废水处理站废气处理工艺设计

Posted 2023-01-12 设备

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一、技术总则
本设计方案适用于废水处理站—配套废气处理系统项目；设计方案提出了废水处理站—配套废气处理系统项目相关设备及设施的功能设计、结构、性能等方面的技术条件。
1、设计依据
(1)《中华人民共和国环境保护法》、《建设项目环境保护管理条例》及其它相关环境保护法律、法规和规章；
(2)当地环保局《建设项目环境保护管理条例》实施意见；
(3)《恶臭污染物综合排放标准》(GB14554-93)；
(4)业主提供的有关资料和介绍；
(5)有关设计规范与要求。
2、设计原则
(1)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；
(2)处理系统力求治理流程简单，设备稳妥可靠，技术经济合理。对设备、仪表等选型本着可靠、适用的原则；
(3)根据环保要求，保证该项目对企业周边的空气环境质量影响在允许范围内，达到国家排放标准；
3、设计范围
废气处理系统设计内容包括从废水处理站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）的工程方案设计。
4、排放标准
排放标准执行《恶臭污染物综合排放标准》(GB14554-93)中的厂界二级标准和排放标准，具体见表1-1。
表1-1、厂界标准和排放标准

5、设计公用工程条件
5.1、工艺用水
温度：常温
来源：厂区工业用水
压力：0.10～0.20MPa
5.2、电源
电源型式：交流电源、三相四线制
交流电压：380V/220V
频率：50Hz
接地点：中性点接地
压波动：≤7.0%
二、废水处理站臭气污染物特征分析
1、废水处理站臭气来源
由废水处理站废水处理工艺流程可知，臭气产生源主要来自废水处理系统配套的厌氧池、调节池等。产生原因及其相对污染程度详见表2-1。
表2-1、污水处理中的臭气源

2、臭气主要成分
（1）有机化工等企业工业废水中原本含有的挥发性臭气。
（2）废水经厌氧工艺反应后，产生大量的硫化氢、甲硫醇、氨等恶臭气体。
3、臭气源强度估算
根据对同类废水处理站的比较分析得出，产生的恶臭气体主要为硫化氢、甲硫醚、氨等气体。根据同类公司的监测资料，废气的实测成分和浓度见表2-3。
表2-3、臭气源强度

