杭州市萧山区印染厂污水池废气净化设计工艺开题报告-终.doc

环境监测与治理技术专业岗位综合实训开题报告（设计施工类）姓名何圣学号33120003毕业届别2015专业环境监测与治理技术岗位综合实训题目杭州市萧山区印染厂污水池废气净化设计工艺指导教师马静颖职称副教授校外指导教师（注）高黎明职称工程师主要设计内容及目的：1、设计内容:工业废气净化治理设计印染企业的一些好氧、厌氧池、调节池会产生大量恶臭废气，要净化这些废气必须先将之收集起来然后再根据设计的工艺进行净化处理。为防止二次污染，需要增设废气收集与处理设施， 本设计希望通过先对污水池进行加盖收集废气然后采用一级次氯酸钠吸收+一级碱吸收的工艺，污染因子硫化氢属酸溶性物质，因而可以通过碱溶液吸收的工艺进行吸收。而有机硫醇属于非水/非酸/非碱溶性物质，可以通过强氧化剂次氯酸钠氧化成偏酸性的小分子物质再通过后续的碱吸收加以去除。吸收液可以通过循环泵进行循环操作，经处理后的废气通过引风机送至15m排气筒达标排放。排放标准见下表（1）污染物名称排放限值执行标准最高排放浓度(mg/m)最高排放速率kg/h（15m）氨气/4.9GB14554-93硫化氢/0.33恶臭浓度2000(无量纲)2、设计目的：印染厂污水处理设施产生的臭气大都为有机废气，对人体危害是多方面的。大多数的中毒症状表现为呼吸道疾病，多为积累性。在高浓度污染物突然作用下，有时可能造成急性中毒，甚至死亡。一些有机物接触皮肤，可引起皮肤病。苯类有机物多损害人的中枢神经，造成神经系统障碍；多环芳烃有机物、芳香胺有机物有强烈的致癌性；苯酸类有机物能使细胞蛋白质发生变形或凝固，致使全身中毒。酸雾具有强烈的刺激性，会损害身体健康，对人体的影响分为急性中毒和慢性中毒，严重者可引起化学性肺炎、肺水肿、肺不张等病症。依附于酸雾中的二氧化硫对人体呼吸道粘膜有刺激作用，可使呼吸道内径狭窄，影响呼吸畅通；酸雾中的二氧化氮可引起急性哮喘病发作，严重时造成呼吸困难；酸雾中的高浓度臭氧使肺部严重受损，并可使心血管、呼吸道疾病患者病情加重。另外，如长期吸入酸雾，对婴幼儿、青少年的体质和生长发育都会产生不利影响。因此本设计旨在将含有各种有害物质的废气进行处理并达标排放（2）。完成方法及其预期成果：通过对课本内容的进一步吸收消化，查阅大气污染物综合排放标准、恶臭污染物排放标准、风机技术手册、塔器设计手册、简明通风设计手册、工业通风手册等设计手册及标准。结合课题废气本身特点，对规定的设计方案进行理解分析，确定处理工艺的（最终选择一个最适合该项目的）设计方案；然后参考同类设计的实例，着手进行平面图及工艺图的绘制等，最终给出符合工程设计要求的岗位综合实训成果。预期成果：完成某印染厂污水池产生的废气的收集、处理系统平面图、流程图、结构图等完整图纸的设计，设计深度应可满足设计要求。课题进度计划：周次工作内容备注第5周布置设计任务，查找资料。完成开题报告（电子版）。查各类专业书籍、手册和期刊第6周排放标准确定，明确设计要求。掌握治理技术原理掌握查相应的治理技术的设计规范第7周具体处理工艺的确定。第8周收集管路设计，处理设备设计等计算。第9周风机及电机的选择设计第10周绘图阶段第11周绘图阶段第12周投资预算预测，形成完整的设计方案。材料和设备询价第13周整理并完成论文查阅资料第14周准备PPT，进行答辩。设计方法（施工方法等）概述及设计方案分析一、设计方法概述1、纺织印染废水色度深、碱性大、有机污染物含量高、水质变化大、组成成分复杂，在处理过程中会产生一定量的硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、氨气等异味气体。这种异味气体属工业恶臭气体，亦是雾霾形成的一个重要因素之一。长期以来人们仅仅重视对印染废水的处理，忽略了对其所产生异味气体的处理。异味气体若直接排放到空气中，将对环境造成严重污染，高浓度吸入甚至会导致死亡，因此必须进行治理。废气经捕集后通过废气管道进入氧化吸收塔，氧化塔中的强氧化剂将有机硫醇氧化成偏酸性的小分子物质，再进入填料除雾器进行气液分离。之后将废气通入碱吸收塔进行吸收，废气中的酸溶性物质如硫化氢以及被氧化的偏酸性小分子被碱吸收。经以上的工艺原理去除硫化氢、氨气、硫化氧、硫醇、VFAs、VOCs等物质(3)。2、除臭装置设计气量取30000m/h,主要成分为氨、硫化氢、硫醇、硫醚、噻吩、胺类、酰胺、吲哚、烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、醇、醛、酮以及有机酸类,其中氨的量最大,其次是硫化氢(硫化氢对恶臭味的贡献率最大),这些组分是设计中重点考虑的部分。(4)轻污染气体设计气量确定为65000 m /h,直接通过集气管道经800m外的100m高的排放筒进行有组织稀释处理。