臭气综合处理方案设计.docx

1、臭气综合处理方案设计四川龙华光电薄膜股份有限公司生产车间恶臭气体除臭方案四川华建伟业建筑工程有限公司二一五年五月项目摘要四川龙华光电薄膜股份有限公司创建于2004年9月，位于绵阳市飞云大道中段363号，占地面积61亩，现有员工270人，注册资本700万美元，总资产超过2亿元。公司现已拥有5条国内最先进的聚碳酸酯薄膜生产线，是国家公安部指定第二代智能身份证防伪膜生产厂家，是国内最大、亚洲第三聚碳酸酯薄膜研发、生产、销售企业。公司主营业务为聚碳酸酯薄膜、聚酯薄膜、阻燃聚丙烯薄膜系列产品的研发、生产及销售，是一家全套引进德国生产线的专业工厂。经过多年的不断探索、创新与改进，公司现已形成年产11000

2、吨的产品规模，产品在各种电器产品和标牌印刷、绝缘、包装等方面得到广泛、普遍的认同。四川龙华光电薄膜股份有限公司125车间和涂覆生产车间在生产制作过程中会产生大量恶臭气体，臭气主要为臭氧、甲苯、二甲苯、甲基丙烯酸甲酯等挥发性有机物，带有刺鼻性气味的恶臭气体分子在空气中扩散，严重危害工人的健康安全，同时也有着严重的消防安全隐患。恶臭气体治理工程无论是从环保健康的角度还是关系到企业的对外形象，适应社会城市发展，都显得极为重要。为此，四川龙华光电薄膜股份有限公司高度重视车间的净化除臭问题，为构建和谐社会、树立社会责任意识，统筹推进社会效益和环境效益，增强负责任企业形象，四川龙华光电薄膜股份有限公司决定

3、对生产车间恶臭气体进行有效治理。 1总论1.1项目编制四川华建伟业建筑工程有限公司应四川龙华光电薄膜股份有限公司邀请，承担该项目的设计工作，并按相关要求编制了设计技术文件供建设单位审查。1.2项目编制目的、依据、原则及范围1.2.1编制目的(1) 论证工程建设的必要性和紧迫性。(2) 对项目相关因素进行技术、经济和环境保护方面的综合分析论证。在此基础上，按设计文件的要求，编制设计书。1.2.2编制依据 该治理方案是依据 中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国大气污染法、中华人民共和国国家职业卫生标准及厂方提供的原始数据和生产设备，厂房结构的具体情况，结合国内现有技术和设备的使用效果进行编制的

4、。1.2.3编制原则(1) 在四川龙华光电薄膜股份有限公司总体规划的指导下，结合现有车间的实际情况，合理确定风量及工程规模，最大限度地发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益，以尽快达到车间空气的要求和提高尾气排放综合标准；(2) 工程建设坚持远近结合、统一规划、统筹实施的原则；(3) 坚持可持续发展，坚持清洁生产和总量控制的原则；(4) 采用工艺先进、稳定可靠、管理方便的臭气处理技术，以节约投资，降低运行费用；(5) 设备选型做到合理、可靠、先进、高效、节能；(6) 本方案在保证废气治理后完全达到国家二级排放标准的前提下。尽量降低除臭系统的能耗和其它运行费用，保证除臭设备的使用质量，减少土

5、建和占地面积，节省项目总投资，保证系统的长期稳定运行1.2.4编制范围(1) 臭气系统的结构；(2) 除臭系统的处理工艺、电气设计；(3) 地坑及设备基础工程；(4) 房间围挡密闭工程1.3法律背景1.3.1国家的法律法规随着人类文明的进步和社会经济的发展，人类逐步认识到保护环境和控制污染对社会可持续发展的重要意义。在我国环境保护已作为一项基本国策，受到全社会和各级人民政府的重视，为此中央人民政府和有关部门颁布了一系列法律法规，以保证这项基本国策的贯彻和执行。由国家所颁布的有关防治大气污染方面的法律和法规如下：(1) 中华人民共和国环境保护法（1989年12月）(2) 大气污染物综合排放标准

