喷漆废气治理工程方案讲诉.docx
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喷漆废气治理工程方案讲诉
喷漆废气治理工程
设计方案
安徽润道生态环境工程技术有限公司
2014年11月20日
目录
第一章工程概况1
1.1工程概况1
1.2污染源概述1
1.3排放标准2
1.4设计依据2
1.5工程界面3
第二章工艺设计4
2.1设计思路4
2.2工艺确定4
2.2.1废气气量及管路的确定4
2.2.2废气成分及工艺确定4
2.2.3喷漆废气治理新技术4
3.1工艺流程图7
3.2工艺流程说明8
4、工艺流程特点8
5、占地面积8
第四章电气设计9
4.1设计依据9
4.2设计范围9
4.3安全接地9
第五章主要设备及投资费用11
5.1有机废气处理工艺主要设备11
5.2单套设备处理成本及投资成本分析11
5.3甲苯、二甲苯回收价值估算12
6.1编制依据12
6.2工程内容13
6.3工程投资概算13
6.4经济技术参数14
第七章售后服务承诺及措施15
7.1工程工期规划15
7.2工程建设前期15
7.3工程建设期间15
7.4调试验收期15
7.5售后服务16
第一章工程概况
1.1工程概况
1.安徽润道生态环境工程技术有限公司是一家专注于特效环境材料、高性能吸附剂的研制及应用工艺开发的高新技术企业企业。
致力于为石油化工、煤化工、环境保护及食品医药等行业提供国内外领先的产品、技术及咨询服务。
2.现有厂区，生产工艺正常运行时，工序上会产生有含甲苯、二甲苯为主的喷漆有机废气。
这类废气长期吸收将对人体神经系统、造血功能带来严重危害，如若不处理排放，会对公司员工及附近居民的身体健康产生严重影响，并会引发环境问题，对企业带来不小的损失。
3.针对企业目前现状，并根据业主提供的相关资料，依据《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》，结合我司同类型废气治理工程的成功经验，编制如下治理设计方案，供参考实施。
1.2污染源概述
根据相关资料，本项目需要进行废气处理的厂房废气产生情况如下：
喷漆废气主要成分为甲苯、二甲苯为主,另还含有少量脂类等VOC物质，总风量为90000m³/h，分3个排气口排出。
1.3排放标准
颗粒物、甲苯、VOCS执行《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）
表1.3.1大气污染排放标准
污染物
最高排放浓度（mg/m³）
排气筒（m）
现有项目
新建项目
甲苯
60
40
15
二甲苯
90
70
15
非甲烷总烃
150
120
15
VOCS
300
15
1.4设计依据
Ø《中华人民共和国环境保护法》；
Ø《中华人民共和国大气污染防治法》；
Ø《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》；
Ø《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）；
Ø《印刷行业挥发性有机物排放标准》（DB44/815-2010）
Ø《大气污染物排放限值》（DB44/27-2001）
Ø《建筑结构荷载规范》GB50009-2001；
Ø《钢结构设计规范》GBJ50205-2001；
Ø《建筑防雷设计规范》GB50057-94；
Ø《工业与民用供配电系统设计规范》GB50052-95；
Ø《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243—2002；
Ø工程基础资料及数据等。
Ø技术合理性：
项目的设计方案，在充分考虑现有各种现行标准、规范的同时，处理工艺应具备充分的技术合理性；
