废气综合治理项目初步设计方案

时间：2015-09-11 来源：龙泰环保设备关键词：废气综合治理, 浏览：

导读：废气综合治理项目初步设计方案，从综合比较可知龙泰环保高级氧化法非常安全，运行稳定，去除效率高，运行费用低，无二次污染，是所有处理方法中最优越的废气处理方案。...

1. 综述 3
2. 工艺及报价 11
3. 系统能耗费用 52
4. 交货期 53
5. 公用工程 53
6. 工程占地 54
7. 人员培训与要求 54
8. 售后服务承诺 55

1.1.3 项目基本情况
本项目为生产车间混合有机废气净化项目，废气处理基本情况：
1、废气处理排放量：根据客户提供信息，车间风量按20000m³/h计算。
2、有机污染物的成分为：对氯甲苯乙醇、对氯氯苄、对氯苯甲酰氯、对氯三氟甲苯、氯化氢、二氯苯甲醛、对氯苯甲醛、烯酮、戊酮、二氯乙烷、氯乙烷、甲醇等。目前需要解决辣眼和恶臭问题。
龙泰环保对此项目的废气进行净化处理，包括废气处理方案、设计、施工及安装调试。
1.1.4 废气净化目标
废气被收集并经龙泰废气净化装置处理后，对氯甲苯乙醇、对氯氯苄、对氯苯甲酰氯、对氯三氟甲苯、氯化氢、二氯苯甲醛、对氯苯甲醛、烯酮、戊酮、二氯乙烷、氯乙烷、甲醇等。去除率达到90%以上，实现无味排放。
1.2 气象、水文及地质情况
略
1.3 设计依据
1) 《中华人民共和国环境保护法》（1989-12-26）
2) 《中华人民共和国大气污染防治法》（2000-04-29）
3) 环境空气质量标准（GB3095-1996）
4) 国发（1996）31号《国务院关于环境保护若干问题的决定》
5) 中华人民共和国主席令第72号《中华人民共和国清洁生产促进法》
6) 《国家环境保护“十五”计划》
7) 《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）
8) 《恶臭污染物排放标准》（GB14554-1993）
9) 《供配电系统设计规范》（GB50052-1995）
10) 徐州市龙泰环保科技有限公司治理类似项目废气工程取得的经验
1.4 设计原则
（1）协助企业采用科学合理的收集方式，在达到收集效果的前提下，尽量减少气量。
（2）积极稳妥地采用新技术、新设备，结合企业的现状和管理水平采用先进、可靠的污染治理工艺，力求运行稳定、费用低、管理方便、维护容易，从而达到彻底消除废气污染、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。
（6）总平面布置力求紧凑、合理通畅、简洁实用。尽量减小工程占地和施工难度。
（7）严格执行国家有关设计规范、标准，重视消防、安全工作。
（8）依据国家和地方有关环保法律、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。
1.5 技术服务单位简介
公司草创十几年，已有相当的客户和成功经验。专业从事空气污染防治，废气除臭净化消毒。针对以上行业我公司可以提供设计，制作，安装，维修等一条龙服务。我公司拥有专业的设计技术人员，有丰富的专业知识和实际经验。公司有环保专业人才十余名，环工系研究生一名，专本科五名。更有一批专业过更的设备制作施工队伍。
首先，我公司从2000年至今，一直在从事臭氧设备的研制生产，不但是专业制造工业用臭氧设备的厂家，而且是利用臭氧处理废气的先驱和倡导者。
就目前我公司生产的废气处理系统及臭氧发生器而言，有以下几大优势：
正电荷臭氧发生器是专门为废气处理研发的特种臭氧发生器，放电原理与传统臭氧发生器类似，区别在于用于废气处理的臭氧为正高压放电产生。正电荷臭氧在我公司研制的氧化促进剂LTC-A/B表面产生大量羟基自由基，利用此原理达到对有机废气的无害处理
