N1廠房涂裝廢氣凈化處理改造設(shè)計(jì)
業(yè)主名稱： 某某家具制品有限公司
項(xiàng)目名稱： N1廠房涂裝廢氣改造工程
某某家具廈門廠現(xiàn)已對N1、N2廠房手工噴房、自動噴房、調(diào)漆房、烘干房產(chǎn)生的漆霧和廢氣進(jìn)行了收集并處理，但由于環(huán)保要求的日益完善、需要對涂裝廢氣處理設(shè)施進(jìn)行升級改造，現(xiàn)應(yīng)甲方的要求，我方對現(xiàn)有噴漆廢氣進(jìn)行改造，具體方案設(shè)計(jì)如下。
二、 項(xiàng)目方案
（1）《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》
（2）《中華人民共和國大氣污染防治法》
（3） 《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16293-1996）
（4）《大氣污染防治行動計(jì)劃》（2013年9月）
（5）廈門市《廈門市大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB35/323—2011）
（7）《環(huán)境工程設(shè)計(jì)手冊?廢氣污染控制卷》
（8）《三廢處理工程技術(shù)手冊?廢氣卷》
（9）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB5009-2001）
（10）《工業(yè)與民用供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50052-95）
（11）《化學(xué)工業(yè)爐設(shè)計(jì)規(guī)定》（HG/T-20541-2006）
（12）《化學(xué)工業(yè)爐耐火纖維襯材料設(shè)計(jì)技術(shù)條件》（HG/T-20642-1998）
（14）《環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求工業(yè)廢氣吸附凈化裝置》中華人民共和國環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) （HJ/T386-2007）
（15）業(yè)主提供的設(shè)計(jì)條件及要求
（16）我公司多項(xiàng)對同類廢氣的處理經(jīng)驗(yàn)
（1）遵循 對環(huán)境保護(hù)、廢氣治理的相關(guān)政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，嚴(yán)格保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，確保處理后排放廢氣指標(biāo)達(dá)到 和地方規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)；
（2）充分利用企業(yè)現(xiàn)有資源，因地制宜地采用 的廢氣處理新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備和新材料，使所實(shí)施設(shè)計(jì)方案科學(xué)合理，減少重復(fù)投資；
（3）采用目前國內(nèi) 、成熟、實(shí)用的處理工藝，穩(wěn)定可靠地達(dá)到治理目標(biāo)要求，且采用的工藝對廢氣變化的適應(yīng)能力強(qiáng)；
（4）工藝控制簡單、便于調(diào)整，保證工藝的安全性和穩(wěn)定性；
（5）在上述前提下，做到投資少、運(yùn)行費(fèi)用低。
車間有機(jī)廢氣從集氣管排放口到處理后達(dá)標(biāo)排放口的所有管道及設(shè)備設(shè)施，盡量利用現(xiàn)有設(shè)施、管道、控制系統(tǒng)。
（1）從車間排氣管匯合后的排氣筒出口開始，經(jīng)輸送管網(wǎng)到處理設(shè)備出口，中間所有工藝設(shè)備、連接管道、管件、閥門等（不包含業(yè)主提供設(shè)備）。