三、废水处理站臭气处理工艺选择1、废水处理站臭气处理工艺设计
废水处理站臭气处理工艺经历了一个发展过程，从最初采用的化学溶液喷淋水洗吸收法、活性炭吸附法、氧化法、燃烧法逐步发展到提取液喷淋水洗吸收法、高能离子脱臭法、微生物脱臭法等。
2、提取液喷淋水洗吸收法工艺简介
该技术的核心是以提取液作为去除臭味的喷淋吸收液，使臭气中的分子能迅速分解成无毒、无味分子，以达到除臭的目的。将纯提取液喷洒在空间，形成颗粒很小的雾状颗粒，这些雾粒有很大的比表面积，可以高效地吸附臭气中的异臭分子，使异臭分子在提取液中的有效分子作用下，发生反应，或被催化，与空气中的氧气反应，生成无味、无毒、无二次污染的产物。提取液的除臭机理中，综合了吸附、催化氧化等技术，使用实践表明，其具有见效快、安全性好的特点。提取液经过先进的微乳化技术乳化，使它可以与水相溶，形成透明的水溶液，具有无毒、无爆炸性、无燃烧性、无刺激性等特点，其安全性已得到国内有关部门的认可。提取液分解臭气分子的机理如下：
（1）经雾化的提取液，在空间扩散液滴的半径≤0.040mm，液滴具有很大的比表面积和很大的表面能，提取液的表面不仅能有效地吸咐在臭气中的异味分子，同时也能使被吸附的异味分子的立体构型发生改变,削弱了异味分子中的化合键，使得异味分子的不稳定性增加，容易与其他分子进行化学反应。
（2）提取液中的有效分子大多含有多个共轭双键体系，具有较强的提供电子对的能力，这样又增加了异味分子的反应活性。
（3）吸附在提取液表面的异味分子与空气中的氧气接触，此时的异味分子因上述两种原因使得它的反应活性增大，改变了与氧气反应的机理，从而可以在常温下与氧气发生反应。
（4）如上所述，臭气中异味分子被提取液液滴吸附，在常温压下发生催化氧化反应生成无味无毒的分子，如氮气、水、无机盐等。
※提取液与臭气分子的反应可以从几方面来讲。
（1）酸碱反应：如提取液中含有生物碱，它可以与硫化氢等酸性的臭气分子反应。
（2）催化氧化反应：如硫化氢在一般情况下，不能与空气中的氧气进行反应。但在提取液的催化作用下，可以与空气中的氧气发生反应。
◆以硫化氢的反应为例：
R-NH2+H2S→R-NH3++SH-
R-NH2+SH-+O2+H2O→R-NH3++SO42-+OH-
R-NH3++OH-→R-NH2+H2O
（3）路易斯酸碱反应。在有机化学中，能吸收电子云的分子或原子团称为路易斯酸，在有机硫的化合物中，硫原子的外层有空轨道，可以接受外来的电子云，因此可称这类有机硫的化合物为路易斯酸。相反，能提供电子云的分子或原子团称为路易斯碱。一般带负电荷的原子团，含氮的有机物属于路易斯碱。例如，苯硫醚与提取液的反应，属于这一类。苯硫醚是一个路易斯酸，而在其中的含氮化合物属路易斯碱。两者可以反应。
（4）从热力学的角度来讨论。经过雾化的提取液液滴，其直径在0.04毫米。在这种情况下，液滴的表面能已达到一些有机化合物键能的三分之一和二分之一。在这种情况下，足以破坏臭气分子中的键，使它们不稳定，易分解。
（5）氧化还原反应。例如，甲醛具有氧化性，在提取液中的有效分子具有还原性。它们可以直接进行反应。
◆与甲醛和氨的的反应：
R-NH2+HCHO→R-NH2+H-C=O→CO2+H2O
R-NH2+NH3→R-NH2+N2+H2O
3、活性炭吸附法
活性炭吸附法是利用活性炭填料的吸附功能吸附臭气中异味分子，达到臭气脱臭目的。活性炭吸附法与提取液喷淋水洗吸收法相比较，具有较高的去除效率，这种方法常用于低浓度臭气和提取液喷淋水洗吸收法脱臭的后处理，保证达标排放。
四、废气处理工艺设计

