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废气处理方案

CompanyDocumentnumber：

WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

废气处理方案

江苏某某实业股份有限公司

车间生产废气处理工程

技

术

方

案

江苏蓝晨环保科技有限公司

2011年12月

第一章项目概况

江苏某某实业股份有限公司是专业生产覆膜金属板、彩涂板的企业，创建于1993年，本公司是民营股份制企业，注册资金万元，公司总占地面积250亩。

公司生产产品广泛用于冰箱、洗衣机、DVD等家用电器、书写板、仪器仪表、车船飞机、建筑装潢、橱柜家具、高档箱包、室内吊顶及装饰性防盗门、户内门等各种行业、目前，各式覆膜金属板、彩涂板的生产能力10万多吨。

江苏某某实业股份有限公司在车间生产过程中有废气产生，为保护员工的身体健康和周边环境，确保企业员工的良好工作环境、确保企业安全生产，厂方决定对污染气体进行治理，并向我方提供了部分现场资料，现针对江苏某某实业股份有限公司股份有限公司恶臭气体治理项目编制如下方案设计。

江苏蓝晨环保科技有限公司成立于2002年，是以环保设备生产、环保工程的设计、施工总承包以及环保工程改造为主体的科技型企业。

企业自成立以来，一直秉承着“科学发展，以人为本”的经营理念，在专业技术上不断专研、创新，引进行业内优秀的科技人才，在公司发展上以专业技术为核心竞争力，不断提高专业水平，服务于我国的环保事业。

公司现已建立环境工程重点实验室1座，并配备了尖端的实验器材及引进了一大批高素质环保专业类人才，具备中等规模的环境工程项目研发能力。

公司常年与上海同济大学、南京理工大学、上海纺工设计院、船舶九院、机电院等高等院校、设计院挂钩，横向联系，技术合作。

企业本着信誉第一、效益第一、合作双赢的原则竭诚与社会各界合作，为中国的环保事业贡献一份绵薄之力。

江苏蓝晨环保科技有限公司在废水、废气治理上有着比较丰富的工程经验，废水处理涉及的行业包括精炼、化工、印染、食品、卫生、机械、制药等，设计处理规模涵盖了日处理几吨废水至数万吨废水的范围，处理标准达到一级至三级排放标准的各类项目。

公司近年来一直致力于研究开发工业生产废气污染治理技术，通过大力的资金人力投入、实验研发、中试改进、工程应用，我公司的废气治理技术取得了突破性的进展，并成功应用于工业生产的废气污染治理工程中，在2010年承建的江苏汉光生物工程有限公司废气治理工程中，我公司的技术、设备取得了良好的效果，并得到宜兴市委市政府领导、民生环保专家组的一直肯定和好评。

