東莞市清揚木藝古典家具有限公司噴漆有機廢氣治理設計方案

設計單位：東莞市越創環?？萍加邢薰?/strong>

概況

東莞清揚木藝古典家具有限公司在生產過程中有噴漆工序，由于使用油漆及稀釋劑，會因揮發而產生一定量的有機廢氣，主要成分為油漆顆粒、苯、甲苯、二甲苯等，對周圍環境有一定的影響。

企業在生產優質產品同時不忘環境保護，管理層高瞻遠矚，現階段計劃興建有機廢氣治理設施，我公司受托對該項目工程規劃設計。

一、設設計計依據和原則

1．1設計依據

（1）．《中華人民共和國環境保護法》；

（2）．《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996）；

（3）．《廣東省大氣污染物排放限值標準》（DB4427-2001）；

（4）．《惡臭污染物排放標準》（GB14554-1993）；

（5）．《環境空氣質量標準》（GB3095-1996）；

（6）．《工作場所有害因素職業接觸限值-化學有害因素》（GBZ2。1-2007）；

（7）．《工業企業設計衛生標準》（GBZ1-2010）；

（8）．《建設項目環境保護管理條例》中華人民共和國國務院令第253號1998。

1．2設計原則

（1）．嚴格執行國家及地方有關環保法規及相關的排放標準，使處理后的廢氣各項指標達到且優于國家和地方標準。

（2）．采用先進、合理、成熟、可靠的處理工藝，并具有顯著的環境效益、社會效益和經濟效益。

（3）．工藝設計與設備選型，能夠在生產運行過程中，具有較大的靈活性和調節余地，確保廢氣達標排放。

（4）．在凈化設備運行過程中，便于操作管理、便于維修、節省動力消耗和運行費用。

二、設計參數及要求

1、污染物濃度

由于廠方暫無監測數據作為設計依據，根據我單位以往工程的設計經驗，現取廢氣污染物濃度如下表：

單位：（mg/m3）

2、設計標準

根據要求，處理后排氣須執行國家《大氣污染物排放限值》（DB44/27-2001）第二時段最高允許排放濃度。

三、廢氣來源及風量設計

3.1廢氣來源流程圖

半成品 噴漆 晾自然干 組裝成型

有機廢氣（主要成分甲苯、二甲苯、及非甲烷總烴）

3.2 廢氣來源說明：廢氣主要來源于噴涂木質家具時，油漆在高壓空氣的沖擊下形成細小的漆霧、漆液珠，它們隨著空氣急速向前，均勻的散開，然后粘附在玩具表面，形成漆膜，隨后揮發出來的有機工業廢氣主要成分為染料塵、苯、甲苯、二甲苯等向外擴散；

3.3設計處理廢氣量

該噴漆工藝有3臺水簾柜六臺軸流風機，設計廢氣量為50000m3/h。

四、廢氣治理分析

4．1廢氣凈化處理工藝選擇

噴漆廢氣具有高濃度的有機污染物質和固體顆粒物（漆霧），在處理該廢氣時需要先去除固體顆粒物，主要由細小的漆霧、漆液珠組成；氣相污染物，主要由碳、氫、氧、氮、硫、鹵素等元素構成。就化學結構而言，有物質分子多因剩余電子，而有刺激人類嗅覺的特性。

有機廢氣（臭氣）處理技術分為物理、化學、生物等三大類，一般可用單一技術或兩種以上技術組合來完成單一臭氣處理工作。常用的物理法是活性碳吸附或酸堿水洗噴淋，化學法是化學洗滌、焚化，光氧化，生物法則包括生物洗滌、植物液噴灑、生物滴濾、生物濾床等。

根據客戶廢氣治理的要求及該種廢氣的特點，擬采用水噴淋漆霧凈化、光氧催化、活性炭吸附組合工藝來凈化此廢氣處理，可完全到國家及客戶的廢氣凈化排放標準和要求。

4．2廢氣處理工藝介紹及流程

 噴漆廢氣 風機 水噴淋漆霧凈化塔 脫水 光氧催化凈化器 活性炭凈化器 風機 達標排放

4．3工藝說明（技術原理）

（水噴淋內部結構　圖一）

A、水噴淋凈化裝置原理（參考圖一）：

噴漆廢氣細小的漆霧、漆液珠組成顆粒直徑在5-500um之間，由于廢氣具有粘性并且顆粒大小不一，為了能和水最大限度的接觸我公司設計的水噴淋凈化裝置設置了多種不同密度的填料層，廢氣以1.5m/s左右的緩慢速度通過填料層，接觸時間為1.8秒。噴淋室內噴淋液經過高壓螺旋噴頭的霧化形成層層水膜，廢氣中的細微顆粒（油漆顆粒、甲苯顆粒、二甲苯顆粒）被凈化器中的水捕獲，形成較重的大顆粒沉降；廢氣在進入填料層時再次與填料上的水充分接觸固氣得到分離，氣體得到凈化。噴淋水流入噴淋循環水池中與油漆絮凝劑混合反應生成較大的油漆絮凝體從水中分離，從而保證了噴淋的霧化狀態和水泵的使用壽命。