6、（1996年）(3) 中华人民共和国大气污染防治法（1984年5月）(4) 中华人民共和国国家职业卫生标准（GBZ 2-2002）. 工作场所有害因素职业接触限值1.3.2采用的规范标准(1) 中华人民共和国大气污染防治法(2) 环境空气质量标准（GB3095-1996）(3) 大气污染物综合排放标准 GB16297-1996(4) 室内空气质量标准 GB/T 18883-2002(5) 恶臭污染物排放标准 GB 1455493(6) 中华人民共和国国家职业卫生标准 GB503322002 工作场所有害因素职业接触限值(7) 工厂企业厂界噪声标准及其测量方法 GBZ 2-2002(8) 工业企

7、业设计卫生标准 GBZ 1-2002(9) 建筑结构荷载规范 GBJ9-87 (10) 基础设计规范 GBJ7-89 (11) 钢结构设计规范GB500172003(12) 普通碳钢的一般技术要求GB/T70088(13) 钢结构工程的施工和验收规范GB502052001(14) 建筑钢结构焊接技术规程JGJ812002(15) 工业建筑防腐蚀设计规范GB5004695(16) 网架结构设计与施工规程JGJ7912工程概况2.1项目概况1、125车间为片材生产线，臭气产生主要在 成型区、覆膜区、收料区和切割区。生产原料有两种，当生产原料为PC时，臭气成分主要为苯、甲苯，二甲苯；当生产原料为PC

8、CA（亚克力）时，臭气成分主要为甲基丙烯酸甲酯。其中收料区空间半封闭，为了有效收集臭气，必须将收料区进行围挡密闭处理。2、涂覆生产车间在淋涂过程中会产生大量挥发性有机废气，臭气成分为：乙酸乙酯、丙酮、醇类、醚类以及非甲烷总烃。原有处理装置因风量、风压、收风系统配置不合理，处理工艺过于简单，导致整个处理系统处于失效状态。现对淋涂生产线进行多点位集气，保证空间臭气有效抽离，形成微负压，确保臭气不再挥发扩散至上下件操作区、材料缓冲区，使整个车间具备良好的空气环境。3、总的污染物类型 ：苯、甲苯、二甲苯 、臭氧、甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮、醇类、醚类以及非甲烷总烃。4、建设内容(1) 车间数：2座

9、 (2) 设备数：1套处理系统 2.1.1恶臭气体的组成及危害1.化学性质苯、甲苯、二甲苯、均为无色透明液体，具有强烈恶臭味，易挥发为蒸气，易燃，剧毒，是一种致癌物质；乙酸乙酯，是无色透明液体，浓度较高时有刺激性气味，易挥发，对空气敏感，能吸水分，水分能使其缓慢分解而呈酸性反应；臭氧（O），是氧气（O）的同素异形体，在常温下，它是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。在常温常压下，稳定性较差，可自行分解为氧气。臭氧具有青草的味道，吸入少量对人体有益，吸入过量对人体健康有一定危害（不可燃，纯净物）氧气通过电击可变为臭氧；甲基丙烯酸甲酯是一种有机化合物，又称MMA，简称甲甲酯。是一种重要的化工原料，是生产透

10、明塑料聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃，PMMA）的单体。易燃，有强刺激性气味；丙酮（acetone，CH3COCH3），又名二甲基酮，为最简单的饱和酮。是一种无色透明液体，有特殊的辛辣气味 ；一般醇为无色液体或固体，含碳原子数低于12的一元正碳醇是液体，12或更多的是固体，多元醇（如甘油）是糖浆状物质。一元醇溶于有机溶剂，三个碳以下的醇溶于水。低级醇的熔点和沸点比同碳原子数的烃高得多，这是由于醇分子中有氢键存在，发生缔合作用。2.健康危害苯、甲苯和二甲苯是以蒸气状态存在于空气，中毒作用一般是由于吸入蒸气或皮肤所致。高浓度苯对中枢神经系统有麻醉作用，引起急性中毒，主要表现有：轻者有头痛、头晕、恶心、