1.5工程界面
1.设计范围及内容：
废气处理系统工程的工艺设计、平面布置、设备采购、安装、调试等工作。
2.本工程设计及建设范围包括废气处理系统的设备安装工程，甲方负责将工程所需的水、电及废气管道送达至废气处理系统。
处理系统建设范围由废气排放源排放预留接管开始，至废气处理系统处理达标后排气筒排放止。
3.我司提供相关教育训练及培训。
4.系统启动、认证和运行所需化学品和其它消耗品均由贵司负责。
第二章工艺设计
2.1设计思路
本着使厂方投资小，充分利用现有废气处理设施，收益佳的原则设计本工艺。
根据厂方排放污染物的特性，参考国内外各种文献资料，结合我们多年的实际经验，采用目前成熟的、较为经济的废气处理工艺。
参考国家环保部颁布的有机废气处理工艺规范，设计废气处理工艺。
处理工艺见下表：
表2.1.1高浓度有机废气气量及污染物情况
序号
空气污染
设施名称
主要
污染物
设计风量
（m3/h）
设计处
理工艺
1
厂房有组织喷漆废气
甲苯、二甲苯、脂类、VOC
90000
纳米材料吸附+脱附
2.2工艺确定
2.2.1废气气量及管路的确定
我司负责排气口后吸附+脱附设备的管路连接与处理设备的安装。
气量依据厂家提供气量为准。
2.2.2废气成分及工艺确定
此工程喷漆废气主要成分为甲苯、二甲苯、脂类和VOC成分为主，且废气气量大，浓度低，根据国家环保部颁布的《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》等法规，结合我公司开发出的新型纳米吸附材料及其在同等工程上的应用，设计采用纳米材料吸附+脱附工艺进行这类苯类气体的处理。
2.2.3喷漆废气治理新技术
目前世界范围内治理该类有机废气比较成熟高效的方法是固体材料吸附法，此法有处理效果好、运行简单稳定等优点。
对比传统常用的固体吸附剂活性炭，我司开发的特种功能材料吸附有以下特点：
（1）吸附容量：
吸附容量可以用比表面积来衡量。
通常，比表面积越高吸附容量越大。
目前活性炭的比表面积在700m2/g左右，具体因活性炭生产原料而异；我司开发的用于废气治理的特种功能材料比表面积一般大于1200m2/g。
经实验测定，对于一般挥发性有机物的吸附量，特种吸功能材料比活性炭高30%以上。
（2）可再生性：
活性炭无法再生，用完作为危废处理，处理费用大，有二次污染；可回收废气内的有用物质，实现资源化。
（4）运行成本：
活性炭无法再生，更换和处理费用高；功能材料再生方便，平均使用寿命在3-4年，运行成本低。
（5）应对浓度负荷变化：
活性炭工艺只能通过变化更换周期应对浓度负荷冲击，容易有超标排放的风险；而功能材料工艺可根据排放污染物的浓度不同，可灵活改变脱附频率，耐进气负荷冲击，以确保达标排放。
表2.2.1：
活性炭、等离子和特种功能材料吸附有机气体的比较
项目
活性炭吸附
特种功能材料吸附+蓄热式焚烧炉
热力燃烧
处理效率
孔分布不均匀，有效孔比例低，吸附效率为60%。
吸附材料有效孔比例高，比表面积大，吸附效率高达98%，燃烧效率高达95%以上。
通过高温燃烧，将有机成分分解为二氧化碳和水，处理效率在90%。
应对浓度负荷变化能力
变化活性炭更换周期是唯一可应对浓度变化的方法，但较难预测，有超标风险
可根据有机废气浓度负荷的变化，调整吸附脱附周期，能完美处理各种风量、浓度的有机气体
对高浓度、小气量成分简单的有机废气具有一定的处理效果，对低浓度、大气量气体处理效果不明显
可再生性
机械强度差，不可就地再生
可就地再生，操作方便
可持续工作
更换周期
平均10天-1个月更换一次
吸附材料质保2年，平均使用寿命4年左右，燃烧设备可使用10年以上。
平均使用年限3年左右
二次污染