（2）廢氣治理系統(tǒng)的電氣、自動控制設(shè)備設(shè)計(jì)；
（3）與工程相關(guān)的界區(qū)內(nèi)照明、土建、防雷、靜電等工作。
2.1.4 現(xiàn)狀各工序排放參數(shù)及現(xiàn)有設(shè)施說明；
N1 廠房；新增加吊線噴涂 4臺排風(fēng)機(jī) 13000m3/h/臺
自動噴涂線2條 3臺排風(fēng)機(jī) 13000m3/h/臺
新增烘干房1套 1臺排風(fēng)機(jī) 13000m3/h/臺
手工噴臺1套 1臺排風(fēng)機(jī) 13000m3/h/臺
N2廠房；手工噴臺4套 4臺排風(fēng)機(jī) 13000m3/h/臺
新增烘干房1套 1臺排風(fēng)機(jī) 13000m3/h/臺
調(diào)漆房1套 1臺排風(fēng)機(jī) 6000m3/h/臺
匯總N1廠房排氣量為；117000m3/h
匯總N2廠房排氣量為；71000m3/h
現(xiàn)有一套100000m3/h的廢氣凈化系統(tǒng)；
2.1.5設(shè)計(jì)目標(biāo)
廢氣排放執(zhí)行低于廈門市地方標(biāo)準(zhǔn)《廈門市大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB35/323-2011）表1排放限值，具體排放指標(biāo)如下表所示：
項(xiàng)目 | 排放濃度限值 （mg/m3） | |
苯 | 12 | |
甲苯 | 40 | |
二甲苯 | 40 | |
非甲烷總烴 | 100 |
2.2.1業(yè)主提供相關(guān)數(shù)據(jù)
2.2.1.1處理風(fēng)量：
2.2.1.2廢氣成分：三苯（苯、甲苯、二甲苯）、非甲烷總烴、以及顆粒物；
2..2.1.3噴漆、噴房類型：水簾手動噴漆、自動噴臺、調(diào)漆房；
2..2.1.4廢氣濃度：參考上表
2..2.1.5油漆類型：油性漆
2..2.1.6進(jìn)氣溫度：35℃；
2..2.1.7廢氣濕度：50%（按常規(guī)空氣濕度設(shè)計(jì)）；
2..2.1.8工作時(shí)間：16小時(shí)/天。
本項(xiàng)目的實(shí)施排放標(biāo)準(zhǔn)低于《廈門市大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB35/323-2011）表1之排放限值，增加活性炭吸附后具體排放指標(biāo)如下表所示：
項(xiàng)目 | 排放濃度限值 （mg/m3） | |
苯 | 12 | |
甲苯 | 40 | |
二甲苯 | 40 | |
非甲烷總烴 | 50 |
常見處理工藝比較：有機(jī)廢氣污染物種類繁多，特性各異，因此相應(yīng)采用的治理方法也各不相同，常用的有：冷凝法、吸收法、吸附法、生物法、催化氧化法等；近年來由國外也發(fā)展出一些新的工藝技術(shù)：生物法、低溫等離子法等，
根據(jù)我司長期治理廢氣的經(jīng)驗(yàn)和貴公司提供的相關(guān)資料參數(shù)以及建議（處理效率達(dá)到業(yè)主要求同時(shí)價(jià)格低廉等特點(diǎn)），此類有機(jī)廢氣為涂裝作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的廢氣，涂裝廢氣屬于大風(fēng)量、低濃度、低溫度的有機(jī)混合氣體，此類廢氣采用二級洗滌除塵預(yù)處理+光催化氧化+低溫離子體+活性炭吸附凈化處理處理后的廢氣直接達(dá)標(biāo)排放，此廢氣處理方式運(yùn)行成本較低。
我公司采用 “二級洗滌除塵預(yù)處理+光催化氧化+低溫離子體+活性炭深度吸附”，其優(yōu)點(diǎn)為安全、可靠、處理效率高，節(jié)能、阻力低、做到真正的節(jié)能、安全、環(huán)保。同時(shí)，使用成本低，維護(hù)成本低。
本項(xiàng)目處理廢氣量大（濃度有高有低，考慮到投資成本、設(shè)計(jì)現(xiàn)有一套凈化裝置充分利用、設(shè)計(jì)N1廠房新增加的吊線涂裝、烘干房、1個(gè)手工噴臺合并一套凈化裝置處理、N1廠房的自動線與N2廠房的手動線利用現(xiàn)有設(shè)施處理、因此本案廠房利用現(xiàn)有一套凈化裝置及改造相應(yīng)的管道、新增加一套凈化裝置及管路；