五、废气处理风量计算
现有厌氧池6只，单个厌氧池尺寸为2.0m×22.80m；调节池1只，单个调节池尺寸为24.10m×10.40m。

六、项目配套主要处理设备设计性能参数及说明1、喷淋洗涤吸收塔
喷淋洗涤吸收塔采用紧密型填料喷淋处理工艺，具有处理效果好、结构紧凑、占地面积小、外形美观、运行阻力低、能耗省、噪音低等特点。
喷淋洗涤吸收塔主要由设备本体、内部填料、气水分离器、喷淋系统等部分组成。设备本体为PP（聚丙烯）材质。内部填料选用比表面积大，穿孔率高，液膜状态生成快，沟留现象小的新颖填料——多面空心球填料，材质为PP（聚丙烯）。喷淋系统由分配母管和喷嘴组成的网状系统，喷嘴采用空心锥喷嘴，具有喷淋液雾化效果好等特点，设备材质为PP（聚丙烯）。气水分离器采用波纹折板式结构，具有脱液除雾效果好等特点，设备材质为PP（聚丙烯）。
◆设备技术参数
数量：2套（2用）
单台设备处理气量：2500～3000m3/h（设计留有余量）
设计气体流速：1.0～1.50m/s
运行压损：≤800Pa
设备外形尺寸：φ1500×8000mm
设备本体材质：PP（聚丙烯）
内部配套填料：多面空心球填料/填料高度1000mm/材质为PP
其他附件：气水分离器、内部喷淋系统、人孔及连接法兰等
2、循环水泵
循环水泵采用耐腐蚀离心泵，水泵流道具有抗缠绕无堵塞的性能水泵水力模型设计先进，高效率，高节能。水泵内部叶轮、泵壳及其主要配件采用压铸成形，流道特别光滑，轴瓦、轴套用硬质合金，具有超强的使用寿命，防止发生二次污染。
循环水泵包括泵和电动机、联轴器及防护罩、底座、压力表等全套附件。
◆设备技术参数
设备数量：4台（2用2备）
水泵型式：耐腐蚀离心泵
技术参数：Q=15.0～20.0m3/h，H=25～30m，N=3.0KW
过流部件材质：碳钢衬塑
配套附件：包含安装底座等。
3、离心风机
离心风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。
离心风机是根据动能转换为势能的原理,利用高速旋转的叶轮将气体加速,然后减速、改变流向，使动能转换成势能（压力）。在单级离心风机中，气体从轴向进入叶轮，气体流经叶轮时改变成径向，然后进入扩压器。在扩压器中，气体改变了流动方向造成减速，这种减速作用将动能转换成压力能。压力增高主要发生在叶轮中，其次发生在扩压过程。在多级离心风机中，用回流器使气流进入下一叶轮，产生更高压力。
离心式风机由机壳、叶轮、传动机构及电机等组成。机壳由钢板制成坚固可靠，可为分整体式和半开式，半开式便于检修。叶轮由叶片、曲线型前盘和平板后盘组成。传动部分由主轴、轴承箱、滚动轴承及皮带轮（或联轴器）组成。
◆设备技术参数
设备数量：2台（2用）
型式：离心风机（防爆型）
风量：2500～3000m3/h
全压：3000～3500Pa
电机功率：7.50Kw
过流部件材质：玻璃钢
配套附件：包含安装底座等。
4、活性炭吸附塔
活性炭吸附塔是一种高效率经济实用型有机废气处理设备。活性炭吸附塔具有结构简单、维护管理方便、能耗少、运转平稳、故障率低、吸附能力强、净化效率高优点；能有效的对废气进行吸附净化。
活性炭吸附塔由设备本体、内部活性炭滤料(或纤维炭)等部分组成。设备本体为Q235-B碳钢材质，内外进行防腐处理。内部活性炭滤层采用优质的球状果壳活性炭滤料(或纤维炭)，具有低灰、高强度、高吸附性等显著特征，特别适用于废气吸附净化工艺。
◆设备技术参数
数量：2套（2用）
单台设备处理气量：2500～3000m3/h
设计气体流速：0.20～0.30m/s
运行压损：≤1200Pa
设备外形尺寸：2000×3000×3000mm
设备本体材质：Q235-B碳钢/内外进行防腐处理。
内部配套填料：颗粒状活性炭滤料(或纤维炭)/厚度600mm
其他附件：人孔及本体配套连接法兰等。
5、集气罩
集气罩主要作用为收集调节池及厌氧池散发的臭气。集气罩设计具有结构简单、维护管理方便等优点。集气罩主要由集气罩板、安装支架、密封件及紧固件等部分组成。集气罩板为拱形集气罩板，玻璃钢材质。
◆设备技术参数
数量：550m2
型式：拱形集气罩板
设备本体材质：玻璃钢
其他附件：安装支架、密封件及紧固件等
6、集气风管
集气风管主要作用为调节池及厌氧池散发的臭气。集气风管设计具有结构简单、维护管理方便等优点。集气风管主要由风管、安装支架、密封件及紧固件等部分组成。设备本体材料为玻璃钢。
◆设备技术参数
数量：100m（暂定）
型式：圆形集气风管
规格：φ200～φ400mm
设计气体流速：6～8m/s
设备本体材质：玻璃钢
其他附件：安装支架、密封件及紧固件等
7、烟囱
烟囱主要作用为高空排放处理达标的废气。设计具有结构简单、维护管理方便等优点。烟囱主要由烟囱、安装支架、密封件及紧固件等部分组成。设备本体材料为玻璃钢。
数量：2套
规格：φ400mm，高度H=15000mm
设计气体流速：6～8m/s
输送气量：2500～3000m3/h
本体材质：玻璃钢
其他附件：安装支架、密封件及紧固件等
8、系统风管连接阀门
系统设备风管连接阀门采用调节阀，设备材质为碳钢衬胶，包含安装紧固件及法兰等附件。
9、系统设备废水连接管道及阀门
系统废水连接管道设计顺畅，美观大方，尽可能沿墙、柱、梁敷设，设计无死角，可以防止细菌的生长，并设有冲洗接口。系统废水连接管道采用UPVC管道。管道连接法兰采用相应压力等级标准，材质等同管道。管材选用国内知名品牌。对于系统管道流速规定：系统设备废水连接阀门选用国内或国外知名品牌产品。阀门采用衬胶止回阀及手动衬胶蝶阀等。
10、配套管道支架、操作平台、爬梯及相关的油漆防腐工作
系统设备配套管道支架、操作平台、爬梯等部件采用Q235-B碳钢制作（涂环氧煤沥青防腐）。系统配套所有钢制设备及Q235-B碳钢管表面油漆防腐先刷两道红丹漆，再涂刷两道调和漆。系统设备UPVC管道原则上不刷漆，但管道根据不同的介质涂刷色环。系统设备现场加工的管道支架、操作平台、爬梯等部件，先涂刷两道底漆，再涂刷两道调和漆；面漆颜色按业主指定。
11、系统设备配套电气控制及仪器仪表
（1）配套电气控制系统设计概述
为了保证系统设备生产的稳定的效率，减轻劳动强度，改善工作环境，同时为了实现现代化生产管理，因此在系统设备电气控制系统设计中，充分考虑到系统设备工艺的特点，系统设备设置就地控制柜，大部分配套设备均可自动控制运行，均能实现现场操作、控制。就地控制柜采用GGD型，防护等级为IP54。配套低压动力电缆采用阻燃ZR-YJV-1kV系列电缆。控制电缆采用阻燃KVV-500系列或KVVP-500系列电缆。电缆桥架采用热镀锌托盘式。埋地电缆管采用UPVC塑料管或热镀锌管。
（2）配套控制仪器仪表设计原则
为了保证系统设备生产的稳定和高效，减轻劳动强度，改善操作环境，同时为了实现上述系统的现代化生产管理，系统设备配套控制仪器仪表在充分考虑系统设备工艺特性的基础上，按照具有先进技术水平的现代化系统进行设计。
◎流量测量仪表
循环水泵出口设置转子流量计，具有就地显示功能。
◎压力测量仪表
循环水泵、喷淋洗涤吸收塔/活性炭吸附塔进风管、活性炭吸附塔及离心风机出风管设置就地压力表，具有就地显示功能。
◎液位计
喷淋洗涤吸收塔设置浮球液位计，具有联锁控制功能。
七、废气处理设备运行成本分析
1、废气处理设备配套电气设备运行动力表(如下表)