第二章工程设计内容

工程范围

本工程范围包括：

处理装置、配电、非标设备设计和设备制造、采购以及系统的安装、调试等。

技术规范

1、《大气污染控制工程》；

2、《工业通风除尘技术》；

3、《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）；

4、《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）；

5、《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2-2002）；

6、《城镇污水厂污染物排放标准》（GB18918-2002）；

7、参考业主提供的有关废气参数的资料。

设计依据

1、甲方提供的基础资料；

2、我方针对甲方废气介质和设计要求所做的分析化验及小试结果；

3、类似工程治理的工程经验和技术；

4、国家现行的建设项目环境保护设计规定；

5、设计技术规范与标准；

设计原则

1、借鉴类似废气处理工程实践经验，广泛参阅相关资料；

2、处理工艺稳定、合理、可靠、实用；

3、运行费用低，管理操作简便；

4、根据场地情况，合理布局。

第三章设计参数

污染源分析

根据江苏某某实业股份有限公司股份有限公司所提供的资料，主要臭气来源为：

车间生产过程中产生废气，该废气主要成分为：

甲醇和丁酮。

设计处理能力

根据业主方提供的数据，该公司生产生废气约为20000m3/h，设计时污水处理系统按25000m3/h设计。

设计处理前废气浓度和排放标准

排放标准：

排放标准执行《大气污染物综合排放标准》（GB16297－1996）中二级排放标准及业主方要求。

具体处理前废气浓度和排放准如下

表3-1处理前废气浓度和排放准

污染因子

处理前浓度

排放标准

甲醇

≤5000mg/m3

≤220mg/m3

丁酮

≤4000mg/m3

≤500mg/m3

第四章废气处理工艺分析及确定

污水处理工艺方案的选择

4.1.1选择思路

根据上述进出水水量水质情况，污水处理工艺的选择必须依照如下思路：

（1）根据本工程污水的水量和水质，采用成熟可靠的多级高效物化处理工艺。

（2）首先通过均质过程，使废水水质、水量稳定，减轻后续处理工艺的冲击负荷。

（3）综合考虑业主方的投资成本。

4.1.2处理工艺的选择

国内外现有污染气体的主要处理技术有：

热氧化法、物理化学法、低温等离子法、植物提取液法、生物氧化法等

表4-1各种治理技术对比表

治理

技术

主要机理

优点

缺点

活性炭吸附法

利用活性炭吸附污染气体中致臭物质，污染气体通过活性炭层，污染物质被吸附，洁净气体排出吸附塔

去除效率高，适合高净化要求的气体

活性炭吸附到一定量时会达到饱和，就必须再生或更换活性炭，因此运行成本较高。

这种方法常用于低浓度臭气和脱臭的后处理。

产生二次污染。

化学反应法

利用臭气中的某些物质和药液产生中和反应的特性，去除气体中污染成分。

常见的有酸碱洗涤法，加氯洗涤法，过氧化氢洗涤法

可以广泛地出去多种恶臭气体，并达到很高的去除效率；具有较强的操作弹性

必须配备较多的附属设施，运行管理较为复杂，运行费用较高，与药液不反应的臭气较难去除，效率低。

会引起二次污染

热氧化法

催化氧化法

在催化剂的作用下，使有机废气中的碳氢化合物在较低温度下迅速氧化成为氧化碳和水，从而达到净化目的

低温操作（288-350℃），高去除率

运行费用较高，催化剂易中毒，产生NOx的二次污染。

高设备投资

热氧化法

直燃式氧化法

用直接燃烧的方式来去除有机污染气体

高去除率，可处理高浓度VOCs

高设备投资，运行费用高，产生较多NOx的二次污染

蓄热式氧化法

加热蓄热陶瓷，让有机气体通过蓄热燃烧室进行燃烧，达到去除的目的

高去除效率，较之直燃式，运行费用低

高设备投资，处理可燃气浓度小于25%，产生NOx的二次污染，设备重量大，维护保养困难

土壤脱臭法

土壤脱臭机理主要可分为物理吸附和生物分解两类，水溶性恶臭气体（如胺类、硫化氢、低级脂肪酸等）被土壤中的水分吸收去除，而非溶性臭气则被土壤表面物理吸附继而被土壤中微生物分解

维护费用低，除臭效果与活性炭相当

占地多，处理占地为气体；不适于多暴雨多雪地区，对于高温、高湿和含水尘等气体必须进行预处理

低温等离子法

在外加电场的作用下，电极空间里的电子获得能量后加速运动，从而引发了使其发生激发、离解或电离等一系列复杂的物理、化学反应，使得产生臭味的基团化学键断裂，再经过多级净化而达到除臭的目的

工艺简洁，操作简单，适应气体温度宽（—50—50℃）

去除效率低，可处理的气体种类较少

UV紫外线法

利用特制的高能高臭氧UV紫外线光束照射恶臭气体，改变恶臭气体的分子结构，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，降解转化成低分子化合物