（1）噴漆房排出廢氣分別通過收集管道合并連接至廢氣處理設(shè)備。業(yè)主工作時(shí)間為16小時(shí)，廢氣處理方式必須連續(xù)工作互不影響。
（2）涂裝廢氣中的粉塵顆粒物較多，采用光催化氧化需將漆霧顆粒物去除，前處理采用2級旋流板除塵及除霧的方式；
（3）將大風(fēng)量的氣體分別處理、避免現(xiàn)有車間排氣不暢；
（4）增加的凈化裝置采用旋流板除塵、避免了定期維護(hù)清理旋流除塵塔；
（5）取消了干式過濾材料、只需要定期采用高壓水槍沖洗燈管；
（6）凈化裝置擺放在N1廠房的后側(cè)地面、便于維護(hù)清理；
（7）業(yè)主可以將噴房上方的排氣風(fēng)機(jī)拆除、即可以節(jié)約能耗也避免了安全隱患；
（1）室外使用環(huán)境要求：5～80℃；
（2）電源：a）380V 三相四線制，電壓波動范圍：380V±10%，50赫茲；
b) AC220v±10% 50 HZ 單相。
本項(xiàng)目處理廢氣量大（濃度有高有低，考慮到投資成本、設(shè)計(jì)現(xiàn)有一套凈化裝置充分利用、設(shè)計(jì)采用的處理工藝為“2級旋流塔除塵+光氧凈化+低溫離子體+預(yù)留活性炭吸附”，設(shè)計(jì)N1廠房新增加的吊線涂裝、烘干房合并一套凈化裝置處理、N1廠房的1套自動線與N2廠房的手動線、烘干房、調(diào)漆房利用現(xiàn)有設(shè)施處理、因此本案廠房利用現(xiàn)有一套凈化裝置及改造相應(yīng)的管道、新增加一套凈化裝置及管路；
新增加一套廢氣凈化裝置工藝流程圖；處理風(fēng)量為：m3/h
匯總氣體首 入新增加的旋流板洗滌塔、經(jīng)過2級旋流板洗滌除塵后再進(jìn)入光氧離子碳吸附設(shè)備中， UV光解過程中產(chǎn)生臭氧，與UV光解器中二氧化鈦催化劑催化分解，使不可溶的有機(jī)廢氣在UV光解中發(fā)生催化氧化反應(yīng)，使有機(jī)廢氣反應(yīng)后生成水和二氧化碳等無害氣體、再進(jìn)入離子功能段、在電場作用下，低溫離子發(fā)生器產(chǎn)生大量的正負(fù)粒子， 正負(fù)粒子與空氣中的氧分子進(jìn)行碰撞而形成正、負(fù)氧離子。正氧離子具有很強(qiáng)的氧化性，能在極短的時(shí)間內(nèi)氧化、分解各類污染因子，且在與 VOC 分子相接觸后打開有機(jī)揮發(fā)性氣體的化學(xué)鍵，經(jīng)過一系列的反應(yīng)，最終生成二氧化碳和水等穩(wěn)定無害的小分子、凈化后的氣體再進(jìn)入蜂窩活性炭深度凈化后15米高空排放；
有機(jī)廢氣治理工程工藝流程主要包括二部分：粉塵氣體凈化流程、凈化氣體流程、詳見上圖的工藝流程圖。
粉塵氣體凈化流程；因廢氣中含有一定量的漆霧粉塵，應(yīng)設(shè)置高效的過濾系統(tǒng)作為漆霧粉塵預(yù)處理器，利用過濾器自身的精巧結(jié)構(gòu)及高效的除塵性能高效地去除廢氣中的粉塵等塵雜物質(zhì)，從而確保引入的廢氣中所含塵雜在進(jìn)入U(xiǎn)V催化氧化設(shè)備前得到有效的攔截過濾、本案設(shè)計(jì)采用2級旋流洗滌除塵預(yù)處理凈化粉塵裝置、對漆霧粉塵有效的攔截過濾、
2.2.9.1粉塵氣體凈化流程--二級旋流板塔粉塵預(yù)處理器
工作原理：本工藝濕式處理的辦法為利用旋流噴淋水霧捕捉廢氣中的漆霧及粉塵顆粒物，氣體從噴淋塔底部進(jìn)入，通過三層錯(cuò)置多孔板 ，在每層多孔板附近設(shè)置噴淋系統(tǒng)，由上部的布液管將循環(huán)液均勻噴淋，噴淋塔氣流自下而上均勻地橫向通過與縱向流動的吸收液充分接觸，保證其凈化效率。循環(huán)液體放置在柜體底部，設(shè)有進(jìn)水口，排污口，溢流口，水泵進(jìn)口低于 水位時(shí)，水泵無法啟動并報(bào)警；氣體通過多孔時(shí)必須和液體進(jìn)行充分接觸，完成傳質(zhì)過程，循環(huán)液體采用高壓無堵塞螺旋噴嘴，每層設(shè)置多個(gè)，材質(zhì)為PP。
