1、总论
1.1项目概述
项目名称：北京某化工有限公司废气治理项目
业主单位：北京某化工有限公司
方案设计单位：山东九冠环保设备有限公司
业主单位概况：
北京某化工有限公司隶属于展辰涂料集团股份有限公司，1998年成立，是一家专业从事涂料产品的研发、生产和销售的大型高新技术企业。公司率先导入先进的德国生产管理理念，专注于创新环保型涂料产品的生产和研发。较早通过了ISO9001质量管理体系、ISO14001环境管理体系认证和OHSAS18001职业健康安全管理体系认证，在生产过程的稳定性、环保性及安全防护管理等方面领先业内；产品质量完全符合国家标准，水性涂料通过中国环境标志产品认证，溶剂型木器涂料通过中国国家强制性产品认证、中国环境标志产品认证。 同时，公司拥有一流的营销、技术服务体系和完善的物流配送体系，建成以北京为中心，覆盖东北、华北、西北等广大区域的服务网络，为广大客户提供完善的售前、售中与售后服务，形成”展辰”家具漆、“经典”装修漆、“总督”建筑装饰涂料共同发展的营销格局。优异的产品质量、完善的售后服务和规范的管理体系，使公司在广大用户中建立了良好的声誉：展辰品牌在家具漆领域享有盛誉，市场占有率长期名列前茅；经典品牌获得中国驰名商标、北京名牌等众多殊荣，同时在业界获评“中国建筑涂料十佳品牌”等荣誉称号；公司多次荣获“重合同、守信誉”称号……
随着日益提高的健康意识，人们对家居环境和办公环境也提出了更高的健康要求，展辰公司将再接再厉，精益求精，不断提供能够满足人们需求、引领现代生活的安全环保型产品和优良服务，为社会的环保事业做出更大的贡献。
1.2设计依据
《中华人民共和国环境保护法》（2015-01-01）
《中华人民共和国大气污染防治法》（2000-04-29）
环境空气质量标准（GB3095-2012）
国发（1996）31号《国务院关于环境保护若干问题的决定》
中华人民共和国主席令第72号《中华人民共和国清洁生产促进法》
《国家环境保护“十一五”计划》
《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）
《恶臭污染物排放标准》（GB14554-1993）
《建设项目环境保护设计规范》
《采暖通风和空气调节设计规范》（GB50019-2003）
《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）
《供配电系统设计规范》（GB50052-1995）
山东九冠环保设备有限公司治理类似项目废气工程取得的经验。
1.3设计原则
1)协助企业采用科学合理的收集方式，在达到收集效果的前提下，尽量减少气量。
2)积极稳妥地采用新技术、新设备，结合企业的现状和管理水平采用先进、可靠的污染治理工艺，力求运行稳定、费用低、管理方便、维护容易，从而达到彻底消除废气污染、保护环境的目的。
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。
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的规范、法规与标准。
5)选择新型、高效、低噪设备、注意节能降耗。
6)总平面布置力求紧凑、合理通畅、简洁实用。尽量减小工程占地和施工难度。
7)严格执行国家有关设计规范、标准，重视消防、安全工作。
8)依据国家和地方有关环保法律、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。
