废气治理技术以及参数.docx

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废气治理技术以及参数

废气治理设备

技

术

方

案

2020-9-3

一．项目情况................................3

二．项目参数................................4

三．尾气排放标准及要求......................4

四．废气治理常用工简介.....................4

五．RET新型多元催化氧化技术及特点介绍.......7

六．方案介绍................................9

七．供货范围...............................11

八．公用工程消耗............................11

九．维护及保养.............................11

十．培训及售后服务..........................11

十一．图纸和文件资料........................13

十二．质量保证...............................14

一．项目概况

根据****教公司要求，需对项目有机废气进行无害化处理，因此我们提供此次方案。

本公司在分析比较及遵从有关标准规范，本着“合理、经济、有效”的原则，提交以下废气处理初步设计方案，以供有关领导、技术人员，环保管理部门和有关专家审查和参考。

我们的宗旨：

让低成本解决有机污染物成为可能。

二．项目参数

根据工厂提供相关资料作为依据，废气相关参数如下：

三．尾气排放标准

处理后的废气气体执行如下标准:

4.参考标准

臭气收集系统和尾气排放系统，参考标准：

GB3095大气环境质量标准

GBI2348工厂企业边界噪声标准

GB/TI4675空气质量恶臭的测定、三点比较式臭袋法

GBI6297-1996大气污染物综合排放标准

GBI4554-93恶臭污染物排放标准

GBI8918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准

GB14554-1993恶臭污染物排放标准

四．废气治理常用工艺简介

4.1焚烧法

焚烧法就是把废气中的烃类、可燃炭粉和焦油雾滴燃烧，分解成CO2、H2O。

按照燃烧方式不同，又可以细分为普通燃烧法（RTO及TO）和催化燃烧法（RCO）。

但此法废气反应温度较高，燃烧时间控制严格，容易造成不完全燃烧和二次污染，对于中低浓度废气，如直接燃烧，能源成本较高大多需要附带气体浓缩装置，其投资和运行成本较高，同时燃烧法有燃爆风险，装置有安全距离要求，占地面积较大。

4.2洗涤法

前端废气和洗涤液直接接触，使得高沸点有机物、烟尘凝沉下来，从而达到净化废气的目的。

该工艺对于酸性气体和颗粒物含量较高的废气处理效率很高，但该工艺会产生污水，而且对于低沸点有机废气，不易溶于水的废气净化效率不高。

通常作为前处理工序与其他工艺装置一起发挥作用。

4.3吸附法

利用各种具有高孔隙率和高比表面积的材料（焦炭粉、活性炭、沸石等）作为吸附剂来净化废气。

其方法是废气以一定的流速经过吸附剂，通过吸附剂的分子吸收，净化气相中的有害成分。

此法投资少，操作维修方便，但吸附效率不稳定，普遍存在吸附剂置换前后期效率下降明显，同时运行维护成本较高。

通常作为辅助手段与其他工艺配合使用。

4.4生物法

其原理是利用微生物生长需要以有机物作为能量来源的特性，使有机气体通过微生物附着层，有机物被微生物当做能量来源吸收，并被分解为CO2和水。

这种方法的优点是对于有机物选择性较小，运用得当时运行费用较低。

缺点是微生物反应床温度、湿度等条件需要严格控制，对于冬季温度较低的地区，其使用条件受到限制。

此外，由于微生物对于营养物需求的多样性，当废气成分较为单一时，还需要添加其他物质来改善微生物生存条件。

微生物对于废弃的吸收通常需要以水作为工作介质，对于一些水中溶解度不高的气体，其处理效率受到影响，同时对运行维护能力有比较高的要求。

4.5冷凝法

冷凝回收就是将有机物蒸汽从气体中冷却凝结成液体，适用于回收蒸汽状态的有害物质。

特别是用来回收质量浓度在10000mg/m3以上的有机溶剂蒸汽。

在理论上可以达到很高的净化程度．但费用也随着增加。

冷凝回收所需设备和操作条件比较简单，回收物质的纯度比较高，常作为吸附、燃烧等净化方法的前处理，以减轻使用这些方法时的负荷。

4.6单一光氧化法

紫外线氧化降解污染物通常是指污染物在紫外线的激发作用下，污染物原

子结构发生变化，同时在臭氧的的作用下，有机污染物逐步被氧化成低分子中间产物，有机污染物最终生成CO2、H2O。

优点：

单独此技术安全可靠，无燃爆风险。

缺点：

1.效率低，由于国内技术的不成熟，及紫外光源的限制，处理效率较低，仅仅针对较低浓度废气有处理效果，同时处理效率20%~30%，

2.国产光源寿命较短，由于光源选择的受限，需频繁更换紫外光源；

3.燃爆风险，由于处理效率低，国内光氧化厂家通常配合活性炭使用，实际上活性炭起到主要的吸附作用，活性炭吸附有机气体及臭氧，达到饱和后，浓度较高，在温度升高情况下有燃爆风险。