旋流板塔內(nèi)具有充分的氣液接觸條件旋流板塔的優(yōu)點(diǎn)是氣液接觸充分，阻力小，漆霧顆粒物去除效率高，能夠有效地去除大分子、揮發(fā)度低的有機(jī)化合物。
循環(huán)吸收液經(jīng)旋轉(zhuǎn)噴嘴形成霧化狀態(tài)與漆霧進(jìn)行充分的接觸，達(dá)到 的除漆霧的效果，經(jīng)過接觸吸收后的廢氣在塔內(nèi)繼續(xù)上升，依次經(jīng)過折板脫水裝置，通過不同的速度梯度控制和折板對霧粒的高效吸附，對含濕廢氣進(jìn)行高效脫水，可以大大降低廢氣中的含濕量，避免由于廢氣含水率高而影響后處理設(shè)備的凈化效果，經(jīng)過脫水的廢氣通過塔頂部排出、以減少水霧被帶出影響下道處理系統(tǒng) 。
噴淋柜設(shè)有檢修門，三個(gè)月左右對室內(nèi)多孔板及噴淋頭進(jìn)行維護(hù)，循環(huán)水箱帶循環(huán)過濾功能、
噴淋組成為：噴淋系統(tǒng)、氣水分離系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)。
①結(jié)構(gòu)新穎：改變常規(guī)的氣液兩相錯(cuò)流鼓泡的接觸方式。
②處理風(fēng)量大：比篩孔塔盤、閥式踏盤處理量大36%。
④凈化效率高：常規(guī)吸收塔效率在70%左右，而噴淋柜吸收漆霧的效率大于90%。
⑤靈活性大：可根據(jù)不同的廢氣源增加或減少噴淋道數(shù)。
1、液體通過與噴嘴連續(xù)變小的螺旋面相切和碰撞后，變成微小的液珠噴出而形成霧狀。噴嘴腔體內(nèi)從進(jìn)口至出口的流線型設(shè)計(jì)使得阻力系數(shù)降至 ，正因?yàn)槁菪龂娮鞗]有內(nèi)部結(jié)構(gòu)，廢氣廢水中的雜質(zhì)可以大量通過噴嘴而不會產(chǎn)生堵塞。
常規(guī)螺旋噴嘴有3至4個(gè)噴淋的分層界面，部分甚至有更多層的分層界面。是其他噴嘴的3-4倍，是的氣液兩相接觸更加充分，捕捉氣體中的漆霧、粉塵更加徹底。
光催化氧化工段
UV高效光解氧化是目前工業(yè)有機(jī)廢氣處理技術(shù)中 的技術(shù)之一，“UV高效光解氧化模塊”的設(shè)計(jì)和開發(fā)充分考慮了工業(yè)有機(jī)廢氣性質(zhì)的不確定性和復(fù)雜性，從工程的設(shè)計(jì)、配套、安裝、調(diào)試、維護(hù)等方面提供了極大的可行性、可靠性、靈活性。并具有以下特點(diǎn)：
1）、有機(jī)氣體進(jìn)入到裝有特殊頻段的高效紫外線燈管的UV高效光解氧化模塊的反應(yīng)腔后，高能UV紫外線光束及臭氧對有機(jī)氣體進(jìn)行協(xié)同分解氧化反應(yīng)，使有機(jī)氣體物質(zhì)降解轉(zhuǎn)化成低分子化合物、水和二氧化碳。
2）、利用高能高臭氧UV紫外線光束分解空氣中的氧分子產(chǎn)生游離氧，即活性氧，因游離氧所攜正負(fù)電子不平衡所以需與氧分子結(jié)合，進(jìn)而產(chǎn)生臭氧。臭氧對紫外線光束照射分解后的有機(jī)物具有極強(qiáng)的氧化作用，對有機(jī)氣體及其它刺激性異味有良好的消除效果。
3）、利用高能UV光束裂解有機(jī)氣體中細(xì)菌的分子鍵，破壞細(xì)菌的核酸（DNA），再通過臭氧進(jìn)行氧化反應(yīng)，徹底達(dá)到脫臭及殺滅細(xì)菌的目的。
4）、本模塊無任何機(jī)械裝置，無運(yùn)動噪音，無需專人管理和日常維護(hù)，只需作定期檢查維護(hù)，維護(hù)和能耗低，幾乎沒有風(fēng)阻，相對可節(jié)約大量排風(fēng)動力能耗。因采用光解原理，模塊采取隔爆處理，不存在安全隱患，防火、防爆、防腐蝕性能高，設(shè)備性能安全穩(wěn)定，更加適用于高濕度、高濃度易燃易爆廢氣的場合。
對上述處理工藝進(jìn)行分析得到的結(jié)論是：經(jīng)過2級高效粉塵凈化、UV催化氧化凈化后、排放的污染物可以符合大氣污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。
