VOC废气方案剖析

*************************VOC废气治理工程方案设计方案目录TOC\o"1-3"1 工程概述 22 设计依据和标准 23 设计原则 34 设计标准 34.1 废气性质 34.2 污染物排放情况 44.2 设计标准 45 工艺设计 55.1 工艺选择 55.2 湿式洗涤工艺 65.3 工艺流程 65.4 工艺流程简介 76 设备规格及参数 76.1 收集系统 76.2 组合净化器 76.3 组合净化器配套循环过滤水池（置于塔体底部） 76.4 配套循环喷淋水委托有资质单位处理的储罐 76.5 离心风机 87 电气控制及给排水设计 87.1 设计依据 87.2 设计原则 87.3 设计范围 87.4 配电、及防雷接地设计 97.5 废气治理设施用电功率 97.6 废气治理设施配套电控柜数量清单 98 运行费用 98.1 喷淋塔用植物添加剂费用 98.2 危险废液转移费用 108.3 运行所需电费 108.4 运行所需人工费用 109 项目实施计划表 1010 性能保证 1110.1 性能保证基础 1110.2 机械保证 1110.3 品质保证 1111 调试及服务工作 1112 设备清单 1213 工程预算 12*************************VOC废气治理工程方案设计方案工程概述********************位于**************，是一家专业从事家俱制造的厂家。其生产过程中的喷油及喷漆环节会产生一定量的VOC废气，该VOC废气具有如下特点：含有一定量的苯、甲苯、二甲苯及其它有机物，并且含有一定量的漆雾。综合以上资料可知，该喷漆工序产生的喷漆废气会有少量的含苯类的有机废气排出，不经过处理，直接外排将会污染周围的空气，对生态环境造成影响。为减少有机废气对大气的污染，保护环境，改善环境空气质量，防止生态破坏，创造清洁适宜的环境，保护人体健康，受该企业的委托我公司为承建喷漆废气治理设施，我公司技术人员根据企业的现状进行有关工程的设计工作。设计依据和标准(1)《中华人民共和国环境保护法》；(2)《广东省地方标准－大气污染物排放标准》（DB44/27-2001）；(3)《家具制造行业挥发性有机化合物排放标准》DB44/814-2010(4)《涂装作业安全规程－涂漆工艺安全及其通风净化》（GB6514-2008）；(5)《涂装作业安全规程－安全管理通则》(GB7691-2003)；(6)《涂装作业安全规程－涂漆前处理工艺安全及其通风净化》（GB7692-1999）；(7)《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）；(8)《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2010）；(9)《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2-2002）；(10)《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243－2002）；(11)《通用用电设备配电规范》（GBJ50055-93）；(12《低压配电装置及线路设计规范》（GBJ54-83）；(13)《电气装置安装工程配线工程施工及验收规范》（GB50258－96）；(14)《爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型“d”》（GB3836.2-2000）；(15)《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50038－92）。设计原则(1)根据用户建设条件，治理喷涂及涂装有机废气的污染，防止有害物质散发到操作区，以及扩散到厂区周围的大气环境中；(2)严格执行国家及地方有关环境保护的各项规定，确保处理后的废气达到DB44/27-2001标准；(3)采用技术先进，运行稳定可靠的工艺，将先进性、可靠性和实用性有机结合；(4)保障处理系统正常稳定运行，要求工艺流程简练、设备品质先进可靠，操作简单，减少设备维修，便于运行管理；(5)本着安全使用，经济合理的原则，尽可能降低运行费用；(6)对废气治理工艺，要求有利于职业安全和环境保护；(7)废气处理设施可与车间生产线实现联动控制，方便生产；(8)废气治理工程的结构、构件、设备及材料的选用应满足防火、防爆、防台风和抗震等要求；(9)结合场地条件，正确分区布置工艺系统，有利于安全、卫生、消防、节能、环保等设计要素出发，采取必要的隔断、隔离设施，并注意防火问题和防火分割。设计标准废气性质对于喷涂的生产过程中，有害物主要是从喷涂工艺过程所散发的有机废气，所以该喷漆废气的主要污染因子为：苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃及颗粒物。