1、 苏州市艾尼威环保科技有限公司公司-开创中国废气处理新技术 - 1 -车间废气治理技术文件苏州市艾尼威环保科技有限公司苏州市艾尼威环保科技有限公司-开创中国废气处理新技术 - 2 -一、 技术资料1.1 项目概述本项目为江苏和顺环保股份公司废气净化项目，废气处理基本情况： 1.1.1 废气处理排放量为：1.1.2.有机污染气体的成分为：苯，硫化氢，甲硫醚，甲硫醇呋喃、醇、硫醇、酯、精油、酮、酸、酚、醚、吡嗪、噻唑、醛等。艾尼威环保对此项目的废气进行净化处理，包括废气处理方案、设计、施工及安装调试。1.2 设计依据国家标准：GB14554-93（ 恶 臭 污 染 物 排 放 标 准 ）GB162
2、97-1996（ 大 气 污 染 物 综 合 排 放 标 准 ）GB 4064-83（ 电 气 设 备 安 全 设 计 导 则 ）GB 5083-85（ 生 产 设 备 安 全 卫 生 设 计 总 则 ）GB 191-90（ 包 装 运 输 储 运 图 示 标 志 ）GB5005295（ 供 配 电 系 统 设 计 规 范 ）GB5005394（ 10KV 及 以 下 变 电 所 设 计 规 范 ） GB5005495（ 低 压 配 电 设 计 规 范 ）GB5005593（ 通 用 用 电 设 备 配 电 设 计 规 范 ）GB5006292（ 电 力 装 置 的 继 电 保 护 和 自 动
3、 装 置 设 计 规 范 ） ，GB5022795（ 并 联 电 容 器 装 置 设 计 规 范 ）GB5005794（ 2000 版 建 筑 物 防 雷 设 计 规 范 ）苏州市艾尼威环保科技有限公司-开创中国废气处理新技术 - 3 -GBJ6583（ 工 业 与 民 用 电 力 装 置 的 接 地 设 计 规 范 ）行业标准：CJ/T3028.1-1994，CJ/T3028.2-1994，HJ/T264-2006；1.3 编制原则1.3.1 依据国家的有关环保法律、法规及产业政策要求对工业污染进行治理，充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益。1.3.2 积极稳妥地采用高新技术、高品
4、质设备，结合企业的现状和管理水平采用先进、可靠的改造技术和污染治理工艺处理工艺，力求运行稳定、费用低、管理方便、维护容易，从而达到治理污染、保护环境的目的。1.3.3 妥善解决项目建设及运行过程中产生的污染物，避免二次污染。1.3.4 严格执行现行的防火、安全、卫生、环境保护等国家和地方颁布规范、法规与标准。1.3.5 选择新型、高效、低噪设备、注意节能降耗。1.4 污染物性质污染物主要为苯，甲苯，硫化氢，甲硫醚，甲硫醇等：（1）苯分子式：C 6H6，密度 0.8786 g/mL ，熔点：5.51 ，沸点80.1 ，无色透明液体，有芳香气味，具强折光性，易挥发，微溶于水，易燃，低毒，有致癌可能
5、性。 CH3苏州市艾尼威环保科技有限公司-开创中国废气处理新技术 - 4 -（2）甲苯分子式：C 7H8，相对密度 0.866 g/mL，凝固点：-95。沸点：110.6，折光率：1.4967。闪点(闭杯)：4.4。是一种无色，带特殊芳香味的易挥发液体，低毒，易燃。蒸气能与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限 1.37%7.0(体积)。高浓度气体有麻醉性，对皮肤、粘膜有刺激性。（3）甲硫醇分 子 式 ： CH4S， 分 子 量 ： 48.10， 熔 点 ( )： -123.1， 沸 点 ( )：7.6， 易 燃 ， 其 蒸 气 与 空 气 可 形 成 爆 炸 性 混 合 物 ， 遇 热 源 、 明
6、火 、氧 化 剂 有 燃 烧 爆 炸 的 危 险 。 与 水 、 水 蒸 气 、 酸 类 反 应 产 生 有 毒 和易 燃 气 体 。 与 氧 化 剂 接 触 猛 烈 反 应 。（ 4） 甲 硫 醚分 子 式 ： C2H6S ， (CH3)2S， 分 子 量 ： 62.13。 密 度 ： 0.8458， 熔点 （ ） ： -83 。 沸 点 （ ） ： 37.5。 其 蒸 气 与 空 气 可 形 成 爆 炸性 混 合 物 。 遇 明 火 、 高 热 极 易 燃 烧 爆 炸 。 受 高 热 分 解 产 生 有 毒 的硫 化 物 烟 气 。 与 氧 化 剂 能 发 生 强 烈 反 应 。 与 水