光氧催化凈化設備實物參考圖

B、光氧催化凈化原理（參考圖二）：光氧催化設備分解廢氣中的有機污染物分成兩個階段，

第一階段利用高能高臭氧UV紫外線光束（發出的波長主要為170nm及184.9nm,能量為742kj/mol和647kj/mol）照射惡臭氣體，打開有機（惡臭）廢氣如：氨、三甲胺、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，VOC類，苯、甲苯、二甲苯等分子鍵結構，使有機或無機高分子惡臭化合物分子鍵斷裂；在高能紫外線光束照射下廢氣中氧氣轉化為臭氧（高臭氧紫外線光束分解空氣中的氧分子產生游離氧，即活性氧，因游離氧所攜正負電子不平衡所以需與氧分子結合，進而產生臭氧；UV＋O2→O-+O＊(活性氧)O+O2→O3(臭氧)）與被打開的有機分子鍵的游離態的原子氧化（分子重組）轉變成低分子化合物，如CO2、H20等。

第二階段利用燈管兩邊的催化層上的半導體光催化劑TiO2（光催化劑是指在光的輻照下，自身不發生變化，卻可以促進化學反應的物質；促進化合物的合成或使化合物降解的過程為光催化反應；光催化反應利用光能轉換成為化學反應所需的能量，來產生催化作用），在受到紫外線光激發下，電子從價帶躍遷到導帶位置，在導帶形成光生電子，在價帶形成光生空穴。利用光生電子-空穴對的還原性和氧化性能來降解廢氣中的有機污染物。

兩個階段相輔相成，利用復合工藝來達到最大化分解有機污染物的目的；以下為光氧催化的分解反應示意圖

常見有機分子光氧催化轉換表

C、活性炭吸附凈化原理：

活性炭由于固體表面上存在著未平衡和未飽和的分子引力或化學鍵力，因此當此固體表面與氣體接觸時，就能吸引氣體分子，使其濃聚并保持在固體表面，此現象稱為吸附。利用固體表面的吸附能力，使廢氣與大表面的多孔性固體物質相接觸，廢氣中的污染物被吸附在固活性炭的吸附可分為物理吸附和化學吸附兩種。

物理吸附：它能象磁鐵一樣產生強大的吸附能力，使所有的分子之間都具有相互引力。因為活性炭的多孔結構提供了大量的表面積，從而使其非常容易達到這種收集雜質的目的。所以，活性炭孔壁上的大量分子可以產生強大的引力，形成一個巨大的“黑洞效應”，能將介質中的雜質強力吸到孔徑中去。

化學吸附：除了含碳外，活性炭表面還含有少量的化學結合、功能團形式的氧和氫，例如羧基、羥基、酚類、內脂類、醌類、醚類等。這些表面上含有的氧化物或化合物可以與被吸附的物質發生化學反應，從而與被吸附物質結合聚集到活性炭的表面。取一個典型的例子：水處理過程中活性炭可以與水中的亞氯酸鹽發生反應使亞氯酸鹽變成氯離子形式，從而達到去除水中亞氯酸鹽的目的，使水不再有令人反感的味道和氣味。

五、設備特點

光氧催化凈化設備的性能優勢

（一）工藝完美結合：結合了光分解和催化劑催化氧化兩種工藝的特點，使廢氣更加充分的被分解，同時也大大的延長了活性炭的使用周期。

（二）高效除惡臭：能高效去除揮發性有機物（VOC）、硫化氫、氨氣、硫醇類等主要污染物，以及各種惡臭味，脫臭效率最高可達90%以上，脫臭效果大大超過國家1993年頒布的惡臭污染物排放標準（GB14554-93）和1996年頒布的《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996）。

（二）使用壽命長：高能紫外線燈管使用13000小時（2-3年），安裝簡便，操作過程實現全自動化；

（三）適應性強：光氧催化可適應高濃度，大氣量，不同惡臭氣體物質的脫臭、凈化處理，可每天24小時連續工作，運行穩定可靠；

（四）運行成本低：光氧催化凈化設備無任何機械動作，無噪音，無需專人管理和日常維護，只需作定期檢查，本設備能耗低，設備風阻較低〈250pa,可節約大量排風動力能耗；

(五)設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。

六、主要凈化處理設備及其參數

7.2凈化后氣體排放管道要求

為達到最佳凈化效果，需有2~3秒氧化反應時間，經凈化除臭設備后的排氣管道總長度需10米以上，橫截面積需要足夠大，以確保風速小于8m/s.在本方案中,我公司公提供風管設計參考意見,風管的設計和施工需根據客戶現場實際布局設置.

七、質保期及售后服務

8.1光氧催化除臭凈化器及風機質保期一年，質保期內非人為原因造成的設備，免費維修或更換配件；

8.2質保期滿后，我公司提供終身維修維護；

8.3設備維修電話：13809820376，設備故障24小時內會安排技術人員到廠維修。