占地面积小，运行成本较低，设备投资较低

去除效率低，可处理的气体种类较少

植物液喷洒技术

通过雾化植物的天然提取液，让雾化后的液体与异味气体结合，产生包覆、氧化、分解等一系列物理化学反应，将异味气体转化成二氧化碳、水和无机盐。

达到除臭目的

设备投资较低，工艺简单，易操控，去除效率较高

运行费用高，可处理气体种类较少

生物氧化法

利用微生物和污染气体接触，当气体经过生物表面是被特定微生物捕获并消化掉，从而使有毒有害污染物得到去除

工艺流程简短、监测控制集中、减除效果明显、去除效率高，运行费用低，占地面积小、不产生二次污染

一次性投资高

通过以上各种治理技术的比对，使用生物技术治理污染气体明显更适合当前真正意义的环保理念，但由于技术比较前端，技术应用还需要做大量的实践性工作。

为此，我公司在结合自身生物技术优势的同时，又充分发挥自身的工程应用能力，选择将生物氧化技术治理污染气体作为公司环保领域的主攻方向。

生物氧化技术介绍

1、什么是生物氧化技术

生物氧化技术是利用微生物和污染气体接触，当气体经过生物表面时被特定微生物捕获并消化掉，从而使有毒有害污染物得到去除的一种污染气体治理技术。

2、生物氧化技术的反应机理

将人工筛选的特种微生物菌群固定于生物载体上，当污染气体经过生物载体表面初期，可从污染气体中获得营养源的那些微生物菌群，在适宜的温度、湿度、PH值等等条件下，将会得到快速生长、繁殖，并在载体表面形成生物膜，污染气体中的有害成分接触生物膜时，被相应的微生物菌群捕获并消化掉，从而使污染物得到去除。

3、生物氧化处理污染物的转化过程

污染物去除的实质是微生物捕捉废气中污染物质作为营养物质，进行吸收、代谢及利用的过程。

在这一过程中，微生物之间相互协调，发生复杂的物理、化学、物理化学以及生物化学反应。

污染物中的硫系物、氮氧化物将被氧化分解成硫（硝）酸盐和亚硫（硝）酸盐，沉集在系统的滤液中，定期或定量进行排放。

4、生物氧化反应处理废气的三个阶段

（1）污染物质的溶解过程

污染物与水或固相表面的水膜接触，污染物溶于水中成为液相中的分子或离子，即污染物质由气相转移到液相，相平衡过程遵循享利定律。

（2）污染物质的吸附、吸收过程

水溶液中污染成分被微生物吸附、吸收，污染成分从水中转移至微生物体内。

作为吸收剂的水被再生复原，继而再用以溶解新的废气成分。

被吸附的有机物经过生物转化，即通过微生物胞外酶对不溶性和胶体状有机物的溶解作用后，才能相继的被微生物摄入体内。

如淀粉、蛋白质等大分子有机物在微生物细胞外酶（水解酶）的作用下，被水解为小分子后再进入细胞体内。

（3）污染物质的生物降解过程

进入微生物细胞的污染成分作为微生物生命活动的能源或养分被分解和利用，从而使污染物得以去除。

具体转化过程如下：

进入微生物细胞体内的有机物，在各种细胞外酶（如脱氢酶、氧化酶等）的催化作用下，微生物对其进行氧化分解，同时进行合成代谢产生新的微生物细胞。

一部分有机物通过氧化分解最终转化为H2O和CO2等稳定的无机物质，并从中获取合成新细胞物质（原生质）所需要的能量。

此过程可用下式表示：

酶

CxHyOz+（x+y/4-z/2）O2→xCO2+（y/2）H2O+△H

与此同时，微生物利用另一部分有机物及分解代谢过程中所产生的能量进行合成代谢以形成新的细胞物质。

此过程可用下式表示：

酶

nCxHyOz+nNH5+n（x+y/4-z/2-5）O2→（C5H7NO2）+n（x-5）CO2+（n/2）（y-4）H2O-△H

上述转化过程中，当底物（微生物的食物）的含量充足时，微生物处于快速增长阶段，有大量新的细胞合成，但随着底物不断氧化分解及微生物和细胞物质数量的不断增长，微生物生长对底物的需求量逐渐得不到满足，微生物将进入体内源呼吸阶段。