其特点如下：（1）该废气含有有机化合物，对人的呼吸系统有不同程度的影响，因此不能简单的高空排放，而必须在排放前进行净化处理。（2）对于溶剂性涂装，按一般溶剂型涂料考虑，其固体分≤50％，含溶剂50％左右，有机化合物浓度相对较大，易于被活性炭吸附。（3）该废气中总挥发性有机物的水溶性虽然较好，仅采用喷淋等湿法处理不能完全处理，而采用现有大部分同类工程采用的植物吸收剂配合喷淋的方法可去除大部分TVOCS.类物质。吸收液饱和周期约为3-5个月，更换循环吸收液时将饱和的吸收液交由有资质的处理单位进行回收处理。（4）根据相似相溶原理，采用液体吸收法，喷淋有机溶剂吸收剂可吸收空气中的有机化合物，但是有机溶剂吸收剂价格昂贵，运行费用较高，并且部分有机溶剂吸收剂会在工作过程中挥发到空气中，形成二次污染。污染物排放情况经生产方提供生产情况可知该公司废气排放现状如下喷漆线产生的VOC废气量为50000m3/h。拟设计治理废气量如下：综上所述，该公司共需建设处理风量为50000m3/h的废气处理设施1套。设计标准废气排放执行《广东省大气污染物排放限值》（DB44/27-2001），污染物排放标准摘录如表4-2所示。表4-2广东省大气污染物排放限值摘录（DB44/27-2001）序号污染物最高容许排放浓度mg/m3最高允许排放速率kg/h无组织排放监控浓度限值排气筒高度m二级三级监控点浓度mg/m33颗粒物120（其它）1520304050602.94.8193249704.17.0284877100周围外浓度最高点1.015苯12152030400.420.72.34.20.631.03.66.3周围外浓度最高点0.4016甲苯40152030402.54.315253.86.52238周围外浓度最高点2.417二甲苯70152030400.841.44.88.41.32.27.013周围外浓度最高点1.233非甲烷总烃120152030408.4144484132170120周围外浓度最高点4.0工艺设计工艺选择有机废气的治理方法主要有两类：一类是回收法，另一类是消除法。本设计方案根据生产废气的成分、浓度、温度及性质，综合其它排放特性，进行综合的环境经济评价，考虑其处理效果、是否有二次污染、运行成本等因素，我司决定采用添加植物吸收剂喷淋净化的方法对该喷漆废气进行治理。(1)采用添加植物吸收剂喷淋净化方法较采用活性碳吸附的方法风阻更低，同等处理风量条件下引风机的功率会更小，大大节省了电耗；(2)实际运行中由于减少了活性碳更换工作，对废气净化系统的操作和维护方面会更简单；(3)在安全方面避免了活性炭脱附及催化净化装置所带来的高温高压等存在的安全隐患。湿式洗涤工艺本项目湿式洗涤工艺采用添加植物吸收剂多级喷漆清洗+脱水工艺，净化漆雾颗粒物及挥发性有机物。填料塔采用环形布水管，填料段采用鲍尔环滤料。废气在引风机作用下以一定的速度从塔底进入吸收净化塔，喷淋水在一级填料层形成一层水膜，VOC废气经过水膜时大部分被含植物吸收剂的水膜吸收。剩余VOC废气再经过二级及三级喷淋区，进一步去除VOC废气中的有机污染物。塔内填料层作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔底部装有填料支承板，填料以乱堆方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。喷淋液从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。为了避免气体携走喷淋液，在塔顶部气水分离器，有效截留喷淋液。喷淋液循环使用，在使用过程中会有部分损失，位于塔底的循环过滤水池安装有自动补水器自动补充喷淋液。工艺流程本方案工艺流程图参见工艺流程图，本工艺系统设备主要由组合净化塔、循环水池、循环水泵、药箱、主排风机、控制系统、管道及其附件等部件组成。高空排放原有离心风机组合净化器喷漆废气原有水濂柜泵循环过滤池植物添加剂高空排放原有离心风机组合净化器喷漆废气原有水濂柜泵循环过滤池植物添加剂自动补水自动补水定期更换交由有资质公司回收定期更换交由有资质公司回收工艺流程简介车间产生的喷漆废气经原有的水濂柜初步除去部分漆雾后再经原有离心风机及原有风管输送至组合净化器进行漆雾及挥发性有机气体的去除，组合净化器的废气再经排放管高空排放。设备规格及参数收集系统风管材质选用镀锌板，与生产同步启动，控制处理风量和风压。风管规格（mm）风管材质及厚度产地φ1000δ=1.2mm，镀锌板自制组合净化器1套组合净化器处理风量为50000m3/h，材质选用钢制防腐，规格为φ4000×7000mm（含下部循环过滤池高度），过流气速1.1m/s，气液比1:1.5m3/L，喷淋水量循环水80m3/h，泵选用100FB-30，功率11.0KW。