某工業(yè)（深圳）有限公司位于深圳市鹽田沙頭角保稅區(qū)，是一家生產(chǎn)加工光纜產(chǎn)品及光纖MTP跳線的企業(yè)。因生產(chǎn)需要，擬擴建1座注塑車間(5臺注塑機，4臺光纖機）。 在日常生產(chǎn)中，注塑機在高溫熱熔工序中會產(chǎn)生揮發(fā)性有機物，形成有機廢物，這些揮發(fā)性有機物廢物具有效強的刺激性氣味，會刺激人的眼睛、呼吸系統(tǒng)和皮膚等。若上述注塑有機廢氣不經(jīng)深度處理而直接排出室外，將對周圍廠區(qū)周邊大氣環(huán)境造成污染。業(yè)主具有積極的環(huán)保意識，現(xiàn)計劃投資建設(shè)1套車間注塑有機廢氣收集及深度凈化治理設(shè)施，且該廢氣經(jīng)凈化治理后須達到廣東省地方標準《大氣污染物排放標準》(DB44/27-2001)第二時段二級標準中“現(xiàn)有污染源排放限值”規(guī)定的排放濃度和速率要求后引入高空排放。 受業(yè)主委托，深圳市金潔環(huán)保科技有限公司負責提供該項目擴建注塑車間1套注塑有機廢氣凈化治理工程系統(tǒng)初步設(shè)計方案。

二、設(shè)計依據(jù)與原則
2.1 工程基本內(nèi)容
擬建注塑(5臺注塑機，4臺光纖機)有機廢氣的收集、車間外凈化治理設(shè)施、排放口和檢測平臺，主要包括:車間內(nèi)集氣罩和收集風管、車間外廢氣輸送風管、中壓離心風機、預處理+UV光催化氧化分解裝置、檢測平臺和檢測口、檢修平臺和檢修門、防護欄、爬梯等。

2.2 工程設(shè)計基礎(chǔ)資料
1、甲方提供的該工程項目設(shè)計委托；
2、甲方提供的擴建注塑車間廢氣產(chǎn)生點的現(xiàn)場平面位置圖、已建構(gòu)筑物位置圖以及標高、工程場地等數(shù)據(jù)資料；
3、甲方提供的有關(guān)原材料中揮發(fā)性有機物的成分數(shù)據(jù)和說明資料；

4、甲方提供的廢氣種類、濃度范圍、排放規(guī)律等數(shù)據(jù)資料；

2.3 設(shè)計依據(jù)
1、國家標準《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)；
2、國家標準《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準》(GBZ1-2010) ；
3、國家標準《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》(GBZ2-2007)；
4、廣東省地方標準《大氣污染物排放限值》(DB44/27-2001) ；
5、深圳市人居環(huán)境委員會關(guān)于印發(fā)2014年揮發(fā)性有機物污染整治工作方案的通知(深人環(huán)﹛2014﹜265號)；
6、深圳市人民政府關(guān)于印發(fā)大氣環(huán)境質(zhì)量提升計劃(2017-2020年)的通知(深府[2017]1號。

2.4 設(shè)計參數(shù)資料
1、《三廢處理工程技術(shù)手冊?廢氣卷》化學工業(yè)出版社；
2、《環(huán)境工程計算手冊》中國石化出版社；
3、《環(huán)保設(shè)備材料手冊》(第二版)治金工業(yè)出版社；
4、《環(huán)保設(shè)備設(shè)計手冊》化學工業(yè)出版社；
5、《工業(yè)廢氣凈化與利用》化學工業(yè)出版社；
6、《環(huán)境工程手冊?工業(yè)廢氣控制卷》高等教育出版社；
7、《化工環(huán)境保護設(shè)計手冊》化學工業(yè)出版社；
8、《大氣環(huán)境工程師實用手冊》化學工業(yè)出版社。
 
2.5 設(shè)計原則
· 經(jīng)濟與效益原則
  廢氣處理相對于其他行業(yè)是只投入而不產(chǎn)出，因此必須要以最小的投資，取得最大效益，同時還需確保廢氣參數(shù)達標排放。
· 采用先進成熟可靠、節(jié)省投資的技術(shù)原則
  環(huán)境污染、大氣霾物日趨嚴重，越來越引起人們的關(guān)注，各種環(huán)保技術(shù)也相繼問世，然而許多環(huán)保技術(shù)仍需要實踐檢驗，在選擇處理技術(shù)時，必須采用先進成熟可靠、節(jié)省投資的技術(shù)。
· 建筑布局實用美觀的原則
  廢氣處理構(gòu)布局首先考慮的是其實用性，但隨著審美的不斷發(fā)展，廢氣處理構(gòu)筑物的布局和外形也要有一定的美觀性，既要和當?shù)丨h(huán)境和建筑相協(xié)調(diào)，又要獨樹一幟，別具一格。
 
