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VOC廢氣治理

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浙江某污水站廢氣治理技術(shù)方案

浙江某廠區(qū)生產(chǎn)廢氣需進(jìn)行收集及處理。目前實(shí)驗(yàn)室廢氣無組織排放。廠區(qū)異味嚴(yán)重，需進(jìn)行廢氣集中收集處理。

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產(chǎn)品詳情

一、項(xiàng)目概況

浙江某廠區(qū)生產(chǎn)廢氣需進(jìn)行收集及處理。目前實(shí)驗(yàn)室廢氣無組織排放。廠區(qū)異味嚴(yán)重，需進(jìn)行廢氣集中收集處理。

為了滿足環(huán)保要求，其委托我方對(duì)廠區(qū)環(huán)保問題（廢氣）進(jìn)行診斷并提出環(huán)保措施方案。我司通過現(xiàn)場照片及和業(yè)主溝通后，將目前廠區(qū)存在的環(huán)保問題梳理如下：

廢氣治理公司

表1：現(xiàn)有廢氣收集及處理現(xiàn)狀情況

序號(hào)	廢氣來源	污染物	現(xiàn)狀	建議廢氣收集及處理方式	風(fēng)量
1	3臺(tái)疊螺機(jī)	VOCs	無收集無處理	ü 在疊螺機(jī)上方加裝集氣罩進(jìn)行收集；	4500m3/h
2	污泥料倉	VOCs	無收集無處理	ü 在污泥料倉上方加裝廢氣排放口；	1500m3/h

二、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

（1）《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》相關(guān)法律、法規(guī)；

（2）《中華人民共和國大氣污染物防治法》；

（3）《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 31/933-2015）有組織排放限值；

（4）《惡臭（異味）污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB31/1025-2016）有組織排放限值；

（5）《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（TJ 36-79）；

（6）《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50019-2003）；

（7）《通風(fēng)管道技術(shù)規(guī)程》（JGJ 141-2004）；

（8）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB 50009-2012）；

（9）《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 12348-2008）；

（10）《通用用電設(shè)備配電規(guī)范》（GBJ 50055-93）；

（11）《電氣裝置安裝工程配線工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50258-96）；

（12）業(yè)主提供的其他基礎(chǔ)資料及數(shù)據(jù)等。

三、設(shè)計(jì)原則

（1）廢氣治理達(dá)到《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 31/933-2015）有組織排放限值和《惡臭（異味）污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB31/1025-2016）有組織排放限值；

（2）貫徹國家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的基本國策，執(zhí)行國家的相關(guān)法規(guī)、政策、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)；根據(jù)本工程實(shí)際情況，選用適合本工程特點(diǎn)、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的處理技術(shù)，安全可靠的工藝路線和設(shè)計(jì)參數(shù)；

（3）廢氣處理設(shè)施總平面布置力求布局合理，工藝流程順暢，占地面積少；

（4）選擇投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、管理簡單、維修量少的工藝設(shè)備，確保廢氣處理設(shè)施長期穩(wěn)定運(yùn)行，達(dá)標(biāo)排放；

（5）選用噪聲小的設(shè)備，避免對(duì)環(huán)境造成二次污染。

四、設(shè)計(jì)范圍

（1）乙方負(fù)責(zé)尾氣處理裝置及相關(guān)管路的設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試等。初步報(bào)價(jià)中包括設(shè)備，安裝，調(diào)試等的報(bào)價(jià)；

（2）乙方負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)備操作人員的培訓(xùn)；

（3）甲方負(fù)責(zé)項(xiàng)目配套的公用工程，包括電源、儀表空氣等，廢水就近排放到污水管網(wǎng)。

五、排放標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)企業(yè)所處位置和當(dāng)?shù)丨h(huán)保管理部門的要求，項(xiàng)目排放執(zhí)行《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 31/933-2015）和《惡臭（異味）污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 31/1025-2016）有組織排放限值標(biāo)準(zhǔn)。

廢氣治理

表污染物項(xiàng)目排放限值

污染物	最高允許排放濃度（mg/m3）	最高允許排放速率（kg/h）	引用標(biāo)準(zhǔn)
非甲烷總烴	70	3.0	《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 31/933-2015）
臭氣濃度（無量綱）	1000（排氣煙囪高度15≤H <30）		《惡臭（異味）污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 31/1025-2016）

六、公用動(dòng)力系統(tǒng)

儀表用壓縮空氣由公用動(dòng)力站房提供；

工業(yè)水由廠區(qū)環(huán)網(wǎng)供給；

公用系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)見下表所示；

表：動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)表

動(dòng) 能		參數(shù) 指標(biāo)
電力	電壓	380V±10% 50HZ
工業(yè)水	PH值	7.0～7.5
工業(yè)水	壓力	0.2～0.3MPa
儀表用壓縮空氣	壓力	不小于0.6MPa
	含水量（露點(diǎn)）	-20℃
	含油量	0.01mg/m3
	最大顆粒直徑	＜1μm
	固體物量	0.1mg/m3