4.臭氧排放造成二次污染，并有刺激性味道产生；

4.8低温等离子技术

低温等离子体技术处理污染物的原理为：

在外加电场的作用下，介质放电产生的大量携能电子轰击污染物分子，使其电离、解离和激发，然后便引发了一系列复杂的物理、化学反应，使复杂大分子污染物转变为简单小分子安全物质，或使有毒有害物质转变成无毒无害或低毒低害的物质，从而使污染物得以降解去除。

因其电离后产生的电子平均能量在10ev，适当控制反应条件可以实现一般情况下难以实现或速度很慢的化学反应变得十分快速。

优点：

占地面积较小，工艺简单。

缺点：

1效率低，由于国内技术的不成熟，处理效率较低，仅仅针对较低浓度废气有处理效果，同时处理效率为30%左右，

2低温等离子设备对气体的粉尘含量及水分含量要求较高，运行时高压放电，不适合易燃易爆气体处理及含尘气体处理。

3臭氧排放造成二次污染，并有刺激性味道产生；

五．处理工艺选定

ColdOx常温催化氧化（冷焚烧）技术

为复合工艺非单一技术

1.系统设备功能及原理

ColdOx常温催化氧化（冷焚烧）技术是我司引进国际先进的废气处理技术，在常温状态下，可迅速、高效的降解中低浓度废气（VOCs≤500mg/m3）中有机污染物组分，将有机物及恶臭分子的结构破坏，分解成二氧化碳和水，是真正意义上的绿色环保废气治理&除臭技术，让低成本处理VOCs成为可能，同时兼顾，安全，环保。

图1ColdOx常温催化氧化（冷焚烧）技术原理图

（1）技术原理

ColdOx常温催化氧化技术是利用特制高能紫外光源产生的大量高能光子、活性氧，OH-等强氧化性自由基及高效光催化剂体系在气相反应和气固催化界面反应的协同作用产生的多种活性物质，快速分解VOCs为CO2和H2O。

相比传统光解和普通光催化等单一技术而言，拥有更多的氧化过程、反应界面，能够提供更多和氧化性更强的活性基团，因此污染物去除和能量利用效率均显著提高。

同时臭氧被彻底有效利用和消解，臭氧排放满足欧盟标排放标准。

图2ColdOx常温催化氧化（冷焚烧）技术原理图

ColdOx常温催化氧化（冷焚烧）技术反应机理主要分为四步：

（1）UV/Plasma

（2）光催化

（3）常温催化氧化

（4）残余臭氧利用及消除

1）光解作用机理

高能VUV紫外灯产生的185nm和254nm波长的紫外光，185nm光电转化效率分别为6%~9%（普通型仅为2%左右）。

254nm光电转化效率为25%~35%，185nm紫外线可使气体中有机污染物分子断键，部分有机物氧化物为CO2和H2O及中间产物。

185nm紫外线同时可将空气中的氧气变成臭氧，臭氧具有强氧化作用，并能将部分有机分子氧化分解成为CO2和H2O。

185nm紫外光分解苯过程

2）光催化氧化

紫外光照射在复合光催化剂上，催化剂吸收光能产生电子跃进和空穴跃进，经过进一步的结合产生电子-空穴对，与废气表面吸附的水分（H2O）和氧气（O2）反应生成氧化性很活泼的羟基自由基和超氧离子自由基能够把各种有机废气如烃类、醛类、酚类、醇类、硫醇类、苯类、氨类、氮氧化物、硫化物以及其它VOC类有机物及无机物在光催化氧化的作用下还原成二氧化碳（CO2）、水（H2O）以及其它无毒无害物质，经过净化之后的废气分子被活化降解，臭味也同时消失了，起到了废气净化的作用。

光催化原理图

3）常温多元催化氧化

在光解、光催化区产生的活性基团（·OH、O*等）及臭氧在固相催化剂表面吸附后，将产生更多的活性基团，并促进产生级联反应，同时将臭氧催化分

解形成活性氧，分解反应过程中生成的强氧化性物种如O*，·OH和O2*,由于其高反应活性和氧化性能，能够快速氧化臭氧单独无法氧化的苯系物等VOCs气态污染物为无毒的CO2和水，最终实现VOCs的高效处理。