三、設(shè)計處理規(guī)模及治理目標
3.1 注塑車間廢氣排風量核算
3. 1.1 現(xiàn)場調(diào)查資料
業(yè)主擬擴建注塑車間1座，內(nèi)部設(shè)立5臺注塑機，4臺光纖機。車間未建氣罩、收集風管，樓頂未建注塑有機廢氣凈化系統(tǒng)。

3.1.2 廢氣風量核算
﹙1﹚5臺注塑機
若按照每臺注塑機所產(chǎn)生注塑有機廢氣量1500m3/h.臺進行核算，則5臺注塑大機所產(chǎn)生注塑有機廢氣量為:Q＝5臺*1500m3/h.臺＝7500 m3/h。
（2） 4臺光纖機
若按照每臺光纖機所產(chǎn)生有機廢氣量1000 m3/h. 臺進行核算，則4臺注塑小機所產(chǎn)生注塑有機廢氣量為: Q＝4000 m3/h，考慮到現(xiàn)場條件、安全因素和盡量減少廢氣排放口原則，本項目計劃配套建設(shè)1套* Q＝12000 m3/h的有機廢氣凈化治理系統(tǒng)。

3.2 環(huán)保治理目標
按照深圳市人居委關(guān)于本項目的環(huán)評報告表及批復意見要求，該項目擴建注塑車間所產(chǎn)生注塑廢氣經(jīng)凈化治理后須達到廣東省地方標準《大氣污染物排放限值》﹙DB44/27-2001﹚第二時段二級標準中“現(xiàn)有污染源大氣污染物排放限值”規(guī)定的排放濃度、排放速率﹙15m﹚要求，具體參數(shù)如下：

四、有害溶劑污染物基本性質(zhì)
注塑廢氣成分比較復雜，主要為顆粒物、氯乙烯、丙烯腈、非甲烷總烴等污染物。其中揮發(fā)性有機物﹙非甲烷總烴﹚通常指甲烷以外的所有可揮性的碳氫化合物﹙其中主要是C2-C8﹚。它們可在有機物質(zhì)的生成過程中形成，也可以在有機物質(zhì)發(fā)生化學分解或生物學降解的過程中 形成，并逸入大氣。非甲烷總烴具有相對強的活性，是一種性格比較活潑的氣體，導致它們在大氣中既可以以一次揮發(fā)物的氣態(tài)存在，又可以在紫外線照射下，在PM10顆粒物中發(fā)生無窮無盡的變化，再次生成為固態(tài)、液態(tài)或二者并存的二次顆粒物存在；且參與反應的這些化合物壽命還相對較長，可以隨著風吹雨淋等天氣變化，或者飄移擴散，或者進入水和土壤，污染環(huán)境。非甲烴總烴對人體健康的影響主要是刺激眼睛和呼吸道，使皮膚過敏，使人產(chǎn)生頭痛、咽痛與乏力，其中還包含了很多致癌物質(zhì)。

五、廢氣處理方法簡介及選擇
目前，對注塑有機類廢氣凈化方法 ，主要有吸收法 、吸附法、冷凝法、燃燒法、光催化氧化法。

5.1 吸收法
吸收法主要是采用適當?shù)囊后w吸收劑（如水、天然樵物吸收劑、含化學藥劑的溶液、柴油、硅油等）來吸收凈化廢氣中的有機污染物。吸收法方法簡單，運行費用低，處理風量不受限制，適于處理低濃度并含有顆粒物的廢氣。對不同的有機污染物，可選擇不同的液體吸收劑。吸收法的設(shè)備有噴淋塔、填料塔、旋流板塔、鼓泡塔等。該法操作簡單，能耗低，運行成本低廉，但對于廢氣中揮發(fā)性很強的有機溶劑，若采用合適的吸收劑，將達到很好的凈化效果。而實際應用時沒有選擇合適的吸收液，揮發(fā)性氣體處理效果不是很理想，因此，吸收法一般不被單獨用來處理注塑廢氣，而多數(shù)被設(shè)計作為注塑類有機廢氣組合處理方法中的前處理工藝，用來去除廢氣中的顆粒物和揮發(fā)性有機物。

5.2 吸附法
吸附法主要是采用吸附材料（如活性炭、焦炭、硅藻土、分子篩等）來吸附凈化廢氣中的有機污染物。這種方法比較適合于處理低濃度大風量的有機廢氣。該法操作簡單，管理方便，處理效果好。由于吸附法的反應均發(fā)生在吸附材料的表面，水、溶液與油霧等都可以粘住吸附材料的表面使其喪失作用，故該法在使用中應防止上述物質(zhì)對吸附材料的影響。

5.3 冷凝法
冷凝法是將廢氣的溫度降低，使廢氣中的有機污染物冷凝、凝結(jié)成液體而與廢氣分離，以此來達到凈化目的！這種方法適用于廢氣量較小、有機污染物濃度高的廢氣的凈化，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！