七、設(shè)計(jì)方案

7.1 工藝比選

VOCs控制技術(shù)包含兩類，第一類是非破壞性方法，即采用物理方法將VOCs回收；第二類是通過生化反應(yīng)將VOCs氧化分解為無毒或低毒物質(zhì)的破壞性方法。具體技術(shù)分析對(duì)比見下表：

表各類VOCs治理工藝綜合因素比選

處理方法		原理	適用
回收技術(shù)	吸附技術(shù)	吸附法是目前最廣泛使用的VOCs回收法。它屬于干法工藝，是通過具有較大比表面積的吸附劑對(duì)廢氣中所含的VOCs進(jìn)行吸附，將凈化后的氣體排入大氣。常見的的吸附劑有粒狀活性炭、活性炭纖維、沸石、分子篩、多孔粘土礦石、活性氧化鋁、硅膠和高聚物吸附樹脂等?；钚蕴课椒ㄗ钸m于處理VOCs濃度為300-5000ppm的有機(jī)廢氣，	主要用于吸附回收脂肪和芳香族碳?xì)浠衔?、大部分含氯溶劑、常用醇類、部分酮類和酯類?活性炭纖維吸附低濃度以至痕量的吸附質(zhì)時(shí)更有效，可用于回收苯乙烯和丙烯腈等，但費(fèi)用較活性炭吸附法高。該法已廣泛用于噴漆行業(yè)的苯、乙醇和醋酸乙酯，制鞋行業(yè)的三苯(苯、甲苯、二甲苯)和丙酮，印刷行業(yè)的異丙醇、醋酸乙酯和甲苯，電子行業(yè)的二氯甲烷和三氯乙烷的吸附回收。對(duì)低濃度的惡臭物質(zhì)的去除經(jīng)濟(jì)、有效、可靠。
	吸收技術(shù)	吸收法是利用液體吸收液從氣流中吸收氣態(tài)VOCs的一種方法，其常用方式有填料塔和噴淋塔兩種吸收法，吸收效果主要取決于吸收劑的吸收性能和吸收設(shè)備的結(jié)構(gòu)特征。該法對(duì)吸收劑和吸收設(shè)備的有較高的要求，而且需要定期更換吸收劑，過程較復(fù)雜，費(fèi)用較高。	常用于處理高濕度>(50%)VOCs氣流。該法的處理濃度范圍為500-5000ppm，同時(shí)該法適用于惡臭的去除。
	冷凝技術(shù)	冷凝法是利用物質(zhì)在不同溫度下具有不同飽和蒸汽壓這一性質(zhì)，采用降低溫度、提高系統(tǒng)的壓力或者既降低溫度又提高壓力的方法，使處于蒸氣狀態(tài)的VOCs冷凝并從廢氣中分離出來的過程。在給定的溫度下，VOCs的初始濃度越大，VOCs的去除率越高。	冷凝法特別適用于處理VOCs濃度在10000ppm以上的較高濃度的有機(jī)蒸氣，VOCs的去除率與其初始濃度和冷卻溫度有關(guān)。冷凝法在理論上可達(dá)到很高的凈化程度，但是當(dāng)濃度低于幾個(gè)ppm時(shí)，須采取進(jìn)一步的冷凍措施，使運(yùn)行成本大大提高，所以冷凝法不適宜處理低濃度的有機(jī)氣體，而常作為其他方法（如吸附法、焚燒法和使用溶劑吸收）凈化高濃度廢氣的前處理，以降低有機(jī)負(fù)荷，回收有機(jī)物。
銷毀技術(shù)	燃燒技術(shù)	熱破壞是目前應(yīng)用比較廣泛也是研究較多的有機(jī)廢氣治理方法，特別是對(duì)低濃度有機(jī)廢氣。有機(jī)化合物的熱破壞可分為直接火焰燃燒和催化燃燒。燃燒時(shí)所發(fā)生的化學(xué)作用主要是燃燒氧化作用及高溫下的熱分解。直接燃燒法：把廢氣中可燃的有害組分當(dāng)作燃料直接燃燒。因此，該方法只適用于凈化可燃有害組分濃度較高的廢氣，或者是用于凈化有害組分燃燒時(shí)熱值較高的廢氣。催化燃燒法：在催化劑作用下，使廢氣中的有害可燃組分完全氧化為CO2和H2O等。由于絕大部分有機(jī)物均具有可燃燒性，因此催化燃燒法己成為凈化含碳?xì)浠衔飶U氣的有效手段之一。又由于很大一部分有機(jī)化合物具有不同程度的惡臭，因此催化燃燒法也是消除惡臭氣體的有效手段之一。	因此，這種方法只能適用于凈化那些可燃的或在高溫情況下可以分解的有害物質(zhì)。對(duì)化工、噴漆、絕緣材料等行業(yè)的生產(chǎn)裝置中所排出的有機(jī)廢氣，廣泛采用了燃燒凈化的手段。由于VOCs燃燒氧化的最終產(chǎn)物是CO2，H2O等，因而使用這種方法不能回收到有用的物質(zhì)，但由于燃燒時(shí)放出大量的熱，使排氣的溫度很高，所以可以回收熱量。優(yōu)點(diǎn)：一般情況下去除率均在95%以上。