充分考虑了各类废气性质的不稳定性和复杂性，从工程的设计、配套、安装、调试、维护等方面提供了极大的可行性、可靠性和灵活性。
根据收集废气排风量、风速及废气浓度的大小，灵活配置废气废气处理系统，净化处理效率高。安装及维护方便。方便灵活、操作简便，实用有效。
工业部分成功案例如五百强富士康喷漆废气处理、富士康印刷厂废气处理、富士康污水处理池废气处理、万润精细化工有限公司废气处理、诸城市浩天药业有限公司废气处理、浙江浙晨橡胶有限公司废气处理、安徽金禾实业、浙江华友钴业等项目。
2 工艺及报价
2.1 国内外异味气体控制技术概况
异味是大气、水、土壤、固体废弃物等物质中的异味物质，通过空气介质作用于人的嗅觉器官感知而引起的不愉快感觉并有害于人体健康的一类公害气态污染物质。异味物质的种类很多，迄今为止，凭人的嗅觉即能感受到的恶臭物质有4000多种，但通常大致分为三类：一是含硫的化合物，如硫化氢、硫醇类、二甲基硫、硫醚类及含硫的杂环化合物等；二是含氮的化合物，如氨、胺类、腈类、硝基化合物及含氮杂环化合物等；三是碳、氢或碳、氢、氧组成的化合物（低级醇、醛、脂肪酸等）。其中对人体影响较大的八大恶臭物质是：硫化氢、氨、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、苯乙烯、二甲二硫。而我们通常所指的恶臭气体，是指在空气中扩散带有恶臭的气体，简称臭气。恶臭气体的来源分布广泛，主要来自于固体垃圾处理场、以石油为原料的化工厂、污水泵站、污水处理厂、制药厂、饲料和肥料加工厂、畜牧产品农场、化纤厂、皮革厂、制浆厂、以及公厕、粪便转运站等场所。污水中的蛋白质、脂肪、碳水化合物的厌氧、好氧过程的产物或不完全产物而产生恶臭物质，如硫化氢（H2S）、氨（NH3）、吲哚（C8H5-NHCH3）、三甲胺(CH3)3N、甲硫醇类CH3SH、二甲二硫（CH3SSCH3）、甲硫醚CH3SCH3）、乙醛、低级醇、脂肪酸等，这些物质散发到空气中不仅使人感到不快、恶心、头疼、食欲不振、妨碍睡眠、嗅觉失调、情绪不振、爱发脾气以及诱发哮喘等，而且甚至引起急性病。为了提高居民生活环境质量、杜绝空气污染隐患、恶臭源的控制已成为目前一些地区亟待解决的环境问题之一。
目前，异味废气处理的传统方法有燃烧法、吸收法、吸附法、生物法、光催化法、低温等离子法等。
1）燃烧法
燃烧法主要有根据燃烧的温度及辅助介质不同又分为直接燃烧法和催化燃烧法两种。
催化燃烧法较适合于高浓度、小风量废气的净化，在处理低浓度的废气时，由于要维持300～400℃的催化燃烧温度，需借助于活性炭吸附等浓缩工艺来提高废气的燃烧热值，但废气中的水气、油污及颗粒物易引起活性炭吸附容量下降及催化剂中毒失活等问题，使得该方法的推广和使用在一定程度上受到了限制。
直接燃烧法是投加辅助燃料与废气一起送入焚烧炉燃烧，直接焚烧工艺成熟，控制一定的温度条件下污染物去除效率高，焚烧彻底，但在使用过程中一般会有一下问题：
①若焚烧含氯、溴代有机物和芳烃类物质时极易产生二恶英类强致癌物质，尤其在焚烧炉启动和关闭过程中更易产生，为避免二恶英类物质产生，须提高燃烧温度在1200℃以上，若保持如此高的燃烧温度不仅运转费用高，而且对焚烧炉的要求也大大提高。
②焚烧含氯代有机物时会产生氯化氢腐蚀问题，尤其是在高温状态下，氯化氢的腐蚀性能大大增强，不仅对管道存在腐蚀，更严重的是会引起焚烧炉的腐蚀。
③焚烧时存在爆炸的潜在危险，尤其是易挥发性可燃气体，若达到其爆炸极限遇明火则有可能引起爆炸。
另外，若废气中含有卤素、氮元素和硫元素的情况下，采用燃烧法极易产生二次污染物质二恶英、氮氧化合物和硫氧化合物。
2）吸收法
利用污染物质的物理和化学性质，使用水或化学吸收液对废气进行吸收去除的方法。该方法在设计操作合理的情况下去除效率很高，运转管理方便，但对设备及运行管理要求极高，而且只有能溶解于吸收液或能与吸收液反应的污染物才能被有效去除。
3）吸附法