5.4 燃燒法
由于有機物均具有可燃性，因此可以采用燃燒法來處理有機廢氣。燃燒法可分為直接燃燒法和催化燃燒法。
直接燃燒法：利用燃氣或燃油等輔助燃料燃燒放出的熱量將混合氣體加熱到一定溫度（700-800℃），駐留一定的時間，使可燃的有害氣體燃燒。該法工藝簡單、設(shè)備投資少，但能耗大、運行成本高。
催化燃燒法：將廢氣加熱到200~300℃經(jīng)過催化床燃燒，達到凈化目的。該法能耗低、凈化率高、無二次污染、工藝簡單操作方便。適用于高溫高濃度的有機廢氣治理，不適用于低濃度、大風量的有機廢氣治理。

5.5 光催化氧化分解法
通過高壓電源產(chǎn)生高磁，通過高磁發(fā)生器向設(shè)備內(nèi)部發(fā)射高磁使UV光紫外燈產(chǎn)生紫外線和臭氧分解惡臭氣體，改變惡臭氣體如：氨、三甲膠、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC類，苯系物、苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、丙酮、丁酮、甲醛、乙醛、乙酸乙酯、苯乙烯、烷烴、烯烴、煥烴、芳香烴、酚、硫化氫、硫醇、硫醚、氨、胺、吲哚、硝基、的分子鏈結(jié)構(gòu)，使有機或無機高分子惡臭化合物分子鏈，在高能紫外線光束照射下，降解轉(zhuǎn)變成低分子化合物，如CO2、H2O等。

先利于超強高磁對流對有機廢或無機廢氣進行快速列解分裂打短，再利用高能高臭氧 UV 紫外線光束分解空氣中的氧分子產(chǎn)生游離氧 ，即活性氧，因游離氧所攜正負電子不平衡所以需與氧分子結(jié)合 ，進而產(chǎn)生臭氧 。最后通過臭氧發(fā)生器制造足夠的氧離子對廢氣進行氧化 ，達到讓廢氣生成二氧化碳和水的效果。

有機廢氣→對流高磁+光解+O2→O-+*（活性氧）O+O2 →O3→CO2+H2O（達標排放）眾所周知臭氧對有機物具有極強的氧化作用，對惡臭氣體及其它刺激性異味，有立桿見影的效果。

當有機廢氣經(jīng)排風設(shè)備輸入到本凈化設(shè)備后，凈化設(shè)備運用高能UV紫外線光束及臭氧對惡臭氣體進行協(xié)同分解氧化反應，使惡臭氣體物質(zhì)其降解轉(zhuǎn)化成低分子化合物、水和二氧化碳，再通過排風管道排出室外。利用高能UV光束裂解惡臭氣體中細菌的分子鍵，破壞細菌的核酸（DNA），再通過臭氧進行氧化反應，徹底達到脫臭及殺滅細菌的目的。

通過以上對業(yè)主使用原材料分析、注塑有機廢氣濃度及生產(chǎn)工藝流程分析，并結(jié)合工程的情況（有機廢氣濃度很低、VOCs量少和顆粒物濃度低等點），本方案注塑廢氣的凈化治理選用預處理+UV光催化氧化分解裝置凈化工藝。
 
 六、工程實施

6.1 廢氣凈化工藝流程示意圖

6.2 工藝流程說明
UV 光催化氧化分解器 （ VOCs 去除率 90% 以上）
車間擬擴建 8+4臺注塑機所產(chǎn)生的低濃度有機廢氣被收集（收集率 90% 以上）后，通過管道和風機引入高效 UV光催化氧化分解器。UV光解光催化氧化廢氣處理設(shè)備利用特制的高能 UV紫外線光束照射VOC有機廢氣，裂解有機廢氣如 ：氯乙烯、丙烯腈、非甲烷總等的分子結(jié)構(gòu)，使有機化合物分子鏈 ，在高能紫外線光束 照射下，降解轉(zhuǎn)變成低分子化合物 ，如CO2、H2O等。

利用高能 UV 紫外線光束分解空氣中的氧分子產(chǎn)生游離氧 ，即活性氧，因游離氧所攜正負電子不平衡所以需與氧分子結(jié)合 ，進而產(chǎn)生臭氧 。眾所周知臭氧對有機物具有極強的氧化作用 ，對有機氣體及其它刺激性異味有立竿見影的清除效果。

納米光催化 Ti02 ，其作用機理簡單來說 ：納米光催化劑 TiO2在特定波長的光的照射下受激生成”電子一空穴 對 （一種高能粒子），這種“ 電子一空穴”對和周圍的水、氧氣發(fā)生作用后 ，就具有了極強的氧化一還原能力 ，能將空氣中醛類、烴類等污染物直接分解成無害無味的物質(zhì) ，從而達到了消除空氣污染的目的。

6.3 工藝特點
1、系統(tǒng)過風速度小 ，阻力相對較低，耗能少；
2、設(shè)備安裝維護簡單 ，運行成本低 ；
3、無可燃性、爆炸性、危險性；
4、凈化裝置設(shè)有多套檢修口 ，并相應配置檢修平臺 ，維護管理方便 。