每次更换的活性炭作为危险废物处理，费用高，有二次污染
可处理高低浓度气体，燃烧效率高，无二次污染。
浓度较低且气量较大时，燃烧不完全，易产生二次污染。
根据本废气的特点，拟采用“纳米材料吸附+脱附”治理工艺来处理高浓度有机废气，该法利用纳米树脂吸附剂吸附废气中的有机成分，再通过水蒸气反吹纳米树脂进行脱附置换，然后油水分离后，回收甲苯等物质，从而达到治理污染的目的。
我公司专注于纳米吸附材料及其应用开发，长期以来在纳米吸附材料开发、生产及应用方面积累了大量的实践。
“纳米材料吸附+脱附”技术尤其是纳米材料吸附装置采用我司研发的特种功能的纳米吸附材料，并精心设计、成功开发出一系列有机废气净化设备。
这一系列净化设备的净化效率、能耗、运行成本等主要性能指针均明显优于同类产品。
我公司已在许多家有机废气治理中成功地应用本系列有机废气净化设备，产生了优良的环境效益和社会效益。
以处理含甲苯有机气体为例，总气量为：
400,000m3/h，甲苯挥发量为300吨/年。
表2.2.2：
活性炭和特种功能材料吸附有机气体工艺费用的比较
类别
活性炭
特种材料
更换周期
每二周-1个月
质保1年，平均寿命3-4年
每次使用量
60方（30吨）
30吨
年度更换量
600吨
15吨
资源化回收价值（甲苯）
0
100万/年
1.使用特种树脂吸附工艺，年度投资远低于活性炭吸附工艺。
2.使用该工艺的运行费用主要是蒸汽发生及冷凝环节需要的电费。
3.每年回收的甲苯的价值在100万元以上。
因此，无论从处理效果保证达标方面，还是从运行的经济型来看，高浓有机气体治理选用我司的本系列有机废气净化设施是理想的治理方案。
第三章低浓度、大气量有机气体工艺流程及工艺说明
3.1工艺流程图
具体流程如下图：
3.2工艺流程说明
1、吸附过程
去除尘杂后的废气，经过合理的布风，使其均匀地通过固定吸附塔内的纳米吸附材料层的过流断面，在一定的停留时间，由于纳米吸附材料表面与有机废气分子间相互引力的作用产生物理吸附（又称范德华吸附），同时材料骨架基团与废气中的苯类产生π-π作用。
其特点是①吸附质（有机废气）和吸附剂（纳米吸附材料）相互不发生反应，②过程进行较快，③吸附剂本身性质在吸附过程中不变化，④吸附过程可逆；从而将废气中的有机成份吸附在纳米吸附材料的表面积，从而使废气得到净化，净化后的洁净气体通过风机及烟囱达标排放。
2、脱附
该吸附过程属于物理吸附，随着温度的升高吸附效果降低，属于可逆过程。
在吸附饱和后通过使用压力蒸汽吹脱的方式实现再生。
3、有机物回收
吹脱的蒸汽混合物经过冷凝塔冷凝，混合气体变为液体，不溶于水的有机物会出现油水自然分层，可进行分离，与水互溶的有机物，可进入污水站进行生化处理。
4、工艺流程特点
本处理工艺的主要特点表现在以下几个方面：
（1）吸附量容量大，耐负荷冲击，机械强度好，性能稳定，运行成本低；
（2）吸附装置经特别设计，具有流体阻力低，处理风量大；
（3）能够处理低浓度、大气量的有机废气，且处理效率高；
（4）运行管理方便，即使普通员工稍经培训就能上岗。
5、占地面积
本套组合工艺可根据现场空间的大小进行不同方式的组合，占地面积在80平方米左右。
第四章电气设计
4.1设计依据
本工程设计依据的具体制度与规范如下：
1）《工业与民用配电系统设计规范》（GB50052-95）
2）《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-95）
3）《建筑防雷设计规范》（GB50057-94）
4）《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）
5）《电力装置的电气测量仪表装置设计范围》（GB50063）
6）《电力装置的接地设计规范》（GB50065）