1.4设计范围
废气处理系统设计内容包括从废气出口集气总管至排气筒之间的废气处理设施（工艺、设备、电气、自控等在内）的工程设计、安装和调试。
1.5技术服务单位简介
山东九冠环保设备有限公司是一家专业从事工业气态污染物治理的环保技术企业, 公司拥有自主知识产权开发的“低温等离子体废气处理设备和光氧催化废气净化设备”技术，是一个集研发、制造、安装、销售、服务为一体的环保企业。
公司致力于工业废气中的VOC、恶臭、异味、水雾湿气、油烟等气态污染物方面的控制及治理。目前，公司已具备了使用大功率处理大流量工业废气的能力。应用领域：
石化、化工、医药、塑胶、印刷等行业产生的各类挥发性有机污染物（VOC）。
污水处理厂、垃圾处理厂、公厕、垃圾打包站、泵站、市政、卷烟厂、香精厂、屠宰场等领域产生的各类恶臭、异味气体等。
医院、餐饮、宾馆、娱乐场所、车船、航空候车室等公共场所及办公室、家庭、轿车、实验室等产生的甲醛、苯、氨等有毒气体及微生物、悬浮颗粒物等。
大型火力发电厂、水泥厂、钢铁厂等产生的二氧化硫、粉尘、油烟等。
无菌实验室、病房、手术室、无尘化工厂等。
2、生产污染物
涂料中的主要有害成分包括苯系物，挥发性有机化合物简称VOC。
苯系物包括笨、甲苯、二甲苯等。为无色具有特殊芳香气味的气体。短期内吸入大量的笨可发生急性中毒症状，与酒精中毒相似，慢性苯中毒可发生再生障碍性贫血，还可引起白血病。主要来源于油漆稀释剂、防水涂料、乳胶漆等。
挥发性有机化合物是常温下能够挥发成气体的各种有机化合物的总称。其中主要气体成分有烷、芳烃、卤、酯、醛等。它们可以刺激眼睛和呼吸道，可伤害人的肝、肾、大脑和神经系统。主要来源于油漆、涂料乳、胶漆等。
3、废气处理工艺选择
3.1工艺选择
恶臭气体的净化方法有很多。如掩蔽法、空气氧化法、吸收法、吸附法或化学吸收法、吸收-吸附法、光解催化法、低温等离子法等等。下面就几种主要的方法介绍之。
3.1.1 掩蔽法(中和法)
掩蔽法也可称为臭味消解法。此法是将带恶臭气体混入整个带香味和(或)带轻度香味的有气味混合物中的一个方法。掩蔽法一般说来，他的经济性通常要比其它方法低，但该法并不是一种满意的处置方法。尤其是在恶臭物质中混有有毒物质(如硫化氢)时，更不能使用此法。因为该法毕竟没有将有毒物质处理掉，而仅仅是将其掩蔽掉而已。
该法使用的较广泛的地方是在敞口的臭味发生源。因为在敞口的臭味发生源，无法或很难将臭气收集起来进行治理，采用掩蔽法不失为一种可行的方法。
3.1.2 空气氧化(燃烧)法
由于恶臭物质一般情况下都是还原性物质，如有机硫和有机胺类。因此可以采用氧化的方法来处理。氧化的方法有热力氧化法和催化燃烧法。前者是将燃料气与臭气充分混合在高温下实现完全燃烧，使最终产物均为CO2和水蒸汽。使用本法时要保证完全燃烧，部分氧化有可能会增加臭味，例如，乙醇的不完全氧化可能转变为羧酸。催化氧化法是将臭味气体与燃料气的混合气体一起通过装有催化剂的燃烧床层。和热力燃烧相比，由于使用了催化剂，燃烧的温度可以大大降低，停留时间可以缩短。因此设备的投资和运行费用都可能可以减少。一般来说，热力氧化所需的温度在760℃以上，停留时间在0.3~0.5秒左右；而催化氧化的温度仅为300~500℃，停留时间低于0.1秒。理论上说，催化氧化要优于热力氧化法。但是，由于催化剂中毒、堵塞等原因，且由于热力焚烧可以回收热量等诸多原因。目前国内外热力氧化已越来越多的取代催化氧化法。