强氧化性物质氧化电位表

4.残余臭氧利用及消除

经过前段三个反应阶段后，气体和残余臭氧进入臭氧催化材料净化单元，臭氧（氧化电位2.07V）在催化剂的协助下生成高活性氧自由基和羟基自由基（氧化电位2.69V或2.80V），VOCs被快速催化氧化生成二氧化碳和水，同时臭氧被彻底消解，使臭氧得到最大限度的资源化利用，并满足臭氧达标排放的要求。

（臭氧排放，根据需要可做到300PPb以内）。

二、技术优势

●废气处理系统存在高能光子、光催化、臭氧催化氧化等诸多高级氧化过程，克服单一技术或过程的弊端；

●高效、有效：

让VOCs及臭气的反应时间在1s内完成，实现VOCs及臭气的真正的分解。

●副产物少：

氧化彻底，中间产物少，臭氧近零排放；

●结构简单：

净化系统包括高能紫外模块和复合催化模块构成；

●常温氧化：

在室温条件下即可反应，能耗和运行成本低；

●安全可靠：

占地面积小，运行安全可靠，维护简便。

三、RET常温多元催化氧化技术与传统技术对比

项目

传统光解技术

ColdOx常温催化氧化（冷焚烧）技术

备注

技术性能

效率低

降解率约30%

有臭氧污染

高效

（VOC≤500mg/m3）降解率可达90%以上

臭氧可近零排放

技术类别

属单一技术

属于联合技术；

光解，光催化，联合常温催化氧化技术，

属于复合常温催化高级氧化技术。

降解污染物路径

降解路径通常只有光解

RET设备内置有纳米锐钛矿型金属离子掺杂改性光催化剂网，多元催化剂，臭氧氧化&分解催化剂，能够高效利用185和254纳米波段的紫外线，同时利用臭氧副产物，实现光解、光催化氧化、多元催化氧化等多种路径的协同净化，降解路径更多，氧化彻底。

联合应用方式

通常和活性炭吸附剂联合使用，易造成危险废弃物，处置成本高，更换频繁，人工成本高。

光催化段末端添加多元催化和臭氧催化氧化模块段，实现常温催化氧化降解VOC功能。

政策导向

和活性炭技术联合使用，不符合政策技术导向的指引。

大部分地区明令禁止使用活性炭吸附剂，或使用活性炭吸附剂必须安置检测仪器，实现在线监测上传到环保局数据平台。

符合国家的政策指引：

（1）其中臭氧催化氧化技术已被国家发改委纳入《VOCs污染控制技术与装备创新平台建设》。

（2）国家生态环境部《2018年国家先进污染防治技术目录（大气污染防治领域）》​公示稿发布，其中臭氧催化氧化技术被列入2018年目录中挥发性有机工业废气污染治理技术10项中的一项。

生态环境部发布稿中指出推广技术是经工程实践证明了的成熟技术，治理效果稳定、经济合理可行，鼓励推广应用。

我司在此技术上更增加了光催化及多元催化联合处理技术

副产物

容易形成新的有机副产物和臭氧副产物，造成新的异味和二次污染，尤其是臭氧二次污染物，在低浓度下异味显著，通常超过原有的VOC异味感受。

因具有光催化氧化和多元催化氧化等协同作用，降解彻底，矿化率80%以上。

臭氧不仅可被消除且通过臭氧催化氧化模块资源化利用实现臭氧催化氧化VOCs作用，停留时间零点几秒，臭氧净化效率可达98%以上，甚至99.9%，具体可根据要求进行量身定制。

臭氧排放可达到职业卫生安全一级标准

六．方案介绍

6.1设计方案

6.1.1.

