喷漆废气处理工程
技 术 方 案
XXXX环境科技 2021年四月
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目 录
1 工程概况 ....................................................................................................................................... 3 1.1设计依据 ............................................................................................................................ 3 1.2主要标准和工程设计标准 ................................................................................................ 3 1.3设计原那么 ........................................................................................................................ 4 1.4设计范围 ............................................................................................................................ 4 2 生产工艺及污染物发生状况 ....................................................................................................... 4 2.1生产工艺介绍 .................................................................................................................... 4 2.2污染源强分析与排放标准 ................................................................................................ 5 3废气处理工艺 ................................................................................................................................ 7 3.1有机废气处理工艺介绍 .................................................................................................... 7 3.2处理工艺选择 .................................................................................................................... 8 3.3工艺说明： ........................................................................................................................ 9 3.4工艺特点介绍 .................................................................................................................... 9 4工程设计 ...................................................................................................................................... 11 4.1设计参照数据 .................................................................................................................. 11 4.2设备参数 .......................................................................................................................... 11 4.3设备材料清单 .................................................................................................................. 12 5 电气设计与自动控制 ................................................................................................................. 13 5.1设计依据 .......................................................................................................................... 13 5.2工程范围 .......................................................................................................................... 13 5.3供电方式 .......................................................................................................................... 14 5.4防雷与接地 ...................................................................................................................... 14 6 工程故障分析及环境风险的预防 ............................................................................................. 14 6.1故障分析 .......................................................................................................................... 14 6.2预防措施 .......................................................................................................................... 15 7 防腐 ............................................................................................................................................. 15 7.1设备防腐 .......................................................................................................................... 15 7.2管道防腐 .......................................................................................................................... 15 8投资估算〔略〕 .......................................................................................................................... 16 9经济技术分析 .............................................................................................................................. 16 10组织机构及人员编制 ................................................................................................................ 16 10.1组织机构 ........................................................................................................................ 16 10.2技术管理 ........................................................................................................................ 17 11工程善后效劳承诺 .................................................................................................................... 17
11.1工程质量保证 ................................................................................................................ 17 11.2故障处理 ........................................................................................................................ 17 11.3跟踪效劳 ........................................................................................................................ 18
