某自行車廠噴漆車間廢氣凈化工程設計方案
內容提供：深圳市創飛格環保技術有限公司
一、概況
深圳龍華亞輪自行車廠位于深圳市寶安區龍華鎮油松第十工業區，產品為各種民用自行車，全部出口國外。通過實地調查，了解到該廠在生產過程中需對產品進行噴漆,并產生噴漆廢氣。目前，金屬表面噴涂材料主要采用的是聚胺酯漆和丙烯酸漆，其組分一般為50%的固體物（色粉）和50%溶劑。此外，在噴涂過程中，還需加入稀釋劑以調節油漆的粘稠度，稀釋劑與油漆的體積比例一般為4:5。了解可知，油漆又多以苯系有機物作為溶劑和稀釋劑，而苯系物的揮發性和毒性都很強。因此，油漆中的溶劑和稀釋劑在噴漆和漆層固化過程中都將揮發出來。這些有毒的苯系有機物廢氣彌漫在車間內，傷害工人的身體健康，排出車間外又將對周圍環境造成污染。因此，環保部門已要求對這類廢氣進行凈化處理，達到國家標準后方可排放。
現場調查可知，該廠噴漆車間有四組噴漆水簾柜、兩組旋轉自動噴漆室和一臺烘烤設備，產生的噴漆廢氣由九條排氣管排至樓頂，每條排氣管的排氣量在12000 m³/h左右，廢氣均未經處理就直接排放。由于車間內除了每臺噴漆水簾柜內有兩臺風機抽排柜內廢氣和兩組旋轉自動噴漆室各有一臺風機抽排室內廢氣外，再沒有其它抽排氣設施，因此，車間內廢氣根本抽排不干凈，加之烘烤廢氣與熱氣直接就排放在車間內，導致車間內有毒廢氣彌漫，溫度很高，工人的工作條件很差，廠方急切希望對這種狀況進行整改。
受該廠委托，深圳市創飛格環保技術有限公司提出該廠噴漆車間廢氣凈化工程方案。
二、設計依據、原則與范圍
（一）設計依據
1、廠方出具的噴漆廢氣治理工程設計施工委托書；
2、廠方提供的噴漆車間平面圖；
3、廠方提供的有關噴漆工藝的技術參數；
4、我司了解的同類噴漆生產工藝的有關數據；
5、國家標準《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996）；
6、廣東省地方標準《大氣污染物排放限值》（BD44/27-2001）；
7、《環境工程設計手冊•廢氣污染控制卷》；
8、《三廢處理工程技術手冊•廢氣卷》。
（二）設計原則
1、采用先進可靠的廢氣治理工藝與方法；
2、精確計算和精心設計；
3、布局合理，操作簡便，工程經濟、美觀、實用。
（三）設計范圍與工程內容
1、噴漆廢氣吸附凈化設備的設計、制做與安裝；
2、噴漆車間內廢氣抽排系統的設計、制做與安裝；
3、抽風機、排氣管以及與吸附凈化設備連接的管道的設計、采購、制做與安裝；
三、廢氣處理量與抽排量
（1） 噴漆廢氣
根據現場調查的數據，每臺噴漆水簾柜內各有兩臺抽排風機，分別各有兩條風管將水簾柜內的噴漆廢氣引至樓頂排放。四臺噴漆水簾柜共有七條排風管（其中有一臺噴漆水簾柜的兩條風管合并成為了一條）。兩組旋轉自動噴漆室各有一條排風管，共兩條。合計起來共有九條排風管，每條排風管的廢氣量為12000 m³/h（其中有一條為24000 m³/h），廢氣的總處理量約為120000 m³/h。設計安裝五臺廢氣凈化器，每臺凈化器處理量為24000 m³/h。
（2） 車間內廢氣
車間內廢氣是由各噴漆作業點、烘烤爐和油漆調配間泄漏的廢氣和熱氣，逸散在整個車間內。為保證車間內空氣清新，需要將這些逸散的有毒廢氣和熱氣排出。由于這部分氣體屬于車間通風換氣的氣體，濃度不是很高，因此可不進行處理。本方案在車間內頂部安裝四組排風管道，用四臺抽排風機將車間內的空氣排至樓頂排放，新鮮空氣從車間四周的窗戶自然進入車間內。每臺風機的設計抽排風量為24000 ~26000 m³/h ，合計總風量約為100000 m³/h。
四、治理要求
廢氣中的顆粒物經處理后達到廣東省地方標準《大氣污染物排放限值》（BD44/27-2001）中第Ⅱ時段規定的排放標準：
顆粒物 120 mg/m³