此时微生物对自身细胞物质进行氧化分解，并产生能量，维持其生长繁殖。

提供能量的主要方式，见下式：

酶

（C5H7NO2）+5nO2→5nCO2+2nH2O+nNH5+△H

生物氧化处理系统主要对以下成分处理效果显着：

硫化氢、氨、二甲基硫、苯系物、酚类及其他挥发性有机物，尤其对H2S和氨处理效果最佳，去除率可达99%以上，其他成分也可达到80%以上，其中污染气体中的硫，将被特定微生物消化吸收并代谢为（亚）硫酸盐，随排污被排出系统，并满足项目异味治理的要求和国家的废液排放一级标准（参GB8978-1996）。

5、生物氧化技术的传统工艺形式

目前国内污水处理厂采用生物法处理臭气的方法主要有土壤处理法、生物滤池法、生物吸收法、生物滴滤法和生物氧化池等。

（a）土壤处理法

是利用土壤中的有机质及矿物质将臭气吸附、浓缩到土壤中，然后利用土壤中的微生物将其降解的方法。

由穿孔管构成的空气分布系统位于生物土壤底部，收集的臭气籍风机进入穿孔管，然后缓慢的在土壤介质中扩散，向上穿过土壤介质，并暂时的吸附在载体表面或吸附在微生物表面，或吸附在薄膜水层中，然后臭气被微生物吸收，参与微生物代谢，臭气被转化成CO2和H2O。

土壤扩散层由粗、细石子及黄沙组成，可以使臭气均匀分布。

土壤法具有设备简单，运行费用极低，维护操作方便的优点；但占地面积大。

（b）生物滤池

生物滤池法是把收集的臭气先经过加湿处理，再通过长满微生物的、湿润多孔的生物滤层，臭气物质被填料吸收，然后被微生物分解成二氧化碳和其它无机物，从而达到除臭目的。

生物滤池法工艺流程为：

臭气收集→风管输送→抽风机→预洗池加湿→生物滤池→排气。

滤池条填料可采用海绵、干树皮、木渣、贝壳、果壳及混合物等。

生物滤池的缺点是占地较大。

其优点是较经济，来自天然的富含有机成分的多孔渗水填料构造简单，操作方便，无需液体循环系统。

（c）生物吸收法

生物吸收法原理是利用生物悬浮液的循环流动吸收废气，而后进入污泥池，被池中的微生物堆砌吸收。

它由一个吸收室和一个再生池构成，如图2所示。

生物吸收法优点在于处理效果良好，运行费用比较低；缺点在于生物吸收法装置的处理效果受进气浓度影响。

（d）生物低滤法

生物低滤法处理污染气体如图3所示。

生物低滤是一种介于生物过滤器和生物洗涤器之间的处理方法。

它与生物滤池的最大区别是填料上方喷淋循环液，设备内除传质过程外还存在很强的生物降解作用，它的优点是可以对亲水性物质做到最大化降解，与其他方法相比设备简单。

缺点是需处理剩余污泥；运行费用高。

（e）生物氧化法

将人工筛选的特定微生物群固定于生物载体内和表面上，当污染气体经过生物表面时被特定微生物捕获并消化掉，从而使得有毒有害污染物得到去除。

去除率高，运行陈本低，无二次污染

工艺流程及简介

（1）工艺流程：

生产过程中产生臭气不具有燃烧价值，针对其浓度高，成分复杂的特点，采用喷淋+生物除臭床+强化吸附复合塔的组合工艺，洗涤作为预处理工艺可以降低后续强化生化反应器的负荷，有利于保证强化生化反应器的运行稳定性，同时其作为一个缓冲容器能对臭气进行调温、调湿，活性炭吸附塔能有效保证出口浓度，在生化反应器检修或者运行故障时还可以短时间内对排放浓度起到

保证作用，其工艺流程框图如下：

（2）工艺简介：

车间废气收集后的废气先经过喷淋塔进行预处理，喷淋塔中装有填料，以保证气相与液相的充分接触，降低废气中污染物的浓度，为后续的生化处理提供良好条件。

经喷淋洗涤后的臭气进入生物氧化塔，废气中的污染物与水或固相表面的水膜接触，污染物溶于水中成为液相中的分子或离子，水溶液中污染成分被微生物吸附、吸收，污染成分从水中转移至微生物体内。

