湿法洗桶车间废气治理工程设计方案的探析

2021-11-11徐炬流

皮革制作与环保科技 2021年6期

徐炬流

（佛山市腾源环保科技有限公司，广东佛山 528300）

影响大气污染的因素很多，其中化工厂排放的废气是最重要的因素之一，我国化工企业在生产过程中会产生多种不同类型的废气，性质复杂，危害极大。基于此，本文以某一化工企业为例，提出了一种湿法洗桶车间废气治理工程设计方案，以期对我国化工企业废气治理起到一定的借鉴作用。

1 湿法洗桶车间废气治理工程设计方案分析

1.1 湿法生产工艺及产污环节

在本化工企业中，大气污染主要来源于废水处理站的调节池、厌氧池；原有甲类仓车间的破碎、清洗、撕碎机、碱洗；原有乙类仓车间蒸煮、洗板流水线、横压机、自动开桶机[1]。

1.2 设计风量、原始浓度与排放要求

1.2.1 设计风量

根据委托方提供，该项目废气主要来源于废水处理站的调节池、厌氧池产生的废气；原有甲类仓车间的破碎、清洗、撕碎机、碱洗产生的废气；原有乙类仓车间蒸煮、洗板流水线、横压机、自动开桶机产生的废气。

（1）废水处理设施

在废水处理设施中，主要设有调节池、厌氧池房等。具体生产情况为：调池节池、厌氧池体积为12 m×3.5 m×3.5 m，污泥压缩房4.0 m×6.0 m×3.5 m，排气温度≤40 ℃，在生产过程中常常会产生VOCs、苯、甲苯、二甲苯、恶臭、酸、碱等污染因子；主要选用的废气收集方式为：8次/h（参考《CJJT 243-2016 城镇污水处理厂臭气处理技术规程》）；废气量为1 848 m3/h[2]。

（2）原有甲类仓库

在原有甲类仓库中，主要设有破碎清洗、撕碎机密闭房、塑料桶碱洗车间密闭房等。

破碎清洗一体机、撕碎机安装在一个31.0 m×11.0 m×5.2 m的密闭房内。厂方要求密闭间内设置4个吸风口，规格为1.5 m×0.8 m的侧吸罩，配套排风管直径为300 mm，排气温度≤40℃，在生产过程中常常会产生VOCs、苯、甲苯、二甲苯等污染因子；主要选用的废气收集方式为：设置侧吸罩1.5 m×0.8 m×0.5 m，收集罩距离污染源点0.1 m，数量4个；废气量为3 510 m3/h。

塑料桶碱洗车间密闭房的具体生产情况为：碱洗过程分别在两个规格为11.0 m×10.3 m×3.5 m的密闭房内进行，每个密闭房设置3个工作岗位，其中一个密闭房可以根据风量情况进行调节密闭房的大小或取消；排气温度≤40℃，在生产过程中常常会产生VOCs、苯、甲苯、二甲苯、硫酸雾、盐酸雾等污染因子；主要选用的废气收集方式为：设置上吸罩2.0 m×2.0 m×0.5 m，三面加胶帘，操作面为2.0 m×1.0 m，数量6个；废气量为21 600 m3/h。

（3）原有乙类仓库

在原有乙类仓库中主要设有蒸煮工序、洗板流水线密闭房、横压机、自动开桶机密闭房。

蒸煮工序的具体生产情况为：现有3 个规格为2.0 m×1.3 m×2.2 m的蒸煮池，根据实际情况，在蒸煮池的一端设置侧吸罩收集废气，侧吸罩的规格为1.3 m×1.2 m×0.9 m，吸风口为1.3 m×1.2 m，排气温度≤470℃，在生产过程中常常会产生VOCs、苯、甲苯、二甲苯、硫酸雾、盐酸雾、蒸汽等污染因子；主要选用的废气收集方式为：设置吹吸式排风罩规格为1.3 m×1.2 m×0.9 m，蒸煮池尺寸为2.0 m×1.3 m，数量为3个；废气量为14 274 m3/h[3]。