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1 工程概况
企业在生产过程中产生了有机废气〔主要是喷漆及烘漆〕，对周围大气造成了污染，但尚未能得到有效控制。按照国家环保管理部门的有关要求，必须严格控制喷漆生产过程中有机废气甲苯，二甲苯及非甲烷总烃的排放量得控制量。对此，各企业领导高度重视，决定对公司喷漆线及烘漆生产线实施有机废气综合治理，确保有机废气排放中的甲苯，二甲苯及非甲烷总烃含量到达国家排放标准，实现企业社会与经济效益双赢。
本公司提供的数据和现场勘察的根底上，根据同类企业废气数据 及工程实施经验，编制了本工程的废气处理工程设计技术方案，供环保部门审查和厂方选用。
1.1设计依据
*〔1〕?中华人民共和国环境保护法?〔2021 年 1 月〕； 〔2〕?中华人民共和国环境影响评价法?〔2002 年 10 月〕； *〔3〕?建设工程环境保护管理条例? 〔4〕?中华人民共和国大气污染防治法? 〔5〕?中华人民共和国噪声污染防治法?； *〔6〕?大气污染物综合排放标准?GB16297-1996 ； 〔7〕现场勘察及业主提供的有关资料和介绍；
1.2主要标准和工程设计标准
*〔1〕?工业企业总平面设计标准? (GB50187-93) ；
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*〔2〕?工业建筑防腐蚀设计标准? (GB50046-95) ； 〔3〕?建筑制图标准? (GBJ104-87) ；
*〔4〕?大气污染物综合排放标准 ?〔GB16297-1996 〕； 〔5〕?大气环境质量标准 ?〔GB3095-1996 〕；
1.3设计原那么
根据环保要求，保证该工程对企业周边的空气环境质量影响在 允许标准范围内为原那么；
〔1〕坚持平安、经济、适用，并兼顾美观的精心设计原那么； 〔2〕 选择工艺成熟、系统稳定可靠、管理方便、无二次污染的 治理技术；
〔3〕 在运行过程中，便于操作管理、便于维修、节省动力消耗 和运行费用；
〔4〕废气净化系统设计将充分考虑现有场地和设施，因地制宜、合理布局。
1.4设计范围
废气处理系统设计内容包括从废气集气箱总管至排气筒之间的废气处理设施〔工艺、设备、电气等在内〕的工程设计、安装指导及调试。
2 生产工艺及污染物发生状况
2.1生产工艺介绍
喷漆加工的生产工艺如下列图所示：
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生产工艺说明：在喷涂及浸漆过程中使用的油漆，固化剂及其稀释剂虽然都符合产品行业标准，都具环保标记，但油漆，固化剂及其稀释剂本身具有一定的挥发性，在喷枪喷射过程中有大量的有机废气进入大气中，产生异味，同时产品加工时也有少量有机废气产生 ,对车间空气和周边的环境带来一定的影响，需要对其进行处理。
喷漆加工的生产工艺如下列图所示：
气 排 放 ↑ ↑
喷漆预处理件 → 挂件上线 → 喷漆 → 烘道烘干 → 成品下件
图 1
喷漆生产及废气排放流程图
***废
2.2污染源强分析与排放标准
*2.2.1源强
喷漆加工过程的废气主要是甲苯、二甲苯、非甲烷总烃，臭气浓度等，其化学组分复杂，且产品的原料不同，成分和浓度不一，只能按目前行业治理的现状分析数据。根据我们调查和参考有关资料，得知喷漆加工过程的有害气体主要是苯系物、非甲烷总烃等有机物。其中主要控制甲苯和二甲苯所含比率。 *2.2.2污染因子物化指标
*表 2.2-1 别 名 分子式 分子量 密 度 甲苯 C7H8；CH3C6H5 92.14 相对密度(水=1)0.87； 相对密度(空气5
污染物化学属性——甲苯 熔 点 沸点 蒸汽压 溶解性 -94.4℃ 110.6℃ 4.89kPa/30℃ 闪点：4℃ 不溶于水，可混溶于苯、醇、 醚等多数有机溶剂
=1)3.14 外观与性状 无色透明液体，有类似苯的芳香气味 稳定性 稳定 *表 2.2-1 别 名 分子式 分子量 熔 点 C8H10；C6H4(CH3)2 106.17 -25.5℃ 沸点：144.4℃ 密 度 相对密度(水=1)0.88； 相对密度(空气=1)3.66 稳定性 蒸汽压 溶解性 污染物化学属性——二甲苯 二甲苯 外观与性状 无色透明液体，有类似甲苯 的气味 1.33kPa/32℃ 闪点：30℃ 不溶于水，可混溶于乙醇、 乙醚、氯仿等多数有机溶剂 稳定 其余 VOC 大局部为溶于水，可溶于有机物，相对密度小于水，性质稳定，易挥发。
*2.2.3 排放标准
有关污染物的排放及厂界标准，见表 2.2-3?大气污染物综合排放标准?GB16297-1996〕
*表 2.2-3 废气执行排放标准值(GB16297-1996，二级、新扩改) 名称 允许浓度 mg/m3 允许速率kg/h 15m 苯 甲苯 二甲苯 非甲烷总烃 颗粒物
12 40 70 120 120 6
0.5 3.1 1.0 10 3.5
*2.2.4废气治理指标
根据国家有关标准，排气筒高度应设为 15 米以上，经过核算每套设备废气均能到达且低于国家排放标准。
3废气处理工艺
3.1有机废气处理工艺介绍
有机废气的处理方法种类繁多，特点各异，常用的有水喷淋法、冷凝法、吸收法、燃烧法、催化法、吸附法等。
1.水喷淋法：水喷淋工艺在大气污染处理上有着广泛的应用，其原理是通过将水喷洒废气，将废气中的水溶性或大颗粒成分沉降下来，到达污染物与洁净气体别离的目的。其优点是水资源易得，同时经过过滤、沉淀后可回用，最大限度降低水资源的浪费，水喷淋在处理大颗粒成分上有着相当高的效率，常作为废气处理的预处理。 2.冷凝回收法：将废气直接冷凝或吸附浓缩后冷凝，冷凝液经别离回收有价值的有机物。该法用于浓度高、温度低、风量小的废气处理。但此法投资大、能耗高、运行费用大，因此无特殊需要，一般不采用此法。