11、呕吐、轻度兴奋、步态蹒跚等酒醉状态；严重者发生昏迷、抽搐、血压下降，以致呼吸和循环衰竭。长期接触苯对造血系统有损害，引起慢性中毒，主要表现有神经衰弱综合征、造血系统改变、白细胞血小板减少，重者出现再生障碍性贫血，少数病例在慢性中毒后可发生白血病（以急性粒细胞为多见）。皮肤损害有脱脂、干燥皲裂、皮炎。可致月经量增多与经期延长。甲苯对皮肤、黏膜有刺激性，对中枢神经系统有麻醉作用。短时间内吸入较高浓度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。二甲苯对眼及上呼吸道有刺激作用，高浓度时对中枢神经系统有麻醉作

12、用。短时间内吸入较高浓度本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。长期接触有神经衰弱综合症，女工有月经异常，工人常发生皮肤干燥、皲裂、皮炎。甲基丙烯酸甲酯有麻醉作用，有刺激性。急性中毒表现有粘膜刺激症状、乏力、恶心、反复呕吐、头痛、头晕、胸闷，可有急识障碍。甲基丙烯酸甲酯接触者中血压增高、萎缩性鼻炎、结膜炎和植物神经功能障碍百分比增高。2.2臭气处理方式2.2.1常用的处理方式名称工艺描述优点缺点物理方法物理吸附，如活性炭吸附构造简单，前期处理效率较高，动力消耗低，适用气量少的低浓度废气初期投

13、资较大，需要经常更换滤料，产生二次污染，如果废气浓度高，处理量大者后期维护费用高。化学方法洗涤法，如碱洗等，构造简单投资少，动力消耗低处理效率底，洗涤废水需要单独处理化学方法燃烧法处理工艺简单构造复杂，投资大，运行费用大生物法微生物以臭气为养料，如生物滤床效率高，维护费用低，处理量大。一次性投资高，占地面积大。物理化学法例如离子除臭法占地面积小，风阻小，维护费用低前期投入较大，臭气需要预处理。2.2.2处理方式的比较除臭方法经过了一个发展过程，从最初采用的水洗法，逐步发展到效果较好的微生物脱臭法。常见的的方法有：活性炭吸附法、生物脱臭法、化学法（碱洗法除臭）、燃烧法除臭等。生物除臭：生物过滤废

14、臭气净化技术成熟，在世界上的实际应用较多。其优点是设备结构简单、运行费用低、操作管理方便，适宜于净化浓度高、气量大的有机废气及废臭气体等气体。生物过滤废臭气净化工艺采用“微生物”降解技术，利用生长在滤料上的除臭微生物对H2S、SO2、NH3等及大部分挥发性的有机异味物进行降解，净化率可达98-99 %。系统寿命长达10年以上，能在室外-20-40的范围正常工作。可以全年运行，每天连续运行24 h，其处理过程不产生二次污染。生物过滤废臭气净化系统核心为生物滤（池）塔、有利于生物附着和生长的复合填料和微生物优势菌种。在适宜的环境条件下，滤（池）塔中的微生物在填料表面形成生物膜，利用废气中无机和有机

15、物作为生物菌种生存的碳源和能源，通过降解异味物质维持其生命活动，将异味物质分解为水、二氧化碳和矿物质等无臭物，达到净化废臭气体的目的。生物过滤废臭气净化工艺，其中生物净化过程的发生是依靠吸收和吸附双重作用将气态异味物质转移到液相生物膜表面，进行微生物氧化、降解和转化异味物质的过程。吸附是因为生物滤（池）塔的填料具有巨大的比表面积和极其完善的微生物群落系统，对于水溶解性不好的有机物的降解尤为有效；吸收则主要针对水溶性物质。对于吸收式生物作用的历程一般认为由以下三步： 废臭气体首先与水（液相）接触，由于气相和液相的浓度差以及异味物质在液相的溶解性能，使得异味物质从气相进入液相（或液膜内）； 进入液