1

废气来源

污泥处理废气

2

最大废气风量

13,700CMH

废气最高浓度

3

是否含酸碱废气

是

废气含尘量

未知

4

是否含卤素

否

臭味浓度

未知

5

温度

＜50℃

湿度

未知

6

需要处理废气成分

未知

7

排放要求

大气排放国标

6.1.2

1

废气来源

污泥处理废气

2

最大废气风量

6000CMH

废气最高浓度

3

是否含酸碱废气

是

废气含尘量

未知

4

是否含卤素

否

臭味浓度

未知

5

温度

＜50℃

湿度

未知

6

需要处理废气成分

未知

7

排放要求

大气排放国标

6.2工艺流程及设备

6.2.1处理流程描述

工艺流程示意图

收集的废气统一集中送往治理系统设备

1预处理（干式过滤器）：

去除气体中的粉尘颗粒，高效的粉尘去除有利于设备的高效运行，同时有助于催化剂的性能及使用寿命；

2.废气治理设备：

经过除尘预处理后的气体进入到ColdOx常温催化氧化（冷焚烧）设备中，进行氧化处理；

3.净化后气体经由风机送入烟囱达标排放。

系统设备模组参数

6.2.2设备模块

ColdOx常温催化氧化设备模组参数

序号

名称

ColdOx反应器

1

风量

14,000m3/h

2

设备尺寸（L*W*H）

4500*2400*2400

（不含进出口变径）

3

材质

SS304

4

设计初阻力

<1000Pa

5

功率

21KW

6

法兰尺寸

按需设计

7

入口颗粒物限制

≤1mg/m3

8

入口气体温度限制

10-60℃

9

入口气体湿度限制

10-85%，无结露

10

质量（Kg）

约1800

6.2.2

ColdOx常温催化氧化设备模组参数

序号

名称

ColdOx反应器

1

风量

6,000m3/h

2

设备尺寸（L*W*H）

3700*1200*2640

（不含进出口变径）

3

材质

SS304

4

设计初阻力

<1000Pa

5

功率

12KW

6

法兰尺寸

按需设计

7

入口颗粒物限制

≤1mg/m3

8

入口气体温度限制

10-60℃

9

入口气体湿度限制

10-85%，无结露

10

质量（Kg）

约1500

6.4设备设计说明：

1扩容空间

本次提供设备为高效的常温催化氧化设备，设备本体可根据需要预留扩容升级空间，后续如因厂内生产造成废气浓度升高，或环保标准要求提高，只需在预留空间上加装相应部件即可，无需对系统设备进行改动。

2.运行备件

a.VUV光源：

采用欧美品牌或进口高质量长寿命产品，有效寿命为12000小时以上，可根据实际处理效率进行更换。

b.催化剂，催化剂设计为三级抽屉式结构，一级预留空间；

再生处理：

每年检修时拿出进行烤箱烘烤，去除水汽。

不可再生影响：

由于粉尘或焦油类物质堵塞催化剂微孔，会造成不可逆的损害；

催化剂更换：

根据实际运行情况，一般两年以上可对第一级催化剂进行更换，二三级催化剂箱体移位至第一二级即可，催化剂无需一次性全部更换，降低运维成本。

催化剂成分为金属及无机矿物质复合材料，不属于危险废弃物。

催化剂不含活性炭成分，无燃爆风险。

其他特点：

高能紫外线灯具有极强的杀灭微生物及病原体功效，同时常温催化反应过程中产生的OH-具有更强的消杀作用。

七.供货范围:

本工程主要配套设备如下：

7.1高浓度废气

序号

设备名称

材料及描述

数量

单位

备注

1

ColdOx反应器

RET-UCO14000

SS304壳体

21KW

1

套

2

ColdOx反应器

RET-UCO6000

SS304壳体

12KW

1

套

八．公用工程消耗

废气处理装置水电消耗如下表：

装置1

类别

废气处理系统

消耗

备注

1

电

21KW

380V/220V

2

水

无

3

汽

无

装置2

类别

废气处理系统

消耗

备注

1

电

12KW

380V/220V

2

水

无

3

汽

无

九．维护及保养：

本公司提供的多元催化氧化废气处理装置保养较为简单，根据灯管脏污的情况，抽出灯管组件，使用湿润的棉布将灯管表面擦拭一遍，待灯管表面晾干后就可继续使用；清洗液体可以将普通中性洗涤剂稀释后使用，也可以直接使用自来水。

催化剂可进行再生处理，亦可安排厂家进行维护。

检修空间要求：

设备周围预留1.5米以上检修空间。

十.培训及售后服务

本公司在培训及售后服务方面做出如下承诺：

10.1本公司及有关设备供货商都有专门的调试维修部门和完善的售后服务体系和质量保证措施，确保为业主提供最优的技术服务及售后服务；

10.2工程验收后，本公司对废气治理系统所有设备1年内免费维修，提供设备生命周期内全部服务；

10.3为了提高服务质量，本公司保证：

当本公司为甲方提供的设备出现问题，在接到通知后24小时内作出明确回复，根据相应程序及时处理和解决问题；

10.4我们将提供工程流程操作现场培训、简单故障处理培训等技术服务；

10.5我们对工程采取定期回访，保修年期不少于三次，以后每年不少于一次。

十一.图纸和文件资料

供方将提供以下图纸资料：

·序号

·资料名称

·提供时间

·数量

·备注

·

·1

·设备外形尺寸图

·合同签订后15天

·1

·

·2

·设备电路图

·合同签订后15天

·1

·

·4

·备件清册

·随机提供

·1

·

·5

·设备操作和安装维修说明书

·随机提供

·1

·

·6

·外购部件资料

·随机提供

·1

·

·7

·出厂检验证书

·随机提供

·1

·

十二质量保证

供方保证产品为全新的、技术先进的、质量高的、满足设计参数要求的系统设备。

质保期为自设备发运后十八个月或至设备运转之日起十二个月内（两者以先到为准）。