该方法是当污染物质通过装有吸附剂（如活性炭、疏水分子筛等）的吸附塔时，利用该吸附剂对污染物的强吸附力，从而达到净化废气的目的。该方法设备简单，去除效果好，多用于净化工艺的末级处理。该方法缺点是对高浓度废气处理效率低、占地面积大、气阻大、吸附剂需经常更换或再生等缺点，而且吸附剂脱附后的气体难于收集而最终又排回大气中，是一种不彻底的解决途径。
4）生物法
生物法是近年来研究较多的一种处理工艺，该方法最突出的优点是处理成本低廉、基本无二次污染。生物法虽然在净化低浓度有机污染物时效果明显，具有能耗低的优点，但存在气阻大、降解速率慢、设备体积庞大、易受污染物浓度及温度的影响，而且该法仅适用于亲水性及易生物降解物质的处理，对疏水性和难生物降解物质的处理还存在一定难度。
5）光催化技术
光敏半导体催化氧化或纳米金属氧化物光催化也是近年来的研究热点，但该技术的降解效率受控于污染物质与催化剂表面界面扩散速率，而且催化剂价格昂贵、很容易中毒失效，目前光催化技术很难用于大规模工业化应用，多局限于实验研究及小风量应用阶段。
6）低温等离子法
等离子是物质存在的除固态，液态，气态之外的第四种状态，具有宏观度的电中性与高导电性。等离子体中含有大量活性电子，离子，激发态粒子和光子等。这些活性粒子和气体分子碰撞的结果，产生大量的强氧化性自由基0，有机物分子被这些强氧化性的物质所氧化，最终降解为CO2和H2O。等离子体的发生技术主要有：直流电晕放电法、脉冲电晕放电法、介质阻挡放电、表面放电，目前常见的放电反应器电晕放电和介质阻挡放电的气体压强为105Pa，电场强度分别为5×104和102-105，等离子体的产生采用的都是高压电场放电，对于一些易燃易爆废气的处理存在危险性，因此从安全角度考虑，本项目中不建议采用此法。
低温等离子体的不足之处：
1. 易产生火花放电，在高峰值电压下，反应器易产生火花放电，火花放电不仅增大电能消耗，而且破坏放电的正常进行，净化效率低，还存在危险性。
2. 当填充材料直径为3mm时，电场强度为4KV/cm时，由于击穿和火花的产生，对苯等有机物的分解并不十分完全。
3. 对于低温等离子设备对设备部件的构型设计、制造精度、严密性等要求很高。比如对电场频率、电压、高频的脉冲等参数，成套设备中如果其中的某个参数达不到要求，如电压电低、频率过高或过低等会对离子体的产生量造成很大的影响，甚至会造成爆炸事件。
4. 目前国内废气处理采用低温等离子技术不成熟，处于摸索阶段。相关质量管理规范标准不完善，对技术水平参差不齐的设备生产商缺少严格的鉴定依据。所以市场上众多自称为低温等离子体的净化设备，都是未通过鉴定的。
2.2 LTAOP高级氧化技术简介
高级氧化技术是对传统处理技术中的经典化学氧化法，在改革的基础上应运而生的一种新技术方法，它由GLAZE W.H.等人1987年提出。高级氧化技术Advanced Oxidation Processes简称AOP。指O3在氧化促进剂的作用下产生大量的羟基自由基（OH）使难降解的污染物氧化成CO2、H2O和无害羧酸，接近完全矿化。它是最有前景的处理难降解污染物的方法。
我公司在传统的高级氧化的技术之上进行了多年的研究和改进，形成了我公司特有的一套高级氧化技术LTAOP
采用LTAOP技术处理恶臭气体，臭氧与有机物反应后，其最终生成物是H2O、CO2和无害羧酸。氧化促进剂分为A和B两种液体（氧化促进剂是我公司经多年的实践总结研制而成的，使用简单方便经济实惠）。氧化促进剂在添加一到二次后高级氧化系统内部形成氧化催化膜,无需再次添加。O3在氧化促进剂的作用下其氧化能力是O3的10倍。产生极强的羟基自由基（OH），这些自由基可分解几乎所有有机物，将其所含的氢（H）和碳（C）氧化成水和二氧化碳。除电耗，水耗外，不消耗其他原料，不带来二次污染，无需二次处理。龙泰在有机废气，无机废气和恶臭气体采用LTAOP技术方面，是国内首创，独一无二。