7、、 水 蒸 气 、 酸 类 反应 产 生 有 毒 和 易 燃 气 体 。 其 蒸 气 比 空 气 重 ， 能 在 较 低 处 扩 散 到 相当 远 的 地 方 ， 遇 明 火 会 引 着 回 燃 。贵公司主要废气污染物深度氧化表序号 名称 备 注苏州市艾尼威环保科技有限公司-开创中国废气处理新技术 - 5 -序号 名称 备 注1 硫化氢 硫化氢反应如下 H2S+O3S+H2O+O22 苯 苯的反应如下 O3 + C6H6 CO2 + H2O3 甲 硫 醇甲硫醇的臭氧反应和硫化氢的类似，同样是因为 HS-结构型式的破坏而失去臭味。CH4S+2O3S+CO2+2H2O+O24 甲硫醚甲硫醚的臭氧反
8、应和硫化氢的类似，同样是因为 HS-结构型式的破坏而失去臭味。C2H6S+O3CO2+H2O+S1.5 废气净化目标废气被收集并经艾尼威环保废气净化装置处理后，有机污染物异味去除率达到 90%以上，达到国家二级排放标准。二、 工程设计2.1 净化工艺选择目前，异味废气处理的传统方法有燃烧法、吸收法、吸附法、生物法、光催化法、低温等离子法等。2.1.1 燃烧法燃烧法主要有根据燃烧的温度及辅助介质不同又分为直接燃烧法和催化燃烧法两种。催化燃烧法较适合于高浓度、小风量废气的净化，在处理低浓度的废气时，由于要维持 300400的催化燃烧温度，需借助于活性炭吸附等浓缩工艺来提高废气的燃烧热值，但废气中的
9、水气、油污及颗粒物易引起活性炭吸附容量下降及催化剂中毒失活等问题，苏州市艾尼威环保科技有限公司-开创中国废气处理新技术 - 6 -使得该方法的推广和使用在一定程度上受到了限制。直接燃烧法是投加辅助燃料与废气一起送入焚烧炉燃烧，直接焚烧工艺成熟，控制一定的温度条件下污染物去除效率高，焚烧彻底，但在使用过程中一般会有一下问题：（1）若焚烧含氯、溴代有机物和芳烃类物质时极易产生二恶英类强致癌物质，尤其在焚烧炉启动和关闭过程中更易产生，为避免二恶英类物质产生，须提高燃烧温度在 1200以上，若保持如此高的燃烧温度不仅运转费用高，而且对焚烧炉的要求也大大提高。（2）焚烧含氯代有机物时会产生氯化氢腐蚀问题
10、，尤其是在高温状态下，氯化氢的腐蚀性能大大增强，不仅对管道存在腐蚀，更严重的是会引起焚烧炉的腐蚀。（3）焚烧时存在爆炸的潜在危险，尤其是易挥发性可燃气体，若达到其爆炸极限遇明火则有可能引起爆炸。另外，若废气中含有卤素、氮元素和硫元素的情况下，采用燃烧法极易产生二次污染物质二恶英、氮氧化合物和硫氧化合物。2.1.2 吸收法利用污染物质的物理和化学性质，使用水或化学吸收液对废气进行吸收去除的方法。该方法在设计操作合理的情况下去除效率很高，运转管理方便，但对设备及运行管理要求极高，而且只有能溶解于吸收液或能与吸收液反应的污染物才能被有效去除。2.1.3 吸附法该方法是当污染物质通过装有吸附剂（如活性
11、炭、疏水分子筛等）的吸附塔时，利用该吸附剂对污染物的强吸附力，从而达到净化废气的目的。该方法设备简单，去除效果好，多用于净化工艺的末级处理。该方法缺点是对高浓度废气处理效率低、占地面积大、气阻苏州市艾尼威环保科技有限公司-开创中国废气处理新技术 - 7 -大、吸附剂需经常更换或再生等缺点，而且吸附剂脱附后的气体难于收集而最终又排回大气中，是一种不彻底的解决途径。2.1.4 生物法废气生物滤池处理法是由微生物群体在固体载体表面构成粘性膜，在润湿环境下，微生物以废气中有机物为能源，在将其氧化分解的过程中，得以生长繁殖并形成具有一定厚度的膜，一般运用于在低深度的或可生物降解性强的有机废气。且存在运行
12、费用昂贵，占地面积大，填料需要更换，营养物添加过量会产生堵塞等缺点。我国在这方面的研究与应用刚处于起步阶段，许多问题需要进一步探讨和解决，如反应动力学研究，填充物的特性研究，动态负荷研究，设备研发，高效优势菌种的筛选，生物菌群的研究等。废气生物处理法运行不稳定，运行周期长，因此废气生物处理法不建议采用。废气生物滤池的不足之处：（1）废气中各类物资的含量和选择的滤料性质。微生物干细胞的组成一般为：C：50%、N：2%-6%、P：1%和 S 等元素，为了使生物滤池中滤料介质含有足够的废气净化所需的 N 和 P 的元素，需添加牲畜的粪便、富有腐质的木材等，在净化工程中，滤料中的物资也不断被生物降解和