7）《工业企业照明设计规范》（GB50035）
8）《电力工程电缆设计规范》（GB50217）
4.2设计范围
废气处理系统的动力配电、及防雷接地系统。
电源由业主以电压等级为380/220V送至低压进线柜，容量需满足生产需要并适当考虑备用。
4.3安全接地
1、电气工程采用TN-S系统。
在配电柜电源进线处作重复接地，接地电阻<4Ω。
所有动力设备的金属外壳、配电柜、控制柜、电缆桥架和金属保护套管均应与PE线连接，不能与工作零线相混淆。
2、低压电源进线侧装设置带低压断路器,作为低压母线的短路保护及过电流保护和各回路的后备保护。
电动机的保护设有断路器/接触器/热继电器组对之进行过载及短路保护。
3、利用建筑物的基础钢筋作自然接地体，或安装人工接地极，接地电阻应小于10欧姆。
第五章主要设备及投资费用
5.1有机废气处理工艺主要设备
按照《环境工程设计手册》和《三废处理工程技术手册——废气卷》等相关资料，确定设计取值如下：
1）系统主风管：
V主=6-14m/s；
2）支风管：
V支=2-10m/s；
3）集气罩或吸风口：
V口=0.5-3m/s。
序号
设备名称
规格型号
数量
单位
品牌
1
纳米材料吸附塔
GL-500，
碳钢材质，
Φ2600*1800mm
9
套
润道
2
蒸汽发生器
不锈钢45KW
1
套
润道
3
主风机（变频）
37KW，碳钢
3
套
顶裕或同级品
4
冷凝器
SUS304材质，50KW
1
套
顶裕或同级品
5
风管、排气筒、风阀等附件
/
1
套
5.2单套设备处理成本及投资成本分析
（单位：
万元）
序号
费用名称
金额/年
备注
1
基本取值
一套纳米净化系统：
生产12h/d（平均），300d/a；
电费0.80元/kwh；
主风机连续工作；
主风机配变频,节能以30%计；
脱附按10天脱附一次,共需脱附222次，1h/次计；
2
电费
a.主风机费用37kw
23.4
3×37×12×300×0.70×0.8×10
=21.8万元/a
b.电冷凝平均功率50kw
50××0.80×222×1×10
=0.8万元/a
C.蒸汽费发生器费用45kw
45×0.8×222×1×10
=0.8万元/a
3
维护费
日常维护保养费用
1
日常维护保养费用1万元/a
4
年运行费用总计（万元）
24.4
5.3甲苯、二甲苯回收价值估算
纳米材料使用年限取值4年，废气中甲苯类物质浓度取值200mg/m³（实际浓度以企业排放为准）。
类别
备注
年甲苯类物质挥发总量
200×90000×12×365×10-9=78.8吨
甲苯类物质回收效益
78.8×2000=16万/年
回收价格以2000元/吨计算
4年后材料补填费用
18万元/年
第六章工程投资概算
6.1编制依据
（1）本公司各专业提供的有关资料；
（2）现行建筑工程和安装工程预算定额、材料预算价格及有关资料；
（3）类似工程的概预算及技术经济指标；
（4）现行有关其它费用定额、指标及价格。
6.2工程内容
排风口后端废气处理设施，不含收集管路。
6.3工程投资概算
总风量为90000m³/h，排风量为30000m³/h的排风口各配备二吸一脱共九套吸附设备。
序号
设备名称
规格型号
数量
单位
单价（万）
复价（万）
备注
1
纳米材料吸附塔
GL-500型，
碳钢材质，
Φ2600*1800mm
风量：
15000m³/h
9
套
28
252
润道
二吸一脱
2
吸附风机
30000m³/h，3100pa，37KW
3
台
4.8
14.4
顶裕或同级品
3
蒸汽发生器
WDR0.06-0.7,45KW
1
台
5.1
5.1
4
冷凝器
JADXK，SUS304材质,50KW
1
套
5.3
5.3
5
油水分离器