综合对比研究酸吸收、碱吸收和中性吸收的吸收特点,决定采用次氯酸钠化学吸收(氧化)法作为废气处理的预处理工艺,次氯酸钠是一种常用的中性化学吸收药剂,挥发性低,腐蚀性小,在水中溶解度大。化学吸收部分应用浓度为20%(质量)次氯酸钠水溶液。空塔速度0.21.0m/s;液气比0.11.0L/m;压力损失19.6 196 Pa,要求氨去除率90%,硫化氢去除率20%(5)。二、设计方案分析2、收集系统2.1加盖材料选择加盖的材料种类很多，比较适用于污水池密闭的轻型加盖材料全PP材料、全玻璃钢材料、膜材料。 这几种材料的比较见下表2-1。表2-1 各种加盖材料的比较项目全玻璃钢全PP膜材料加盖形式整体采用玻璃钢结构纯PP板覆面，内部采用改性PP加强钢支承反吊氟碳纤维膜结构跨度限制11518130m投资投资比PP全塑结构稍高。投资一般投资高防腐好好好安装施工简单。施工难度相对较高，且周期较长安装难度高，安装费用高。使用寿命10年以上57年810年美观好好好工业企业污水池加盖材料采用全玻璃钢或者膜材料较为适宜。由于该类材料加盖方式未用及钢质骨架及支撑，而是全部采用玻璃钢以及不锈钢外梁进行支撑，在工业企业尤其是化工企业具有腐蚀性废气的污水池上，在美观的基础上还能够保证其使用寿命。对比玻璃钢加盖与膜加盖，玻璃钢加盖相对价格较低，同时也具有较好的耐腐蚀性，其使用寿命达到8-10年。因此，本项目建议使用玻璃钢作为加盖材料。主要由玻璃钢集气罩、不锈钢螺栓、密封件和配套抽风管路及阀门组成。2.2收集管路设计废气收集及输送系统设计作为臭气控制和处理系统的一个重要组成部分，也是一个极为重要的关键要素。废气收集及输送系统设计的合理与否很大程度上影响着整个臭气控制和处理系统的处理效果。收集系统设计如下：（1）收集风管的选择：收集风管采用圆形PP风管，风管的收集口在最高水位以上0.3米处，按照收集的气量和压力在风管上开孔，每56m通过末端支管设一吸风口；末端支管设计流速58m/s。风管用角钢支架固定，穿过道路部分架空布设，架空高度视具体地形、构筑物情况；也可考虑采用风管地沟形式。（2）在无详细致臭物质浓度的情况下，臭气流量通常用空间换气方式确定。其规模与收集空间和操作环境有关。（3）气量统计：见表2-2。表2-2 污水站废气风量统计表序号名称尺寸m面积m换气次数（次/h）废气量（m/h）1厌氧水解池一/112.5m16m48006次48002厌氧水解池二/112.5 m x16 m x48006次48003厌氧沉淀池50m4m24006次48004好氧生化池一/120.5m10.75m48826次105845好氧生化池二/120.5m10.75m48826次105846合计376435568（4）输送管道：输送管道采用PP圆形管道，废气经主管收集，输送至新建的废气处理系统(6)。3、处理系统3.1处理工艺流程（1）本方案处理工艺流程图如下：图3-1 二级化学吸收工艺流程框图（2）工艺流程说明污染因子硫化氢属酸溶性物质，因而可以通过碱溶液吸收的工艺进行吸收。而有机硫醇属于非水/非酸/非碱溶性物质，可以通过强氧化剂次氯酸钠氧化成偏酸性的小分子物质再通过后续的碱吸收加以去除。吸收液可以通过循环泵进行循环操作，经处理后的废气通过引风机送至15m排气筒达标排放。废气经捕集后通过废气管道进入氧化吸收塔，氧化塔中的强氧化剂将有机硫醇氧化成偏酸性的小分子物质，再进入填料除雾器进行气液分离。之后将废气通入碱吸收塔进行吸收，废气中的酸溶性物质如硫化氢以及被氧化的偏酸性小分子被碱吸收。其中硫化氢与氢氧化钠发生中和反应的方程式如下：H2S+2NaOHNa2S+H2O其中VOC 与次钠发生氧化分解反应，下式是烃类VOC 氧化过程：R - CH2CH3 R - CH2CH2OH RCH2CHO RCH2COOH R - CH3 + CO2 RCH2OH RCHO R COOH净化后的气体经总引风机牵引送至15m排气筒达标高空排放。吸收液在各吸收段底部通过循环泵进行循环操作，要求进行连续或间隙溢流排放部分吸收液，保证系统高效稳定运行。参考文献：(1) 环保部.大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）中的二级标准，国家环保厅，1996.4：25-50(2) 国务院国发199631号文.关于环境保护若干问题的决定，1996.8:5-20 (3) 天津市环境保护科学研究所.恶臭污染物排放标准（GB14554-93）中的二级标准；1994.1：1-20(4) 于光.哈尔滨市群力污水处理厂恶臭废气处理工艺方案研究，吉林大学出版社，2008.7:10- 20(5) 李杰;王安磊.安徽化工,2013.12:1-10 (6) 利光裕，宋云耀.工业通风手册,中国建筑工业出版社;1987.6:1-72指导教师意见： 指导教师签字：20 年 月 日岗位综合实训指导小组意见：组长签章：20 年 月 日注：校外指导教师非必选项。