LTAOP技术作用机理
正电荷臭氧发生器产生带有正电荷的臭氧分子O3+¬，正电荷臭氧在我公司研制的特种氧化促进剂LTC-A/B的作用下形成大量的羟基（OH），羟基（OH）具有极强的氧化能力。在高级氧化分解中，O3+¬参与直接反应，OH参与间接反应在PH 〉4条件下90%由间接反应完成。特别是对异臭气体的分解，在直接和间接反应后分解率达95%以上。
高级氧化与污染物得反应途径：
直接反应：污染物+O3→CO2+H2O+RCOOH
注：O3（Eo=2.07V）有选择性，速度慢
间接反应：污染物+OH→CO2+H2O+RCOOH
注：OH（Eo=2.8V）电位高，无选择性，速度快，反应能力强，速度快，可引发链反应使有机物彻底降解。
从综合比较可知龙泰环保高级氧化法非常安全，运行稳定，去除效率高，运行费用低，无二次污染，是所有处理方法中最优越的废气处理方案。
2.3 工艺流程确定
废气净化工艺流程：

2.4 工艺流程介绍
2.4.1 工艺路线
我公司在大量的实际工程中不断总结经验，不断的改进LTAOP技术在有机废气的治理技术，取得了较大的成功。
龙泰环保公司是目前国内有据可查的有机废气处理项目最佳的环保厂商。
根据有机废气处理项目的复杂性，多样性，龙净泰保公司在实践中不断总结经验，不断技术创新，针对不同的项目采用独特的设计。
通过对建设费用、运行费用、维护费用与净化效果等进行综合估算分析后，我方建议本次方案废气采用前置加装高级氧化系统，催化氧化系统，酸碱中和系统进行处理。
废气经管道收集后进入龙泰高级氧化系统，高级氧化系统能产生大量的羟基自由基及高能离子剂活性基团，有害污染物与其中的活性自由基团发生化学反应，大量的有害污染物被分解为二氧化碳、水、无害羧酸后进入催化氧化系统进一步进行处理，催化剂为贵金属氧化物，一次添加终身有效，此阶段为干式氧化。氧化反应后的气体成酸性，进入酸碱洗涤塔进行中和后达标排放。
2.5 各系统单元描述
2.5.1收集系统
对任何一个高效的废气控制和处理系统而言，废气收集系统都是一个极为重要的关键要素。因为这一系统从源头处决定了废气控制和处理系统的处理大小。作为废气控制和处理系统的一个重要组成部分，废气收集及输送系统设计是一个极为重要的关键要素。废气收集及输送系统设计得合理与否很大程度上影响着整个废气控制和处理系统的处理效果。
2.5.2高级氧化喷淋系统
高级氧化喷淋系统主要由填料、喷淋装置、除雾装置、氧化促进剂A/B、臭氧水循环泵、氧化塔壳体组成。
填料
填料主要作为布风装置，布置于吸收塔喷淋区下部，废气通过托盘后，被均匀分布到整个吸收塔截面。这种布风装置对于提高吸收效率是必要的，除了使主喷淋区烟气分布均匀外，氧化塔托盘还使得烟气与吸收液或洗涤液在托盘上的液膜区域得到充分接触。托盘结构为带分隔围堰的多孔板，托盘被分割成便于从吸收塔人孔进出的板片，水平搁置在托盘支撑的结构上。
喷淋装置
吸收塔内部喷淋系统是由分配母管和喷嘴组成的网状系统。每台吸收塔再循环泵均对应一个喷淋层，喷淋层上安装螺旋喷嘴，其作用是将喷淋液雾化。喷淋液由吸收塔再循环泵输送到喷嘴，喷入废气中。喷淋系统能使浆液在吸收塔内均匀分布，流经每个喷淋层的流量相等。
除雾装置
用于分离烟气携带的液滴。吸收塔除雾器布置于吸收塔顶部最后一个喷淋组件的上部。烟气穿过循环浆液喷淋层后，再连续流经除雾器时，液滴由于惯性作用，留在挡板上。由于被滞留的液滴也含有固态物，因此存在在挡板结垢的危险，需定期进行清洗，除去所含浆液雾滴。
高级氧化催化喷淋塔循环泵
高级氧化催化喷淋塔再循环泵安装在吸收塔旁，用于吸收塔内高浓度臭氧水的再循环。采用单流和单级卧式离心泵，包括泵壳、叶轮、轴、导轴承、出口弯头、底板、进口、密封盒、轴封、基础框架、地脚螺栓、机械密封和所有的管道、阀门及就地仪表和电机。工作原理是叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，即流体通过叶轮后，压能和动能都能得到提高，从而能够被输送到高处或远处。同时在泵的入口形成负压，使流体能够被不断吸入。泵头采用耐腐蚀材料。