廢氣中的有機溶劑經凈化后達到廣東省地方標準《大氣污染物排放限值》（BD44/27-2001）中第Ⅱ時段規定的排放標準
苯 12 mg/m³
甲苯 40 mg/m³
二甲苯 70 mg/m³
五、處理方案的比較與選擇
1、有機廢氣凈化方法
目前，對含有有害有機溶劑廢氣的凈化方法，主要有吸收法、吸附法、冷凝法和燃燒法。
吸收法主要是采用適當的液體吸收劑來吸收凈化廢氣中的污染物。此方法簡單可靠，投資省，處理風量不受限制，適于處理低濃度并含顆粒物的廢氣。對不同的污染物，可選擇不同的液體吸收劑。但對于揮發性很強的有機溶劑廢氣，由于不能用水來作吸收劑，所以，很難選擇到合適的吸收劑。該法操作簡單，處理效果一敗涂地。
吸附法主要是采用吸附材料（如活性炭等）來吸附凈化廢氣中的污染物。這種方法比較適合于中等風量以下、間歇性排放的低濃度廢氣的處理。該法操作簡單，易管理，效果好。
冷凝法是將廢氣的溫度降低，使污染物冷凝、凝結成液體并與廢氣分離，以此來達到凈化的目的。這種方法適用于高濃度廢氣的凈化，并可以回收資源。但該法投資大，能耗高，操作復雜，不適宜處理大風量、低濃度的廢氣。
燃燒法分為直接燃燒法和催化燃燒法。直接燃燒法是將含有污染物的廢氣送入燃燒器燒掉；催化燃燒是在有催化劑幫助下燃燒廢氣中的有害物質。燃燒法也投資大，能耗高，操作復雜，同樣不適宜處理大風量、低濃度的廢氣。
2、凈化工藝和流程
綜合比較有害有機溶劑廢氣污染物的各類凈化方法，本工程選用“活性炭吸附法”來凈化噴漆廢氣中有機污染物。凈化設備其工作原理如下：
凈化設備工作時，廢氣被風機抽入吸附裝置內，首先通過濾網過濾器，以去除油漆顆粒物，然后廢氣通過活性炭吸附層時，由于在固體吸附劑（活性炭）和有機揮發物之間存在的分子間引力（范德華力），廢氣中的有機物被活性炭吸附，從而使氣體得到凈化。經凈化后的氣體可直接排放。
活性炭吸附法的工藝流程如下：
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六、現場情況與工程布置
1、現場情況
現場情況是，噴漆車間共有九條排風管將噴漆廢氣直排樓頂，排氣口距樓頂地面高度約1.5 m，廢氣由各噴漆設備內的風機直接抽排至樓頂。樓頂上有足夠的面積可以來安裝凈化設備。
2、工程布置
對于噴漆設備產生的廢氣，本方案設計采用五臺活性炭吸附裝置來凈化處理。吸附裝置安裝在車間樓頂上，將原來廢氣排放管每兩條合并成一條管后接入吸附裝置內。同時，在每臺活性炭吸附裝置后各增加一臺抽風機，以克服吸附裝置增加的阻力，保證各噴漆作業點抽風順暢。由于噴漆時有少量的油漆霧隨廢氣排出，若這些漆霧直接吹到活性炭吸附層上，會很快使活性炭層發生板結，導致氣阻增大，處理效果喪失。因此，本方案在活性炭吸附層前設計一過濾層，以濾除漆霧，保證活性炭吸附層能正常工作。過濾層采用稀疏過濾材料，濾板可以方便地取下來，定期更換過濾材料。當感覺到噴漆設備內的抽排風效果明顯下降時，表明需更換過濾材料了。
對于車間內廢氣的抽排，本方案設計在車間內頂部安裝四組排風管道，每組風管按一定的走向，均布在車間內，風管的底部開有多個吸風口，廢氣被從風管的底部的吸風口吸入，然后由風機抽至樓頂排放。四臺抽排風機也安裝在車間樓頂。
七、設計參數
吸附裝置臺數5 臺
型號CFG-X250
處理風量24000m³/h.臺
尺寸（長×高×寬） 3000×2500×3400mm
吸附層數1層
吸附層厚600 mm
空層過氣面積7.5 m²
空層氣體流速<0.9 m/s
車間廢氣抽排系統四組
風機臺數9 臺
風機型號4-72No:10C
抽排風量23312~26277m³/h.臺
風機轉速710r/min
風機全壓721~650pa
風機功率7.5kw/380v
電動機型號 Y132M-4
八、報價(略)
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