3.吸收法：可分为化学吸收和物理吸收，但“三苯〞废气化学活性低，一般不采用化学吸收。物理吸收是选用具有较小的挥发性的液体吸收剂，它与被吸收组分有较高的亲和力，吸收饱和后经加热解析冷却后重新使用。该法用于大气量、温度低、浓度低的废气。装置复杂、投资大，吸收液的选用比拟困难，存在二次污染。
4、低温等离子净化法：利用所产生的高能电子、自由基等活性粒子激活、电离、裂解工业废气中的各组成份，使之发生分解，氧化等一些列复杂的化学反响，再经过多级净化，从而消除各种有机污染
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物。投资较低、净化率稳定〔对低浓度〕和运行费低、操作维护简单方便、运行稳定、使用本钱低废气处理的最优方法、是目前喷漆行业中倡导和推广的主要废气治理方法。
5.直接燃烧法：利用燃气或燃油等辅助燃料燃烧放出的热量将混合气体加热到一定温度〔700—800℃〕，驻留一定的时间，使可燃的有害气体燃烧。该法工艺简单、设备投资少，但能耗大、运行本钱高。 6.催化燃烧法：将废气加热到200～300℃经过催化床燃烧，到达净化目的。该法能耗低、净化率高、无二次污染、工艺简单操作方便。适用于高温高浓度的有机废气治理，不适用于低浓度、大风量的有机废气治理。
7.吸附法：〔1〕直接吸附法：有机气体直接通过活性炭，可到达95%的净化率，设备简单、投资小、操作方便，但需经常更换活性炭，用于浓度低、污染物不需回收的场合。〔2〕吸附回收法：有机气体经活性炭吸附，活性炭饱和后用热空气进行脱附再生或者更换活性炭。
3.2处理工艺选择
本公司推荐以下处理工艺：
漆
雾 废 气
水膜 洗涤塔 填料 喷淋塔 气水 别离器 等离子净化器
引 风 机
活性炭吸附器
高空达标排放
进污水处理 固废处置
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3.3工艺说明：
车间废气通过引风管首先进入水膜洗涤塔，在水膜洗涤塔内以去除漆雾颗粒物。采用水膜洗涤塔既能有效去除废气中的颗料物，且不宜堵塞，同时能去除一部份的有机溶剂等。使污染物附着在喷淋水中，为后序处理提供保证。
废气经水膜洗涤塔进入填料喷淋塔内，填料喷淋塔内填充适当高度的填料，以增加气液两种流体间的接触外表。喷淋液由塔的上部通过分布器进入，沿填料外表下降。气体那么由塔的下部通过填料孔隙逆流而上，与液体密切接触而相互作用，有效增加气液两相接触面积。提高废气处理效率。
填料喷淋塔处理后的废气通过过滤器，过滤废气中的水雾后通过引风机送入等离子净化器，空气在等离子体的高能量作用下，产生了大量的离子、自由基、氢氧自由基，自由基对氧化 VOC 污染物的反响是无选择性的，可引发链式反响，直接将污染空气中的大局部有害物质氧化为二氧化碳和水或矿物质。实践证明，一定浓度污染空气中的大局部有害物质能在很短的间内被氧化分解，转化率平均在 90％以上。
废气经过等离子处理后的绝大多数 VOCs 物质都被分解成无毒物质，为保证废气的稳定达标及高效处理，等离子处理后接入活性炭吸附系统，吸收剩余的有机污染物，处理后的废气通过排风管排入大气。
3.4工艺特点介绍
1、考虑企业的生产规模与企业特点，采用两级水喷淋系统降低后续的处理负荷，及运行费用。
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2、采用二级喷淋水回用至一级水膜洗涤塔，一级洗涤塔进污水处理系统的方法来减少污水排放量的方法，有效降低污水排放量。 3、等离子净化系统特点：
1）使用方便，随时开机，随时使用，不需要预热过程，只要喷房开始工作，废气处理随之启用；
2）维护保养简单，电控局部除电子元件正常老化外不需要更换，平安可靠；长时间使用净化率稳定〔废气进口总浓度需≤300mg/m3〕
3）运行费用低，运行状态稳定，消除企业因考虑治理运行本钱而停开偷排废气违法行为，是目前喷漆行业中废气处理的最优方法。 4）设备造价较低，运行效果稳定，为企业减少治理投资。 4、活性炭吸附系统
利用活性炭多微孔的吸附特性吸附有机废气是一种最有效的工业处理手段。活性炭吸附床采用新型活性炭，该活性炭比外表积和孔隙率大，吸附能力强，具有较好的机械强度、化学稳定性和热稳定性，净化效率高。有机废气通过吸附床，与活性炭接触，废气中的有机污染物被吸附在活性炭外表，从而从气流中脱离出来，到达净化效果。采用活性炭吸附系统是有效的保证了废气的稳定达标排放。
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4工程设计
4.1设计参照数据
企业大部份为小规模企业。本技术方案以5000m3/h为参照值设计。
4.2设备参数
1）水膜洗涤塔 型号：PL-5000 数量:1座 材质：A3钢 阻力损失：450pa 附属配置：喷淋水泵1台 2）填料喷淋塔 型号：PT-5000 数量：1座 材质：A3钢 阻力损失：600pa 附属配置：喷淋水泵1台 3）引风机 型号：4-72-5C 数量：1台
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流量：5000m3/h 全压：2800pa 4）等离子净化器 数量：1台 流量：5000m3/h 阻力损失：400pa 5）活性炭吸附器 数量：1座 流量：5000m3/h 阻力损失：1200pa
4.3设备材料清单