氧化塔壳体
塔体采用PP结构。在PP壳体的设计方面，我们考虑了以下综合因素，其工作环境是相当恶劣的，长期在酸性的腐蚀下工作，并且要承受塔体自身压力及溶液压力，还要承受工作时的风压，要求即要良好的耐腐蚀性能，又要保持较高的抗拉、抗压强度，PP塔体强度高，质量可信，性能良好。该装置采用的喷淋塔具有以下特点：
1）吸收塔包括填料层、喷淋装置，喷淋装置上布置喷嘴，除雾器。
2）液/气比较低，从而节省循环喷淋液泵的电耗。
3）氧化喷淋塔内部表面及托盘无结垢、堵塞问题。
4）优化了pH 值、液/气比、碱液浓度、废气流速等性能参数，从而保证系统连续、稳定、经济地运行。
5）氧化喷淋塔池中的高浓度臭氧水由液体循环泵通过喷淋管组送到喷嘴，形成非常细小的液滴喷入塔内。
6）吸收塔顶部布置有放空阀，在正常运行时该阀是关闭的。当装置走旁路或当装置停运时，放空阀开启。
2.5.3酸碱喷淋吸收塔
酸碱吸收塔由贮液箱、塔体、进风段、喷淋层、填料层、旋流除雾层、出风锥帽、观检孔等组成。
净化塔的处理流程：在呈酸性或碱性的酸雾废气，内置有新型的阶梯环填料，气液接触比表面积大；当废气经过分配板，将气体平均分布于多面空心球，每只呈点接触，摆列后呈“W”路线行走，避免有偏流现象，在配合龙卷式不阻塞的喷嘴，呈1200喷洒，使气液混合效率90-95％，通过逆流式吸收液（中和液H2SO4或NaOH自动添加处理设备）的雾化喷淋洗涤，从而达到洁净效果，再加入中和液，可祛除废气中有害气体。设有二级喷淋装置，并可根据气体浓度不同，组成更多层的喷淋装置，而达到高效率的净化效果。
酸碱喷淋吸收塔的特点有：增强喷淋密度、喷淋液中投加化学试剂，提高了吸收速率。吸收塔内的填料及喷嘴易取出吸收塔进行清洗。
2.5.4催化氧化塔
催化氧化塔系统主要由催化剂载体装置，布气系统组成。
催化剂载体催化氧化分解有机污染物是当今公认的最前沿最有效的处理技术，催化氧化反应器成功的解决了催化氧化技术的工业化运用难题，所采用催化氧化技术，废气有机污染物分解后的产物为水、二氧化碳及无害的无机盐，从根本上解决了有机污染问题。
布气系统采用PP材料易安装固定、且阻力小，能耗小。内部为十字结构，底部与上部分别装有风门呈对称十字结构废气底进低出，气体通过催化氧化塔，充分在十字结构内停留进行光催化氧化接触加速分解。
2.6 方案可行性及优势
(A)本方案处理废气可行性
1、环保无污染。同时工艺先进，净化吸收效率高。
2、实现净化设施自动、连续、稳定运行；便于调整系统参数。也可用于手动操作，以便于设施的调试和检修。
(B)本方案处理废气的优势
1、适用性
该项目所采用的技术应与业主的需处理废气规模、需要去除的废气污染物，地区特点以及管理水平相适应。体现在：
1）采用的技术应与需去除的污染物相适应；
2）采用的技术应与需要的设备相适应，包括国内设备和国外设备，主要设备和辅助设备；
3）采用的技术应与项目所在地区特点、员工素质和管理水平相适应；
4）采用的技术应对污染物的排放废气处理的能力相适应。
2、可靠性
该废气处理工艺成熟可靠，能保证处理效果、性能和处理能力，避免了资源浪费、二次污染和安全危害。
3、经济性
该项目充分考虑了一次性投资费用和将来可能发生的运行费用。龙泰环保废气处理设备的年运行费用远小于其它废气处理工艺，龙泰环保催化氧化剂使用寿命10年。
4、安全性
充分考虑了消防、防爆等安全因素，运行稳定，安全可靠。因此，综合以上因素，本方案净化系统无论是在技术合理性、先进性，还是经济可行性方面都相对有优势。建设费用及运行费用相对合理，采用的技术原理是合理、可行的，项目实施是安全的。