2、废气处理设备运行电费成本(估算)
系统配套功率约为：27.0Kw
实际运行功率约为：21.0Kw
电费按：0.60元/Kw·h
折合费用为：21Kw×0.60元/Kw·h×24h/天≈302元/天
3、废气处理设备药剂费用成本(估算)
废气处理设备配套提取液用量按1.0kg/天,提取液市场价为18.0元/Kg，药剂费用约为：18元/天
4、废气处理设备总运行费用成本(估算)
废气处理设备运行处理费用约为：320元/天（不包括设备折旧费及人工费在内）
八、项目设备安装、调试、试运行及配合验收等项目说明
1、安装项目说明
系统设备安装项目包含配套相关设备、连接管道、阀门、电气控制系统、仪器仪表、连接电线及控制电缆等安装项目。系统设备安装均遵循相关国家及行业标准进行。
2、调试、试运行及配合验收等项目说明
系统设备调试及试运行周期一般不超过1个月；调试、试运行周期是指从“系统设备安装完毕具备调试条件”开始，到“经过调试、试运行，系统设备稳定达到设计处理能力，通过验收”截止，这一期间的时长）；
九、项目设备运行考核方法
项目设备是否达到设计处理能力，以是否通过建设单位或企业组织的验收作为判断依据。
◆设备处理能力：2500～3000m3/h（2套）
◆处理排放标准：《恶臭污染物综合排放标准》(GB14554-93)中的厂界二级标准和排放标准。
备注：根据国家标准或行业标准方法测试，取其平均值为衡量标准。
十、项目相关环境保护及资源综合利用、节能措施
1、相关环境保护措施
1.1、项目二次环境污染的防治措施
项目投入使用后，可能产生的二次环境污染的环节有：相关配套水泵、风机的运行噪声污染等。根据建设项目“三同时”的精神，均采取积极的治理措施：
（1）项目配套风机采用低噪声、高效能的风机；风机进/出风口均采用橡胶软接头；安装底座下部采用减振垫。
（2）项目配套水泵采用低噪声、高效能的水泵；水泵进/出水口均采用橡胶软接头；安装底座下部采用减振垫。
1.2、项目环境绿化
为了保护和改善的周边环境，项目周边均采取绿化措施，在项目界区道路两侧及项目周围空留地上种植合适的树种，进行环境绿化。项目绿化面积原则上按占地面积的15～21％考虑。
2、相关资源综合利用、节能降耗措施
资源综合利用、节能降耗是我国国民经济的一项基本国策，资源综合利用、节能降耗是国家基本建设的一贯方针。资源综合利用、节能降耗对企业来说尤为重要，它首先体现了企业的规模、技术管理水平，同时可以降低生产成本，增加经济、社会和环境的综合效益。本项目在选择成熟、可靠、先进、适度的工艺技术同时，加强了资源综合利用、节能降耗的措施。
2.1、采用新型节能技术，相关配套水泵、风机设备的电机都采用新型节能电机，相关电机均设计选择合理的功率，避免大马拉小车现象，浪费能源。
十一、项目设计供货范围和供货清单

