外，在一定条件下经日光照射还能产生光化学烟雾，对环境和人类造成危害。

2.4通风量及设备选型：

1、根据现场实际情况分析，现采取废气处理措施：

将贵公司喷漆产生的废气用收集装置收集，通过主管道送入漆雾过滤系统和UV光氧催化设备，最后通过后端风机抽风高空达标排放。

2、根据客户提供数据，考虑到以后废气浓度不稳定以及夏季温度偏高等因素，此方案按照1套15000m³-20000/h风量进行设计。

3、废气进入UV光氧催化设备的条件：

（1）≦70℃

（2）相对洁净气体

（3）设备处理后，尾气排放达到国家工业排放标准

—GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》二级排放标准

—GB14554-93《恶臭污染物排放标准》表2恶臭污染物排放标准值

2.5工况情况：

1、废气产生地：

喷漆车间

2、废气排放成份：

苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃

3、废气浓度：

未知（,经验数据200mg/m3）

4、排放速率：

未知

5、温度：

常温

6、废气湿度:

≤99％

7、非气体污染物：

粉尘、油漆颗粒物

8、此排气为连续性排气

9、无回收利用价值

第三章设计原则及采样

3.1设计原则

1、依据国家的有关环保法律、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。

2、积极稳妥地采用高新技术、高品质设备，结合企业的现状和管理水平采用先进、可靠的改造技术和污染治理工艺处理技术，力求运行稳定、费用低、管理方便、维护容易，从而达到治理污染、保护环境的目的。

3、妥善解决项目建设及运行过程中产生的污染物，避免二次污染。

4、严格执行现行的防火、安全、卫生、环境保护等国家和地方颁布的规范、法规与标准。

5、选择新型、高效、低噪设备、注意节能降耗。

3.2采样位置和采样点

1、采样位置

1.1、采样位置应优先选择在垂直管段。

应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位。

采样位置应设置在据弯头、阀门、变径管下游方向不小于6倍直径和距上述部件上游方向不小于3倍直径处，对矩形烟囱道，其当量直径D=2AB/（A+B），式中A，B为边长。

1.2、对于气态污染物，由于混合比较均匀，其采样位置可不受上述规定限制，但应避开涡流区。

如果同时测定排气流量，采样位置仍按1.1选取。

1.3、采样位置应避开对测试人员操作有危险的场所。

2、采样孔

2.1在选定的测定位置上开设采样孔，采样孔内径应不小于80mm，采样孔管长应不大于50mm。

不使用时应用盖板。

管堵或管帽封闭（图1、图2、图3）。

当采样孔仅用于采集气态污染物时，其内径应不小于40mm。

第四章设计参数及设备选型

4.1常用废气处理工艺的简介

光氧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。

投资费低，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，不会造成二次污染。

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。

但一次性投资费用较高。

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常用废气处理工艺技术对比

光触媒裂解

活性炭吸附法

等离子法

生物分解法

原

理

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，如水和几氧化碳等:

对于含

苯类和醛类废气，附加Ti02催化

氧化模块，几次净化彻底净化废气

成分。

利用活性炭内部孔隙构发达，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

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

适合低浓度大风量的喷漆废气，脱臭净化效果可达90%以上，脱臭

效果大大超过国家1993年颁布的

恶臭物质排放标准:

（GB14554-93）

初期效率可达65％,但易饱和，通常数日即失效，需要经常更换。

适合低浓度大风量的喷漆废气

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）。

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。

处

理

气

体

成

分

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。

适用于低浓度、大风量

废气气，对醇类、脂肪类效果较明显。

但处理湿度大的废气效果不好。

能处理多种臭气充分组

成的混合气体，不适合处理高浓度气体

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

高能光波管管寿命5000-8000小时。

设备寿命十年以上

活性炭需经常进行更

换。

在废气浓度及湿度较低

情况下，可长期正常工

作

养护困难，需频繁添加药

剂、控制PH值、温度等。

运

行

维

护

费

用

净化设备无需日常维护，只需接通电源，即可正常工作，运行维护费用极低。

所使用的活性碳必须经

常更换，并需寻找废弃

活性碳的处理办法，运

行维护成本很高。

一次性投入较高，运行维护成本很低，净化技术可靠且非常稳定

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

无二次污染。

易造成二次污染。

无二次污染。

易产生污泥、污水。

4.3净化工艺费用及使用优劣性对比

工艺特点

净化工艺

安全性

净化效率

总投资（一次性投资+运行费用）

能耗

有无二次污染

低温等离子法

安全

较高

高

低

无

光氧催化法

安全

高

较高

低

无

吸收法

安全

高

低

较高

有

生物菌分解

安全

低

低

低

有

燃烧法

不安全

高

高

非常高

有

从综合比较可知UV光氧催化设备非常安全，运行稳定，去除效率高，运行费用低，无二次污染，是处理方法中较优越的废气处理方案。

4.4设备工作原理

预处理系统（滤筒除尘器）的工作原理

含尘气体在负压气流的作用下，从管路入口进入除尘体，通过滤筒过滤作用，粉尘从气流中分离出来，被净化了的干净气体从滤筒内部进入主处理系统；粉尘经过滤筒过滤时，粉尘留在滤筒的外表面。

清灰时，由脉冲控制仪发出指令按顺序触发开启各脉冲阀，使气包内的压缩空气由喷吹管各孔眼喷射到各对应的文氏管（称一次风）。

在高速气流通过文氏管时诱导数倍于一次风的周围空气（称二次风）进入滤筒，造成滤筒瞬间急剧膨胀。

由于气流的反向作用，使积附在滤筒上的粉尘脱落，脉冲阀关闭后，再次产生反向气流，使滤筒急速回缩，形成一胀一缩，形成滤筒涨缩抖动，积附在滤筒外部的粉饼因惯性作用而脱落，使滤筒得到更新，被清掉的粉尘落入除尘器下部的灰斗中。

主处理系统（UV光氧催化）的工作原理

特制UV紫外线灯：

利用特制的高能高臭氧UV紫外线光束照射废气，裂解工业废气如：

氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、乙酸丁酯、乙酸乙酯、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC类，苯、甲苯、二甲苯的分子链结构，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，降解转变成低分子化合物，如CO2、H2O等。

利用高能高臭氧UV紫外线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所以需与氧分子结合，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，对工业废气及其它刺激性异味有立竿见影的清除效果。

工业废气利用排风设备输入到本净化设备后，净化设备运用高能UV紫外线光束及臭氧对工业废气进行协同分解氧化反应，使工业废气物质其降解转化成低分子化合物、水和