13、损耗，一般 3-5 年需更换一次滤料。(2）水分的影响，微生物生长繁殖需一定量的水分，所以在滤苏州市艾尼威环保科技有限公司-开创中国废气处理新技术 - 8 -料上生物菌落的含水率一般为 40%以上。废气中的湿度95%。(3）温度和 pH 的影响，废气生物净化的一般温度为中温（20-37）和高温（50-65） ，所以不适合温度低的地方，如果加上保温系统的话，能耗相当高，运行费用高。在废气净化过程中，含氯有机物、NH 3、H 2S 的氧化分解会导致净化环境中的 pH 下降，它将影响微生物的生化作用。(4）废气中的化合物应是溶于水和可生物降解的，废气中不含大量对微生物有毒的物质及大量的灰尘、油脂等。
14、高浓度的深度有机废气会致使微生物死亡，系统崩溃。2.1.5 光催化技术光敏半导体催化氧化或纳米金属氧化物光催化也是近年来的研究热点，但该技术的降解效率受控于污染物质与催化剂表面界面扩散速率，而且催化剂价格昂贵、很容易中毒失效，目前光催化技术很难用于大规模工业化应用，多局限于实验研究及小风量应用阶段。2.1.6 低温等离子法等离子是物质存在的除固态，液态，气态之外的第四种状态，具有宏观度的电中性与高导电性。等离子体中含有大量活性电子，离子，激发态粒子和光子等。这些活性粒子和气体分子碰撞的结果，产生大量的强氧化性自由基 0，有机物分子被这些强氧化性的物质所氧化，最终降解为 CO2和 H2O。等离子
15、体的发生技术主要有：直流电晕放电法、脉冲电晕放电法、介质阻挡放电、表面放电，目前常苏州市艾尼威环保科技有限公司-开创中国废气处理新技术 - 9 -见的放电反应器电晕放电和介质阻挡放电的气体压强为 105Pa，电场强度分别为 5104和 102-105，等离子体的产生采用的都是高压电场放电，对于一些易燃易爆如喷漆废气的处理存在危险性，因此从安全角度考虑，本项目中不建议采用此法。低温等离子体的不足之处：(1)易产生火花放电，在高峰值电压下，反应器易产生火花放电，火花放电不仅增大电能消耗，而且破坏放电的正常进行，净化效率低，还存在危险性。(2)当填充材料直径为 3mm 时，电场强度为 4KV/cm
16、时，由于击穿和火花的产生，对苯等有机物的分解并不十分完全。(3)对于低温等离子设备对设备部件的构型设计、制造精度、严密性等要求很高。比如对电场频率、电压、高频的脉冲等参数，成套设备中如果其中的某个参数达不到要求，如电压电低、频率过高或过低等会对离子体的产生量造成很大的影响，甚至会造成爆炸事件。几种废气处理工艺的适用范围及优缺点工艺特点净化工艺安全性 净化效率总投资（一次性投资运行费用）能 耗 有无二次污染水（药剂）喷淋+活性炭 安 全一般（很容 低 较高 固废需处理苏州市艾尼威环保科技有限公司-开创中国废气处理新技术 - 10 -吸附法（药剂有烧碱、双氧水等几种）易失败）燃 烧 法 不安全 高
17、 高非常高 有低 温 等 离 子 法不 安 全（有机废气易燃易爆）一般 高 较高 无深度氧化 安 全 高适中（运行费用是活性炭的1/10）低 无生物滤池 安 全 一般 高 高 有2.2 深度氧化技术简介2.2.1 深度氧化技术 ( Advanced Oxidation Processes, 简称 AOP) 是近年来发展起来的废气处理新技术 , 所谓深度氧化技术是指在废气处理过程中充分利用自由基 (如 OH) 的活性, 快速彻底氧化有机污染物的废气处理技术。其特征就是有大量自由基的生成和参与, 反应速度快而且彻底, AOP 技术代表了废气处理的发展方向。2.2.2 O3/ HV 氧化O3 作为强氧化剂 ( E分别为 2.07 V)，单独使用 O3 时,有多种反应途径, 反应产物难以控制。HV 为我公司自主研发的高效氧化促进剂，O3 和 HV 联合时则形成一些新的自由基,这些自由基与 AOP 技术中的原子有很强的反应能力。O3 和 HV 可以形成环链式反应如 (图 1) 。