洗板流水线密闭房的具体生产情况为：洗板流水线由防锈池、自清洗机、精压机、较平机组成。防锈池规格为2.0 m×1.3 m×2.2 m；自清洗机、精压机、较平机设置一个规格为5.7 m×5.0 m×2.3 m的密闭房内。根据实际情况，在防锈池的一端设置侧吸罩收集废气，侧吸罩的规格为1.3 m×2.0 m×0.5 m，吸风口为1.2 m×1.2 m，密闭房内不设置操作岗位，密闭房进、出材料的料口规格为1.3 m×0.5 m；排气温度≤40 ℃，在生产过程中常常会产生VOCs、氨气等污染因子；主要选用的废气收集方式为：在防锈池侧设置1个规格为1.3 m×1.2 m×0.9 m的吹吸式排风罩，并在清洗密闭房进料口上方设置上吸式收集罩，收集罩规格为1.3 m×0.3 m×0.4 m，收集罩距离污染源0.5 m，两面加帘遮挡，数量为2个；废气量为6 162 m3/h。

横压机的具体生产情况为：在横压机上方设置上吸式收集罩，收集罩规格为1.0 m×3.0 m×0.5 m，吸风口为1.0 m×3.0 m；排气温度≤40 ℃，在生产过程中常常会产生VOCs、苯、甲苯、二甲苯等污染气体；主要选用的废气收集方式为：设置上吸罩1.0 m×3.0 m×0.5 m，四周加胶帘到设备0.1 m处，数量1个；废气量为1 008 m3/h。

自动开桶机密闭房的具体生产情况为：整台设备4.0 m×2.4 m×2.2 m是全封闭操作，进出料口1.8 m×1.5 m，排气口200 mm，排气量为2 000 m3/h；排气温度≤40 ℃，在生产过程中常常会产生VOCs、苯、甲苯、二甲苯等污染气体；主要选用的废气收集方式为：管道风速取17 m/s；废气量为2 000 m3/h。

收集废水处理设施废气、原有甲类仓库废气、原有乙类仓库废气所需的排风量为50 402 m3/h，因此设施设计风量取整为50 000 m3/h。

1.2.2 废气的原始浓度

根据该企业生产工艺项目的具体情况，得到废气的原始浓度，如表1所示。（浓度单位mg/m3、臭气浓度单位为无量纲）

表1 废气的原始浓度（mg/m3）

1.2.3 排放要求

废气经处理设施处理后排放要求拟按《家具制造行业挥发性有机化合物排放标准》（DB44/814-2010）中第Ⅱ时段限值和《大气污染物排放限值》（DB44/27-2001）第二时段二级标准的较严者执行：（烟囱15 m、速率单位kg/h、浓度单位mg/ m3、臭气浓度单位为无量纲）[4]。其中，废气排放要求，如表2所示。

表2 废气排放要求

1.3 废气处理工艺设计

根据计算结果与相关废气排放要求，本文提出了合理的废气处理工艺设计方案。其中废气处理工艺设计方案，如图1所示。

图1 废气处理工艺设计方案

1.4 原有甲乙仓库废气处理系统运行费用

1.4.1 活性炭再生时间

本系统共设3个吸附装置，2用1备，每个装蜂窝活性炭装填量为3.12 m3，约1 400 kg。设吸附容量为0.3 kg（溶剂）/kg（炭），则吸附床达到饱和时吸附溶剂量为420 kg。又设废气进口平均浓度为120 mg/m3，废气出口平均浓度为30 mg/m3，则每小时被吸附下来的溶剂量为：W=（120-30）×40 000×10-6=3.6 kg/h。到达饱和的时间间隔：T=420×2÷3.6=233.33 h

生产线每天工作16 h，即吸附装置每运行约14.58 d左右（此数据为理论计算数据，具体以再生以实际工况为准）；蜂窝活性炭吸附饱和，需要进行再生操作[5]。

1.4.2 每小时废气处理设施耗电量

通过有效计算，生产线中各运行设备每小时废气处理设施耗电量，如表3所示。