该法的优点是净化效率高，可达95%(催化氧化法)和90%(热力氧化法)以上。但是，投资和运行费用相对较高。若不回收热量，其运行的经济性显然是行不通的。因此，此法比较适用于具有一定规模的生产厂家。这些厂家的生产相对比较正常，通过氧化装置可以回收燃烧的热量，作为干燥机的热源。
3.1.3 水吸收法
由于恶臭气体多数不是有机硫、有机胺就是烯烃类物质，在水中有一定的溶解度，可以采用清水吸收的方法来处理。但是由于这些物质在水中的溶解度都是有限的，不可能无限大。一旦该物质在水中达到一定的浓度，吸收效果将会急剧下降，甚至于完全无作用。因此，应经常更换新鲜水。这样一来，吸收产生的废水量太大，由于吸收液必须经过处理后才能排放，故太多的废液造成废水处理的负担加重。对于无废水产生的蒸干鱼粉企业，采用此法会增加废水。
水吸收法的经济性较好，投资和运行成本均较低。但净化效果略低，平均净化率一般不会超过85%。
3.1.4 化学氧化吸收法
化学氧化吸收法直接借用了化学工业里的单元操作理论和实践经验，适宜处理含恶臭污染浓度较高的废气，具有技术成熟、操作稳定、占地面积较小，处理效率较高等优点，是我国目前处理恶臭污染物应用比较多的技术。
由于恶臭气体多数不是有机硫就是有机胺类物质，故可以采用酸或碱来吸收。又因为恶臭气体中一些硫醇、胺类溶解度较低，可以采用氧化的方法将其氧化成臭味较轻和溶解度较高的化合物。对那些溶解度较高的化合物，则可以分别采用酸、碱吸收净化。据有关文献介绍，采用氧化、酸和碱三级处理的工艺，已经获得了除臭的较高效率。
3.1.5光解氧化催化法
设备利用高能高臭氧UV紫外线光束照射恶臭气体，裂解恶臭气体中氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物 H2S、VOC类，苯、甲苯、二甲苯的分子键，使呈游离状态的污染物分子与臭氧氧化结合成小分子无害或低害的化合物，如 CO2、H2O 等。再利用高能UV紫外线光束裂解恶臭气体中细菌分子键，破坏细菌的核酸（DNA），再通过臭氧进行氧化反应，彻底达到脱臭及杀灭细菌的目的。适用范围广，UV高效光解净化设备适用范围：炼油厂、橡胶厂、化工厂、制药厂、污水处理厂、垃圾转运站等异味净化工程和恶臭气体的脱臭净化处理。尤其适用于处理大气量、中高浓度的废气，对疏水性污染物质有很好的去除率。
灯管寿命较短 ，整流器长时间工作热量较高， 灯管要定期清洗，去除石英玻璃套管上污垢并擦净，以免影响紫外线的透过率，而影响效果。
3.1.6低温等离子法
低温等离子体也被称为物质存在的第四态，别于传统的固态、液态、气态，在气体的外部提供一个强大的电场，当气体被击穿，就会产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体，这种混合体中正离子和负离子的电荷相等，整个系统呈现中性，所以被称为等离子体。当放电过程中电子温度很高，但重粒子温度很低时，整个体系呈现低温状态，所以称为低温等离子体。低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用，使污染物分子在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到降解污染物的目的。
该法一次性投资略高，无法处理易结晶废气和易燃易爆的废气。
3.1.7吸附法