設(shè)備特點(diǎn)：
1）、高效除有機(jī)：能高效去除揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）、無機(jī)物、脂類、硫醇類等主要污染物，以及各種有機(jī)味，脫臭效率 ，脫臭效果大大超過 1993年頒布的有機(jī)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB14554-93）。
2）、無需添加任何物質(zhì)：只需要設(shè)置相應(yīng)的排風(fēng)管道和排風(fēng)動力，使有機(jī)氣體通過本設(shè)備進(jìn)行分解凈化，無需添加任何物質(zhì)參與化學(xué)反應(yīng)。
3）、適應(yīng)性強(qiáng)：可適應(yīng)高濃度，大氣量，不同有機(jī)氣體物質(zhì)的脫臭凈化處理，可每天24小時(shí)連續(xù)工作，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
4）、運(yùn)行成本低：本設(shè)備無任何機(jī)械動作，無噪音，無需專人管理和日常維護(hù)，只需作定期檢查，本設(shè)備能耗低，設(shè)備風(fēng)阻極低＜200pa,可節(jié)約大量排風(fēng)動力能耗。
5）、無需預(yù)處理：有機(jī)氣體無需進(jìn)行特殊的預(yù)處理，如加溫、加濕等,設(shè)備工作環(huán)境溫度在攝氏-30℃－95℃之間，濕度在30%－98%、PH值在3-11之間均可正常工作。
6）、設(shè)備占地面積小，自重輕：適合于布置緊湊、場地狹小等特殊條件，設(shè)備占地面積＜1平方米/處理10000m3/h風(fēng)量。
7）、優(yōu)質(zhì)進(jìn)口材料制造：防火、防腐蝕性能高，性能穩(wěn)定，使用壽命長。
高能離子凈化工段
離子凈化技術(shù)是基于在 溫度大于零的所有氣體中，均存在一定的電離現(xiàn)象。任何細(xì)微的射線及其他能量都可能使氣體中的分子被加速而獲取能量，當(dāng)其能量高于氣體的電離能時(shí)，電子與分子間的碰撞將導(dǎo)致該氣體的電離。在電場作用下，離子發(fā)生器產(chǎn)生大量的正負(fù)粒子， 正負(fù)粒子與空氣中的氧分子進(jìn)行碰撞而形成正、負(fù)氧離子。正氧離子具有很強(qiáng)的氧化性，能在極短的時(shí)間內(nèi)氧化、分解甲硫醇、氨、硫化氫等污染因子，且在與 VOC 分子相接觸后打開有機(jī)揮發(fā)性氣體的化學(xué)鍵，經(jīng)過一系列的反應(yīng)，最終生成二氧化碳和水等穩(wěn)定無害的小分子。同時(shí)，氧離子能破壞空氣中細(xì)菌的生存環(huán)境，降低室內(nèi)空間細(xì)菌濃度，帶電離子可以吸附大于自身重量幾十倍的懸浮顆粒，靠自重沉降下來，從而清除空中懸浮膠體，達(dá)到凈化空氣的目的。
設(shè)備特點(diǎn)；
1、高能離子除臭系統(tǒng)能有效消除異味。
2、高能離子系統(tǒng)為成熟的離子技術(shù)。離子濃度應(yīng)可控，運(yùn)行過程不產(chǎn)生臭氧，更不會帶來二次污染。
3、高能離子系統(tǒng)對H2S、NH3等氣體處理效果均能夠達(dá)到90%以上。對其他VOC氣體的處理效果也能夠達(dá)到30%以上。
蜂窩活性炭吸附段吸附氣體流程：利用活性碳多微孔的吸附特性吸附有機(jī)廢氣是一種最有效的工業(yè)處理手段。吸附可使有機(jī)廢氣凈化效率高達(dá)90-95%，待處理的有機(jī)廢氣由風(fēng)管引出后經(jīng)過合理的布風(fēng)，使廢氣均勻地通過固定吸附床內(nèi)的活性炭層的過流斷面，在一定的停留時(shí)間，由于活性炭表面與有機(jī)廢氣分子間相互引力的作用產(chǎn)生物理吸附，從而將廢氣中的有機(jī)成份吸附在活性炭的表面積，從而使廢氣得到凈化，凈化后的潔凈氣體通過風(fēng)機(jī)及煙囪達(dá)標(biāo)排放；