作为吸收剂的水被再生复原，继而再用以溶解新的废气成分。

被吸附的有机物经过生物转化为无害物质。

处理单元设计

4.4.1喷淋增湿器

设置功能：

使收集的废气增加湿度，以利后续生化降解。

数量：

3套

结构尺寸：

D800*6000mm（D*H）

主要材质：

丙烯

主要设备：

A）配备喷淋泵

数量：

3台

主要材质：

复合防腐

配电功率：

P=3kW

B）离心风机：

T4-72-6A

数量：

3台

风量：

8500m3/h

风压：

配电功率：

N=4kW

4.4.2生物除臭床

设置功能：

　使收集到的废气在适宜的条件下通过长满微生物的固体载体（填料），气味物质先被填料吸收，然后被填料上的微生物氧化分解，完成废气的除臭过程。

结构尺寸：

××m。

结构形式：

玻璃钢

数量：

3座

主要设备：

A）配备喷淋泵

数量：

6台（一用一备）

主要材质：

钢制防腐

配电功率：

P=3kW

4.4.3排气筒

设置功能：

将处理后的气体进行集中高空排放。

结构尺寸：

（D）×8m（H）

数量：

3套

主要材质：

丙烯

第五章建设工期和实施进度

一、项目工期为40天

二、项目实施进度：

本工程实施计划见下表。

表4-1工程实施计划表

工程阶段

10天

10天

10天

10天

施工图设计

土建施工

安装工程

调试工程

工程竣工验收

三、施工安排：

1、本方案批准后,立即组织施工图设计,做好施工前的准备工作。

2、施工图设计完成后,立即组织进行国内配套设备的订货、设备的加工制作以及土建工程施工等工作。

3、按照设备到货和自制设备完成时间表,在土建施工与设备安装全过程中,要排定严格的施工组织计划,以确保工程的顺利进行。

4、人员培训在设备安装前结束,以便培训人员参加设备安装及试车工作。

第六章投资估算

估算依据：

国家城市给排水工程技术研究中心《给水排水工程概算与经济评价手册》，中国建筑工业出版社，

土建工程投资估算

表中各项内容为初步设定，施工图设计阶段可能会有部分变更,项目实施以施工图设计为准。

序号

构筑物名称

数量

规格

价格（万元）

材质

备注

1

设备基础

3座

40M2

素混凝土浇注

地上式

2

风管支架

3套

A3钢

小计

主要工艺设备投资估算

序号

设备名称

数量

单位

价格（万元）

规格

备注

1

加药装置

3

套

PE

蓝晨

2

喷淋增湿塔

3

座

PE

蓝晨

3

喷淋水泵

3

台

复合防腐

宙斯

4

生物除臭床

3

座

钢制防腐

蓝晨

5

循环水泵

6

套

50FSB（L）-15

宙斯

6

生物填料

120

M3

生物质

上海

7

离心风机

3

台

T4-72-6A

宜兴

8

风管

1

套

DN600,400,150

蓝晨

9

排气筒

12

M

PE

蓝晨

10

系统楼梯平台

1

套

A3钢

蓝晨

11

型钢支架

1

套

A3钢

蓝晨

12

管道管件

1

套

国标

国标

13

液位计

3

套

高开低停

苏州

14

PH计

3

套

量程0-14

台湾

15

温度计压力表

3

组

苏州

16

现场控制

1

套

蓝晨

17

电缆

1

套

国标

远东

18

辅助材料

1

套

19

小计

20

安装费

21

调试费

22

技术服务费

----

23

运输费

24

税金

25

合计

第七章运行成本分析

废气处理系统设备能耗

单位：

KWH

序号

设备名称

数量

单套功率

Kw

总功率

Kw

使用功率Kw（每天）

（功率×台数×运行时间×效率）

1

提升泵

6台

9

×3×16×80%=

2

风机

3台

4

12