十二、项目售后服务承诺书1、对项目所有涉及的相关设施实行终身维修及维护。质保期后的维修费【包含零件/人工费用】只收取成本费，项目相关设施日常运行维护工作,免费提供指导。
2、服务响应速度
提供常设24小时电话热线服务，进行长期的客户免费技术支持及服务。网点提供足够的备品备件以适应买方维修需求。对用户的服务通知，如果是出现一般故障，维修人员在接到维修电话后1小时内响应，6小时内达到现场排除故障，并保证不影响用户的正常工作业务。如出现严重故障问题，维修人员在接到维修电话后1小时内响应，3～4小时内到达现场排除故障，并保证不影响用户的正常工作业务。
3、设施使用的培训、指导服务
提供需方相关人员的技术培训，免费提供培训教材。培训主要内容是对项目相关设施的工作原理、基本结构、安装维护知识、控制系统等方面进行系统培训。
★培训时间及内容要求
对项目相关设施进行外省就近培训，人数约5～10人，次数1次，培训时间5天；培训内容包括操作、维保、维修等，并提供培训资料（含教材文本以及教材电子文档）。安装完毕后，需对相关人员进行现场培训，人数约5～10人，次数1次，时间5天；培训内容：操作、维修、技术管理等；并提供培训资料（含教材文本以及教材电子文档）。在安装调试过程中派出技术人员，在现场对买方操作人员、系统维护人员、电气、机械维修人员进行培训，直至买方人员掌握操作要领及日常维护为止。对买方相关人员提供优质的技术培训，以使买方技术人员能够在项目相关设施交验前独立排除较为复杂的故障，操作人员能独立操作设施和排除常见故障。
4、售后服务方面的其他承诺【安装、定期巡检等】。
对所有设施质保期后，进行定期巡检【1年6次】，并提供长期的技术咨询服务。
5、其他售后服务
我公司承诺：对项目相关设施实行长期的免费运行维护。