	光催化降解	利用催化劑(如TiO2)的光催化性，氧化吸附在催化劑表面的VOCs，最終產(chǎn)生CO2和H2O。其利用用光照射半導(dǎo)體光催化劑，使半導(dǎo)體的電子充滿的價(jià)帶躍遷到空的導(dǎo)帶，而在價(jià)帶留下帶正電的空穴(h+)。光致空穴具有很強(qiáng)的氧化性，可奪取半導(dǎo)體顆粒表面吸附的有機(jī)物或溶劑中的電子，使原本不吸收光而無法被光子直接氧化的物質(zhì)，通過光催化劑被活化氧化。光致電子還具有很強(qiáng)的還原性，使得半導(dǎo)體表面的電子受體被還原。	由于該技術(shù)還沒有很完備的理論，在光催化TiO2的產(chǎn)物上一直存在爭論，不能確定中間產(chǎn)物是否會(huì)造成二次污染。而且，光催化氧化法存在著催化劑的失活、催化劑難以固定，且催化劑固定后催化效率降低的缺點(diǎn)，因此該技術(shù)目前尚未商業(yè)化。
	生物降解技術(shù)	生物降解技術(shù)最早應(yīng)用于脫臭，近年來逐漸發(fā)展成為VOCs的新型污染控制技術(shù)。該技術(shù)中，含有VOCs的廢氣由濕度控制器進(jìn)行加濕后通過生物濾床的布?xì)獍?，沿濾料均勻向上移動(dòng)，在停留時(shí)間內(nèi)，氣相物質(zhì)通過平流效應(yīng)、擴(kuò)散效應(yīng)、吸附等綜合作用，進(jìn)入包圍在濾料表面的活性生物層，與生物層內(nèi)的微生物發(fā)生好氧反應(yīng)，進(jìn)行生物降解，最終生成CO2和H2O。	生物降解法設(shè)備簡單，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低，無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，尤其在處理低濃度、生物可降解性好的氣態(tài)污染物時(shí)更顯其經(jīng)濟(jì)性。體積大和停留時(shí)間長是生物法的主要問題，同時(shí)該法對(duì)成分復(fù)雜的廢氣或難以降解的VOCs去除效果較差。
	等離子體技術(shù)	等離子體被稱為物質(zhì)的第四種形態(tài)，由電子、離子、自由基和中性粒子組成，是導(dǎo)電性流體，總體上保持電中性。發(fā)展前景比較廣闊的等離子體技術(shù)是電暈放電技術(shù)，用其處理VOCs具有效率高、能量利用率高、設(shè)備維護(hù)簡單、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。電暈放電是指在非均勻電場中，用較高的電場強(qiáng)度使氣體產(chǎn)生“電子雪崩”，出現(xiàn)大量的自由電子，這些電子在電場力的作用下做加速運(yùn)動(dòng)并獲得能量。當(dāng)這些電子具有的能量與C-H、C=C或C-C鍵的鍵能相同或相近時(shí)，就可以打破這些鍵，從而破壞有機(jī)物的結(jié)構(gòu)。電暈放電可以產(chǎn)生以臭氧為代表的具有強(qiáng)氧化能力的物質(zhì)，可以氧化有機(jī)物。所以電暈法處理VOCs理論上是上述兩種機(jī)理共同作用的結(jié)果。	電暈放電技術(shù)對(duì)VOCs的處理效率很高，應(yīng)用范圍廣，基本上各類VOCs都能有效處理，對(duì)低濃度VOCs處理效果顯著。運(yùn)行工藝簡單，維護(hù)方便、能耗低，比傳統(tǒng)方法更經(jīng)濟(jì)有效。存在的問題是，該技術(shù)還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，處理量較??；該技術(shù)對(duì)電源的要求很高，在分解VOCs分子的同時(shí)，還有一些有害副產(chǎn)物產(chǎn)生，如NOx、CO、O3等。