16、相或固体表面生物层（或液膜）的异味物质被微生物吸收； 进入微生物细胞的异味物质在微生物代谢过程中作为能源和营养物质被分解、转化成无害、简单物质，在转化过程中产生能量，为滤（池）塔中的微生物的生长与繁殖提供能源，使废臭气体物质的转化持续进行。生物过滤废臭气净化技术可以降解大多数挥发和半挥发性烷烃、烯烃和芳烃，已被试验证明可用生物过滤法去除的有机物包括：甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、2-乙基己醇、丙烷、异戊烷、己烷、丁醛、丙酮、甲基乙基酮、乙酸丁酯、二乙胺、三乙胺、二甲基二硫化物、甲硫醇、二甲硫、苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等。生物除臭特点是前期投资大，后期运行维护费用低，除臭效果好，但是设备占地面积大

17、，设备风阻较高，适合新建除臭工程。活性炭除臭：活性炭吸附技术在国内用于医药、化工和食品等工业的精制和脱色已有多年历史。70年代开始用于工业废水处理。活性炭吸附法已逐步成为臭气处理的主要方法之一。活性炭是一种很细小的炭粒有很大的表面积，而且炭粒中还有更细小的孔毛细管。这种毛细管具有很强的吸附能力，由于炭粒的表面积很大，所以能与气体（杂质）充分接触。当这些气体（杂质）碰到毛细管被吸附，起净化作用。吸附是一种物质附着在另一种物质表面上的缓慢作用过程。吸附是一种界面现象，其与表面张力、表面能的变化有关。活性炭的比表面积和孔隙结构直接影响其吸附能力，在选择活性炭时，应根据废气的性质通过试验确定。此外，灰

18、分也有影响，灰分愈小，吸附性能愈好；吸附质分子的大小与炭孔隙直径愈接近，愈容易被吸附；吸附质浓度对活性炭吸附量也有影响。在一定浓度范围内，吸附量是随吸附质浓度的增大而减弱。另外，温度和pH值也有影响。吸附量随温度的升高而减少，随pH值的降低而增大。故低温、低pH值有利于活性炭的吸附。为了有效地脱臭，通常利用各种不同性质的活性炭，在吸附塔内设置吸附酸性物质的活性炭，吸附碱性物质的活性炭和吸附中性物质的活性炭，臭气和各种活性炭接触后，排出吸附塔。活性炭除臭的特点：能较大程度的吸附废气中的挥发性有机化合物；但前期投入较大，如果处理废气的污染物浓度高，气量大，则后期运行需频繁更换活性炭，维护费用高，产

19、生二次固体污染物；如果配置活性炭再生装置，不仅占地面积大，而且处理能耗显著增加。活性炭设备的风阻也很高，需要中高压风机送风，不适合气量很大的处理工程。化学法：碱洗碱吸收洗涤塔原理主要是根据臭气的成分利用强碱（氢氧化钠）作为洗涤喷淋溶液与气体中的臭气分子发生气-液接触，使气相中之臭味成分转移至液相，并藉化学药剂与臭味成分之中和、氧化或其它化学反应去除臭味物质。可应用化学洗涤方法处理臭味物质包括有机硫化合物、含氮化合物、有机酸、含氧碳氢化合物、含卤化物等废气物质。气体混合物的分离，总是根据混合物中各组分间某种物理性质和化学性质的差异进行的。吸收作为其中的一种，它是根据混合物各组分在某种溶剂中溶解度