吸附法是一种动力消耗较小的脱臭方法。吸附法脱臭效率高，活性炭吸附塔能对苯、醇、酮、觯、酯、汽油类等有机溶剂的废气吸附回收，更适用于小风量高浓度的废气治理，因此喷涂、食品加工、印刷电路板、半导体制造、化工、电子、制皮业、乳胶制品业、 造纸等行业均可选用，活性炭吸附设备主要是利用多孔性固体吸附剂活性炭具有吸附作用，能有效的阹除工业废气中的有机类污染物质和色味等，广泛应用于工业有机废气净化的末端处理，净化效果良好。气体经管道进入吸收塔后，在两个不同相界面之间产生扩散过程，扩散结束，气体被风机吸出并排放出去 。故吸附法主要适用于臭气浓度低的废气，并且对含颗粒物浓度较高的废气易于堵塞吸附剂。
3.1.8 联合法
当除臭要求高、被处理的含恶臭的气体难于用单一的净化工艺满足要求时，或虽能满足要求、但运行费用很高时，则要采用联合除臭法。
综上所述，净化恶臭气体的方法很多，但要做到既效率高、又投资省、运行费用低的方法不易。针对本公司的实际情况，我们制定了“活性炭吸附+光解氧化催化净化法+水喷淋吸收”或“活性炭吸附+水喷淋吸收”两种废气治理方案供甲方选择，在力求达标排放的基础上兼顾投资和运行费用。
3.2工艺流程介绍
(1) 活性炭吸附+光解氧化催化净化法+水喷淋吸收工艺
根据本公司废气成分主要是由苯系物和VOC组成，本工艺流程设计主要针对此上两种主要物质进行处理，本工艺设计流程是将废气汇总于一根风管后引入活性炭吸附装置预处理，经活性炭吸附装置预处理后的废气再进入光氧催化设备利用高能高臭氧UV紫外线光束照射恶臭气体，裂解恶臭气体物质中的主要物质苯系物和VOC的分子键，使呈游离状态的苯系物和VOC的分子与臭氧氧化结合成小分子无害或低害的化合物，如 CO2、H2O 等。再利用高能UV紫外线光束裂解恶臭气体中剩余的小分子无害或低害的化合物，最后通过臭氧进行氧化反应，彻底达到除臭及废气治理的目的。最后经水洗喷淋塔喷淋洗涤后，废气中一些易溶于水的气体成份和光解催化设备产生的多余臭氧被吸收去除，以确保废气的达标排放，净化后的气体经过引风机送入排气筒排空。
工艺示意图如下
(2) 活性炭吸附+水喷淋吸收工艺
由于本公司废气成分主要是由苯系物和VOC组成，在考虑净化效果，运营功耗及对本公司现有的废气净化设备加以改造利用的前提下制定本工艺，具体工艺流程是将废气汇总于一根风管后引入活性炭吸附装置，活性炭吸附塔能对苯系物和VOC等有机废气吸附回收，更适用于小风量高浓度的废气治理，活性炭吸附设备主要是利用多孔性固体吸附剂活性炭所具有的吸附作用，能有效的阹除本公司废气中苯系物及VOC的异味，被广泛应用于工业有机废气净化的末端处理，净化效果良好。最后废气进入喷淋塔后，废气在水洗塔中喷淋后，废气中一些易溶于水的气体成分被吸收去除，同时也可进一步去除废气中的粉尘。对那些溶解度较高的化合物进行吸收净化，以确保废气的达标排放，净化后的气体经过引风机送入排气筒排空。
工艺示意图如下
3.3工艺特点介绍
此上两种流程简单，操作方便；活性炭吸附法是一种动力消耗较小、脱臭效率高的废气处理工艺，水洗塔既可用于吸收去除一部分易溶于水的污染物，又可除尘，还可以起到冷凝降温作用，实现了一塔三用，降低了废气处理成本；恶臭废气经水洗、冷凝后，再经光解催化处理，最后经过碱液氧化吸收吸收，保证了处理后的废气能达标排放；净化后废气集中通过排气筒排放，杜绝了无组织排放造成的污染。
4、主要设备
（1）光氧催化废气净化设备
型号：PLGY-Ⅱ-20000
功率：6KW
输入电压：220V
放置形式：卧式
数量：1台
（2）活性炭吸附装置
型号：PLXF-Ⅱ-20000
功率：6KW
输入电压：220V
放置形式：卧式
数量：1台
（3）喷淋氧化反应塔
喷淋塔自带循环泵装置。
设备型号：PLPT-20000
处理气量：20000 m3/h.