4×3×16×80%=

合计

21

运行费用分析

◇人工费用

废气处理系统由车间工作人员操作，人工费记入生产运行费用中，在废气处理站中不另设专职人员。

◇耗电费用

本废气处理系统耗电按每元/KW·H计，则每天运行费用：

×=元／天

◇能源费用

营养液和碱液费用约为150元／天

折合每天废气处理成本：

元／天（不含冬季加温费用）

第八章质量保证计划与措施

质量保证计划

完善健全的质量保证体系是企业产品质量的保障，我公司充分吸收国内外先进经验的基础上，制定了一套完整的质量控制和保障体系。

公司从原材料开始抓起，所购材料分别在合格分承包方处采购，由质检部负责检验，检验合格后由采购部办理入库手续。

不合格品由采购部负责办理拒收或退货手续。

为确保产品质量满足合同规定要求，我公司对影响产品质量的各个过程进行控制，由技术部提供图纸、工艺文件、对工艺纪律进行检查，由生产部和质量检验部负责对各个过程进行监控，特别是对焊接过程，操作者都经过专业培训、考核合格后持证上岗，并按工艺规定对过程参数，进行监控并执行首检及自检，质检员按有关要求进行过程检验并记录，进行状态标识，对出现的不合格品采取纠正措施。

然后进行成品检验，检验验收合格后方可出厂。

这样进一步促进和完善我公司的质量保证体系，在设备制造整个过程中认真贯彻，切实执行。

现场施工质量控制执行项目经理负责制，控制方法及程序仍与公司内制作时一样。

我公司提供的产品及所有附件均是全新的、成熟的、先进的，并具有制造该设备且成功运行的经验，并经ISO9001质量认证，不使用试验性的设计及产品。

1、我公司在原材料的采购上，严格按照设计要求，选用国内优质名牌材料；

2、设备制作严格遵守ISO9001质量体系认证程序，按有关技术规范进行，满足设计要求、产品质量要求；

3、设备现场安装严格按工艺规范进行施工，布局合理、美观，创优良工程；

4、我公司保证其提供的货物是全新的、未使用过的，采用的是最佳材料和一流的工艺，并在各个方面符合合同规定的质量、规格和性能要求。

并保证其货物经过正确安装、合理操作和维护保养，在货物寿命期内运转良好。

在规定的质量保证期内，我方对由于设计、工艺或材料的缺陷而造成的任何缺陷或故障负责，费用由我方负责。

除合同中另有规定外，出现上述情况，我方在收到买方通知后三十天内没有弥补缺陷，用户可采取必要的补救措施，但风险和费用将由我方承担。

质量保证措施

（一）、机构设置

我公司是以水处理环保产品、设计、制造、安装调试为一体的综合性企业，具有雄厚的技术力量，公司共设四部一室，实行产品质量否决权，技术部负责产品图纸及非标设备的设计，质检部负责质量检验，并拥有质量否决权，各车间部门配套专职检验人员，负责监督协调产品质量、检验，负责产品全过程质量。

（二）、产品质量检验依据

在产品生产过程中，严格按国家标准、产品图纸、工艺文件要求进行组织生产和质量检验，对国内尚未标准的产品，以企业标准（已获得有关部门认可）为依据组织生产和质量检验。

（三）、产品质量的控制

生产全过程的质量保证是从上到下各职部门的中心环节，生产过程中，有各部门车间专职人员负责质检，并明确责任，如发现质量问题有专职检验人员用《质量问题分析处理》的形式上报质检部，并及时反馈技术部，经综合分析后由技术部依据实际情况作出料废、责废，返用、回用等由质检部负责实施。

工厂对产品质量问题做到三不放过和四不，即原因找不出来不放过、责任不清不放过、解决措施不落实不放过；不保合格的原材料不投产、不合格零件不装配、不合格品不转入下道工序、产品不合格不出厂。

（四）、零部件检验

根据产品图纸及工艺要求对由生产者对产品自检、质检员全检、质检部抽检，确保主关零件关键项次合格率100%，主要项次合格率95%，一般项次合格率90%以上，才能转入下道工序或组装。

对零部件验收后，应有明确标志标识、区别合格品、不合格品，对用产品的零部件要做好处理工作，并做好存档工作，以便备查。

（五）、外购件、外协件的验收

外购件进厂后，须经过质检部门的