20、的不同而达到分离的目的。在物理吸附中，溶质和溶剂的结合力较弱，解析比较方便。填料塔是一种应用很广泛的气液传质设备，它具有结构简单、压降低、填料易用耐腐蚀材料制造等优点，操作时液体和气体经过填料时被打散，增大气液接触面积，从而有利于气体和液体之间的传热与传质，使得吸收效率增加。燃烧法：1.直接燃烧脱臭法直接燃烧法只适用于有氧存在的条件下，恶臭物质大多为可燃成分，燃烧后可分解成无害的水和二氧化碳等有机物。有机废气的着火温度一般在100720之间。在实际燃烧系统中，为使绝大部分有机物燃烧，通常燃烧温度控制在600800之间。对于特殊的恶臭物质，燃烧所需温度可达12001400。由于一般恶臭气体中恶臭

21、物质的浓度较小，所以仅靠恶臭气体自身的自燃，往往难以连续燃烧，必须补充辅助燃料提高所需的温度，为减少辅助燃料有两种方法可以采用。第一是处理高浓度小气量的有机废气；第二是在流程中合理地选用余热回收装置，以回收燃烧废气中的热量来预热恶臭气体或助燃空气。恶臭气体在燃烧中停留的时间越长，混合燃烧越充分，脱臭效果越好；恶臭气体滞留时间大多取0.30.5秒，提高燃烧温度，恶臭物质完全燃烧所必须滞留的时间就越短，脱臭效果就越好。直接燃烧脱臭法的优点是脱臭效率高；其缺点是设备和运转费用高，温度控制复杂。2.催化燃烧脱臭法与直接燃烧法相比，催化燃烧法在燃烧过程中需要使用催化剂，以利于能在较低的温度下完全燃烧，达

22、到脱除恶臭的目的。该方法可节省大量燃料，适用于低温恶臭气体处理。催化燃烧法通常控制燃烧温度在200400，停滞时间为0.10.2s，可达到与直接燃烧法相同的脱臭效果。催化燃烧中所用催化剂的种类较多，有铂、钴、钯、镍等贵金属和金属氧化物，形状多为粒状、蜂窝状、条状等。铂、钴、钯类贵金属的使用寿命长，但价格昂贵。恶臭气体含有一些粉末杂质，能使催化剂中毒或堵塞，而使催化作用下降或完全丧失。此时应对催化剂进行再生或更换。燃烧法燃烧后的污染物易产生二次污染，如果有机物浓度不高，需要添加助燃剂天然气，运行费用高昂。2.2.3臭处理工艺的优选根据龙华公司所提供的资料，我们认为该臭气气体性质具有以下几方面的特

23、点：（1）气体为废弃物，成分复杂且危害大，不能再次回收利用；（2）臭气气味大，污染物浓度较低；（3）臭气成分醇类溶于水，部分醚类微溶于水（4）酯类与碱可发生化学法应本除臭工程因是生产操作车间空气净化工程，主要是处理生产线生产过程中产生的臭气，净化生产车间内部空气，保护工人的健康安全。生物滤床采用生物除臭技术，前期投资大，后期运行费用低，是目前比较流行的除臭技术，但是生物除臭设备占地面积大，有较大的风阻，关键苯、甲苯、二甲苯会导致生物膜中毒，从而导致系统瘫痪。燃烧法对处理风量大、污染物浓度低的废气，需要大量助燃剂天然气，导致运行费用高昂。选择除臭方法时，应从恶臭物性能与处理费运行费用两个方面考虑

24、，既要达到消除恶臭污染，又要减少运行费用。有些情况下采用两种方法以上的净化装置组成净化系统较为有利。如经喷淋吸收后再用吸附剂进一步吸附；既可用物理法吸附也可用化学法进行中和、氧化等反应；如果洗涤塔中的洗涤剂用不同的化学品喷淋，可以适合于消除多种组分的恶臭物质的需要，以达更好的除臭效果。龙华公司生产车间臭气臭味较大，废气浓度较低，醇类污染物溶于水，部分醚类微溶于水，酯类与碱可发生化学法应，针对能溶于水的醇类、醚类污染物和能与碱发生发应的酯类，采用碱洗法进行去除；对于不溶于水的苯、甲苯、二甲苯及非甲烷总烃，采用活性炭吸附工艺进行吸附处理。综合比较分析，龙华公司125车间、淋涂车间的除臭系统采用一级