材质不锈钢SUS304
1
台
1.5
1.5
6
电控系统
SUS304，斯奈德电子元件
1
套
5
5
7
风管、排气筒、风阀等附件
杂件
1
套
7.2
7.2
8
小计E1
9
运输费E2
2
10
安装调试费E3
7
11
管理费E4
E4=E1×1%
2.9
12
税收费E5
E5=（E1+E2+E3+E4）×6%
18.1
13
总计E6
320.5
大写：
叁佰贰拾万伍仟圆整
备注：
报价只包括主体处理设备费用，不含环保验收费用。
6.4经济技术参数
序号
参数
数据
备注
1
车间废气总风量
90000m³/h
2
总系统投资
人民币：
3205000元
本方案报价内容说明：
1）报价中不含任何土建基础部分；
2）报价不含环保验收费用。
2.1
设备（或材料）费
人民币：
2905000元
2.2
运输费
人民币：
20000元
2.3
调试费、安装费
人民币：
70000元
2.4
税收费
人民币：
181000元
3
甲苯回收效益
16万元/年
甲苯回收浓度为200mg/m³而定
4
总占地面积
80m²
主要为风机、吸附塔占地面积
5
装机总容量
206KW
主要为风机、蒸汽发生器与冷凝器
6
年总运行费用
约244000元/年
主要运行费用为风机电耗与材料耗损费用
7
操作人员
无需专人
现有操作人员兼职
8
现场施工周期
50天
总工期为65天
第七章售后服务承诺及措施
我公司是集设计、施工、设备制作、安装调试、系统运营管理、售后跟踪服务为一体的高科技环保企业。
能够快速高效的提供废水及废气处理系统建设前期、建设期间、调试验收及售后服务。
7.1工程工期规划
本工程从设计到施工完成要50天，调试周期为15天左右。
7.2工程建设前期
我公司在施工图设计前将对贵公司的废气污染物指标进一步详尽的调研工作，并对施工场地进行现场考察，以确定最合理的设计方案。
本工程施工图设计由我公司专业的设计中心精心设计。
7.3工程建设期间
在工程施工之前期，工程技术负责人制定有关的施工方案（包括详细的施工工艺及技术要求）。
组织技术人员对工程施工中的设备结构、安装特点和质量要求进行分析、讨论，提高技术人员的自身质量意识，并适当安排参加设备厂商提供的专业培训。
对施工人员进行质量检验及竣工验收等方面的知识教育。
在工程施工全过程中，安排一名具有多年相关工程经验环保的环保专业技术人员为项目经理负责技术及协调工作。
施工严格按国家现行规范和贵公司要求实施，确保工程优质高效按期完成。
7.4调试验收期
工程安装完工后，我公司运营部将派专业技术人员对废气处理设施进行调试，并对废气处理系统操作人员讲解工艺原理、现场指导操作，并提供详细操作规程、传授日常管理经验及异常情况对策。
积极配合贵公司组织环保部门对该项目进行竣工检查，办理有关环保手续。
配合贵公司接待环保部门进行环保监测及最终验收，协助贵公司办理环保部门核发的排污许可证。
移交整套工程竣工资料及各设备厂家联系方式等。
7.5售后服务
我公司有专人负责售后服务，能够为贵公司提供最佳的售后服务。
1、工程通过环保验收后，我公司对提供的机电设备、管材及各种辅件质保期为壹年，其中纳米材料质保为2年。
在质保期内发生的确属质量问题的机电设备、管材及各种辅件等免费进行维修或更换。
2、在合同保修期间内工程出现问题，在接到贵公司正式通知后，需现场解决的，48小时内到达现场。
3、制定并实施定期回访制度，了解系统运行情况，发现事故隐患并及时解决，认真处理贵公司反馈意见，做好工程技术指导。
4、我公司对整个工程提供终身技术服务，为客户提供免费的技术咨询、技术培训，解决废气处理过程中遇到的各种疑难问题。
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