净化塔规格（mm）塔体材质及厚度处理效率塔体自重（KG）运行重量（KG）产地φ4000×6500δ=3mm，钢制防腐>85%3500±507500±200自制净化器参数如下：组合净化器配套循环过滤水池（置于塔体底部）循环过滤水池1个，材质选用δ=5mm玻璃钢，规格φ4000×500mm，容积为6m3。配套循环喷淋水委托有资质单位处理的储罐废液储罐1个，材质PE，规格为PT5000L，容积为5m3。离心风机原有离心风机1台，型号不详（2.2KW），材质：铸铁电气控制及给排水设计设计依据GBJ54-83《低压配电装置及线路设计规范》GBJ50034-92《工业企业照明设计标准》GBJ50055-93《通用用电设备配电规范》设计原则满足整体工艺对设备运行要求。满足废水处理工程常规处理操作的要求。根据以上设计依据配电，做到安全用电。设计范围本工程电气设计包括废气处理系统的低压配电、电机过载声光报警装置。电气控制要求与喷漆房原有排风用离心风机同步启动。电源线界线：以废气治理系统的离心风机及水泵控制箱为界，甲方应按要求将电控箱所需动力电源线引至废气治理设施配套的电气控制柜内。将喷漆房原有排风用离心风机所有控制线路接至废气治理设施电控柜内功率≤3.75KW时全压启动，3.75～11KW时采用Y-△启动，功率≥11KW时，采用自耦降压启动。本工程给排水设计仅限喷淋系统，厂方需将循环过滤水池补水所用自来水接至循环过滤水池内，并将循环过滤水池内定期需更换的排水统一收集交由有资质的危废公司进行回收。配电、及防雷接地设计本废气处理系统电源采用380/220三相四线制，供电电源由厂方提供。电气设计由总电源控制柜输入端起。电力电缆选用VV型、VV2型，控制电缆选用KVV型、KVVP型。塔顶装设避雷针（高出塔体2m），接地至同层楼板钢筋。废气治理设施用电功率(台)h/d）装机功率(kw/h)耗电量(度)离心风机--18×300d循环水泵11.018×300d11.026400总功率--=SUM(ABOVE)26400.0废气治理设施配套电控柜数量清单序号名称数量产地1MCC柜1组组装件运行费用喷淋塔用植物添加剂费用每个净化塔运行所需投加植物添加剂的量约200-300Kg，以单价25元/Kg计，则1个废气净塔的每次投加费用为￥1.0万元。本方案采用的植物添加剂为新研发的专用配方，具有吸附容量大，乳化效果好等特点，参照现有同类工程实例，同等废气处理量的情况下，饱和周期约为2次/年（实际周期因废气浓度不同而有所变化）。综上所述，每年植物添加剂所需费用约￥2.0万元/年。危险废液转移费用参照现有同类工程实例，同等废气处理量的情况下，饱和周期约为2次/年（实际周期因废气浓度不同而有所变化），即循环过滤液的更换周期约2次/年，每次更换下来的危险废液以5吨计算，则每年需转移危险废液约10吨，转移处理废液以当前市场价为1200元/吨计，则此项费用约为￥1.2万元/年。运行所需电费本套系统日运行需耗电88KW.H，以每年运行300日，电费以0.8元计，则电费约为￥2.2万元/年。运行所需人工费用该废气治理系统需1人兼职巡查管理，以工资￥3000元/人.月计，则所需人工费用约￥2.0万元/年。。综上所述，该废气治理系统每年总运行费用（不计设备折旧及设备维修费）约￥8.0万元。项目实施计划表项目实施计划表时间项目15天30天45天60天75天方案设计方案评审与批准设备采购、制造工艺管道等安装调试及验收性能保证性能保证基础卖方在完成系统安装调试后,将在买方的监督下,按系统要求的程序进行试运转,由卖方的人员进行操作,并进行所有必要的试验来证明设备情况良好,且符合合同中的要求,在试验后,设备即可交付买方作正常运行用。整个系统及设备的性能测试应在安装结束后7天内进行,测试结果应满足本合同中所述技术要求。机械保证各类机械设备的性能在货物运抵现场后12个月（消耗性材料除外）内发现的缺陷,都可以认为是供货不当引起的。品质保证系统的品质保质期为货物运抵现场后12个月（消耗性材料除外）。在品质保证期后,卖方以优惠价格长期向买方供应备件。卖方在详细设计审查会上提交易损件、备件清单（包括价格及供货商）。调试及服务工作工程调试工作分两个阶段：第一阶段为设施单机运行调试（包括管道清扫工作、动力设备试车及清水流程打通工作等），同时对操作人员进行培训工作。在单机调试过程中制定出有关操作规程和规章制度；第二阶段为工艺技术调试阶段，包括投加药剂、处理设备最佳运行参数的选择和确定的正常运行调试工作。同时对工艺技术资料进行总结，提出对运行时出现的异常现象时的各种修正措施，为建设方提出一整套科学管理的技术资料。其内容包括如下:提供处理设施的所有竣工资料，为建设方维护保养提供健全的依据。编制<<调试报告>>，记录调试过程发生的一切技术要求、发生的问题及解决的方法，为以后发生问题的解决提供依据。编制废气治理系统的<<操作规程>>、<<设备保养、维护手册>>，包括机泵的操作步骤、发生问题的应变对策和设备保养规范。工