25、碱洗二级活性碳吸附的处理方案。3臭气的收集与处理3.1臭气的收集3.1.1臭气收集量的确定1、涂覆车间：（1）淋涂生产线有效容积250m，采用负压吸收方式，将淋涂生产线产生的有机废气和UV光化系统产生的臭氧全部吸走。系统风量12000m3/h。2、125车间：（1）一万级区成型区有效容积520m每小时换气15次算（GB 50073-2001，空气洁净度10000级），系统风量8000 m3/h（考虑漏风系数）（2）一万级覆膜区有效容积290m每小时换气15次算（GB 50073-2001，空气洁净度10000级），系统风量4500m3/h（考虑漏风系数）（3）十万级收料区（半封闭）有效容积30

26、0m每小时换气15次算（GB 50073-2001，空气洁净度100000级），系统风量4500m3/h（考虑漏风系数）（4）净化切割区有效容积150m每小时换气15次算（GB 50073-2001，空气洁净度10000级），系统风量2500m3/h（考虑漏风系数）（5）走廊有效容积150m每小时换气10次算，系统风量1500 m3/h（考虑漏风系数）3.1.2臭气处理方式的确定涂覆车间臭气成分主要为喷淋、流平、烘干工序产生的苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃、正丁醇、异丙醇、乙酯、丁酯、丁醚和UV光化工序产生的臭氧、正丁醇、异丙醇、乙酯、丁酯、丁醚等 。125车间臭气成分主要为苯、甲苯、二甲苯、甲

27、基丙烯酸甲酯、非甲烷总烃及辊筒清洗过程中挥发的醋酸乙酯和丙酮等有机废气。针对能溶于水的醇类、醚类、丙酮等污染物和能与碱发生发应的酯类污染物，采用碱洗法进行去除；对于不溶于水的苯、甲苯、二甲苯及非甲烷总烃，采用活性炭吸附工艺进行吸附处理经，处理方式采用一级碱洗，二级活性炭吸附，最后经15米烟囱达标排放。工艺流程：3.2臭气气体处理要求处理后的臭气排气筒出口排放指标按大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）二级标准。标准值具体见下表：新污染源大气污染物排放限值序号污染物最高允许排放浓度(mg/m3)最高允许排放速率(kg/h)无组织排放监控浓度限值排气筒(m)二级三级监控点浓度(mg/m

28、3)1二氧化硫960(硫、二氧化硫、硫酸和其它含硫化合物生产)1520304050607080901002.64.315253955771101301703.56.622385883120160200270*周界外浓度最高点0.40550(硫、二氧化硫、硫酸和其它含硫化合物使用)2氮氧化物1400(硝酸、氮肥和火炸药生产)1520304050607080901000.771.34.47.51216233140521.22.06.611182535476178周界外浓度最高点0.12240(硝酸使用和其它)3颗粒物18(碳黑尘、染料尘)152030400.150.853.45.80.741.35

29、.08.5周界外浓度最高点肉眼不可见60*(玻璃棉尘、石英粉尘、矿渣棉尘)152030401.93.112212.64.51831周界外浓度最高点1.0120(其它)1520304050603.55.9233960855.08.5345994130周界外浓度最高点1.04氟化氢10015203040506070800.260.431.42.63.85.47.7100.390.652.23.85.98.31216周界外浓度最高点0.205铬酸雾0.0701520304050600.0080.0130.0430.0760.120.160.0120.0200.0660.120.180.25周界外浓度最高点0.00606硫酸雾430(火炸药厂)15203040506070801.52.68.815233346632.43.9132335507095周界外浓度最高点1.245(其它)7氟化物90(普钙工业)15203040506070800.100.170.591.01.52.23.14.20.150.260.881.52.33.34.76.3周界外浓度最高点20(g/m3)9.0(其它)8*氯气65253040506070800.520.872.95.07.711150.781.34.47.6121723周界外浓度最