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 名称 水膜洗涤塔 填料喷淋塔 气水别离器 引风机 等离子净化器 活性炭吸附器 喷淋水泵 不锈钢喷淋系统 微压差计 参数 Q=5000m/h，400Pa Q=5000m/h，600Pa Q=5000m/h，200Pa Q=5000m/h，2800Pa Q=5000m/h，400Pa Q=5000m/h，1200Pa 333333数量 1座 1座 1台 1台 1台 1套 2台 2套 6套 备注 非标加工 定制
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5 电气设计与自动控制
5.1设计依据
*(1) ?供配电系统设计标准? (GB50052-95) *(2) ?低压配电设计标准? (GB50054-95)
*(3) ?通用用电设备配电设计标准? (GB50055-95) *(4) ?建筑物防雷设计标准? (GB50057-94) *(5)?工业与民用电力装置的接地设计标准? *(6) ?电力工程电缆设计标准? (GB50217-94) *(7) ?工业企业照明设计标准? GB50034-92 *(8) 业主提供的文件
*(9) 相关工种所提设计资料、图纸
5.2工程范围
本设计包括整个处理系统全部电气设计，具体内容如下： 〔1〕用电设备供电及控制系统设计。 〔2〕电缆敷设设计。
〔3〕系统及各建、构筑物接地设计。 〔4〕防雷及接地设计。
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5.3供电方式
本工程设计不包括进线电源设计。根据处理工艺和设备运行的要求，供电电源的电压等级为380V 及 220V 。
5.4防雷与接地
控制方式为手动方式，同时可实现配电箱控制、就地控制。5.5本工程采用
TN-S
系统 ，中性线与接地线分开 。所有正常不带电的用电设备外裸壳必须可靠接地，接地电阻小于*明灯杆及护栏考虑防雷，其电阻小于10Ω。本工程防雷系统接入大防雷接地系统。
6 工程故障分析及环境风险的预防
6.1故障分析
*当环保处理工程由于故障不能正常工作时，生产工艺产生的废气得
不到有效的处理而直接排放势必会对当地环境造成破坏。废气治理设施工程建成后 ，对环境风险的影响主要表达在处理设施故障主要表现在主要设备故障、工人误操作、停电等方面。
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6.2预防措施
本工程废气治理工程涉及到离心风机等设备，技术要求较高 ，为防止因操作原因造成污染事故，要求操作人员具备一定的环保专业知识和机械知识，专业技术人员最好经过专门培训。制定处理工程发生故障时的应急预案，尽量减小对周边环境造成直接影响。
7 防腐
7.1设备防腐
为了使工业废气治理工程采用的设备延长使用寿命，节省投资，减少维护量，设计根据不同的工作环境，不同的场合，对设备选材及防腐做出不同的选择，采取不同的防腐措施。
7.2管道防腐
选用管道根本为钢管道加防腐，保证整个工艺管线的流畅和提高设施的使用寿命。总之，在设计中根据不同的用途采取相应的防腐蚀措施，都会防止减少因各种各样的腐蚀而造成的损失。
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8投资估算〔略〕 9经济技术分析 10组织机构及人员编制
10.1组织机构
在污染治理工程的日常管理工作中，为了运行好各种设施设备，管理好各项运行工作 ，保障设备正常稳定地发挥作用 ，保护 、调动职工的积极性和责任感，必须建立和执行岗位责任制，制定一整套标准化管理制度。建立一整套完整的组织管理机构并应采取以下相应的管理措施。
1. 建立健全完备的生产管理机构。
2. 对进入废气处理站的职工进行必要的资格审查。 3. 组织操作人员进行上岗前的专业技术培训。
4. 聘请有经验的专业技术人员负责站内的技术管理工作。 5. 建立健全包括岗位责任制和平安操作规程在内的管理规章制度 。与岗位责任制相配套的在运行岗位上还应建立设施巡视制、平安操作制、交接班制和设备保养制度。
6. 为使以上规章制度切实得到贯彻执行，各级管理部门还应制定出一套对岗位工作进行考核的科学方法及各种奖惩措施。对站内职工定期进行考核及奖惩。
7. 组织专业技术人员提前进岗，参与施工与安装、调试、验收的全过程。为今后的运转奠定根底。
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10.2技术管理
废气处理站的运行管理、要以处理效果佳，处理本钱低为目标。同时要求做好日常大气质量分析并保存好各项资料，记录要完整，做好处理建、构筑物和设备的日常维护保养工作。
表9-1废气处理人员编制表 名称 管理人员 维护人员 合计 人数 1人 1人 2人 备注 环保部门兼职 车间人员兼职 11工程善后效劳承诺
11.1工程质量保证
〔1〕、土建构筑物除人类不可抗拒因素外，质量保证15年。 〔2〕、国家定型的标准机电产品三保期参照质保期相关规定。 〔3〕、非标设备、管道三保期为一年，易耗品三保期为三个月，三保期满后，假设发生故障，那么以收取本钱费提供效劳。
11.2故障处理
如设备、仪表故障或其他问题，在我们得到公司通知后，我方技术人员在24小时内到达现场，并会同公司有关人员，提出整改意见，一般故障当天解决，重大问题酌情处理。
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11.3跟踪效劳
工程竣工后，我们将随时与公司操作管理人员保持联系，并且定期派技术人员做回访。
工程竣工后，如遇技术问题，我们将提供技术咨询和试验研究效劳。
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