空塔气速：3m/s
喷淋级数：三级
数量：1套
附属设备：
循环泵：FS50-40-145 N=2.2kW，H=15m Q=10m3/h 1台
（3）风机
风机选用风机设备主要参数如下：
设备主要参数如下：功率：11KW 数量：1台 本系统设计的思想为全负压操作。可防止风管、风阀及设备的泄漏，因此引风机装在所有处理设备的后面。
| 序号 | 名称 | 规格 | 数量 | 备注 |
| 1 | 设备基础 | 业主自建 | ||
| 2 | 活性炭吸附装置 | 1套 | 九冠环保 | |
| 3 | 喷淋塔 | 2.2kw | 1套 | 九冠环保 |
| 4 | 光氧催化净化设备 | 6KW | 1套 | 九冠环保 |
| 5 | 风机 | 11KW | 1台 | 外购 |
| 6 | 电控设备 | 1套 | 九冠环保 | |
| 7 | 玻璃钢管道阀门附件等 | 若干 | 业主自备 |
5、运行成本投资估算
6、公用工程
废气处理场的供电、供水等所有公用工程由厂方统一供给，供给条件充足。与废气处理站有关的运输、维修、库房、绿化也由厂方统一安排，废气处理站不再单独设置。
在平面布置上应注意废气处理站内部和周围地区的卫生及安全性，如附近不可有火源和人群密集处，设置必要的护栏等。此外还应注意道路、场地照明和周围的绿化。
本工程主要涉及喷淋塔给水，有业主同意按照设计提供。
本系统运行过程中仅产生少量废液，该废液可随生产废水一起进入厂区污水处理系统。
废气处理站内若存在易燃易爆危险品，按国家有关规范设置消火栓。并设置泡沫灭火器等消防器材。
设计时尽量避免对周边环境产生影响，工程建成后与周边环境和谐统一。
7、工程占地
本工程占地面积共计约30平方米/套，循环水池面积15立方米/套。
8、人员培训与要求
为了使业主单位能够正确操作相关设备，保证系统正常运行，需对相关人员进行技术培训。内容包括基本知识、设施操作方法和紧急事故处理方法，我们提供免费人员培训两次。第一次培训地点在现场，内容为废气处理基本知识，第二次培训地点也在现场，内容为废气处理站内设施操作方法和紧急事故处理方法。整个培训计划在废气处理设施调试过程中完成。
废气处理系统涉及到物理、化学及生物学的处理机制,并在处理过程中使用许多大型的机械设备及自动控制装置等。因此每个运行人员，除具备一定的文化知识外,应在物理、化学等方面具有一定的专业知识。
应熟悉所处理的废气的性质，整个处理工艺流程、原理，每个处理步骤的作用，各步骤处理单元在处理系统中的地位，即懂原理、作用。熟悉操作的具体步骤，综合分析运行数据，进行工艺调整，即会开车、会调整工艺。懂处理设备的原理、型号、操作步骤及有关规程。会进行废气处理的有关运行中的工艺数据的测定。 会维护使用处理设备。会处理异常运行中的工艺问题。懂处理工艺的安全操作知识及处理事故的应急措施。熟悉本站的有关技术规定。
9、交货期
根据项目的具体情况，初步确定项目各阶段工作内容和执行周期：
设计： 5天
设备加工与配件采购：30天
设备安装调试： 5天
工程累计周期： 40
备注：部分项目同时进行，尽量缩短上述周期。
10、设备安装、检修与防腐
本工程所用设备多采用不锈钢、PP材质，避免腐蚀问题。
11、售后服务承诺
在设备正式移交业主管理后，定期主动进行售后服务，加强与业主的联系，解决业主在运行过程中的困难，做到“主动服务，定期回访，有呼必应、有求必到”，具体来讲：
主动服务，定期回访——每3到6个月主动电话回访，了解项目实际情况，解决设备中遇到的问题；每年主动进行一次现场回访，现场了解实际情况，解决相关问题，完善工程质量。
有呼必应、有求必到——只要业主提出问题，必定给予满意答复，能够异地解决的，通过电话、传真、电子邮件等方式，提供详实的解决办法；无法异地解决的，公司将根据实际情况，在接到业主电话后1－2个工作日内赶到现场解决相关问题。对于工程运行中出现的情况，无论是质量问题，还是由于业主操作不当造成的问题，均给予妥善解决，让业主满意。