山东晟博环境科技有限公司
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本公司研发公开了一种新型辉光裂解污水处理装置，包括处理箱，所述处理箱的上端固定有遮挡板，所述处理箱的上端设有两个一滑槽和两个一开口，两个一滑槽内均安装有两个一滑块，四个一滑块的上端共同固定有移动板，所述移动板上固定有储存箱，所述储存箱上连接有输送管，所述输送管的一端贯穿移动板和两个一开口并延伸至处理箱内，所述移动板的下端四角均固定有固定杆。本实用新型解决了有机废水处理时步骤复杂，不能将污水中的有机物彻底处理的问题，并且可以除去污水中的重金属和氨氮化合物，保证水的干净，同时在处理时不产生污泥和固体废物，减少处理步骤，提高效率，降低处理时的成本。
迪亚科技企业孵化器
80T/d废水处理
山东晟博环境科技有限公司
2017年10月
山东晟博环境科技有限公司与美国阳光药业有限公司合资成立于2010年7月，注册资金1200万元，是一家专业从事废水、废气治理的厂家，公司集科研设计、制造安装、设备调试、工程承包于一体。
公司实验中心各类监测仪器齐全，可对污染物作微量全分析；同时具备物化、生化、深度处理等模拟运行条件，拥有一批理论基础扎实、专业技能超群、老、中、青结合的研发队伍。具有多年工作经验的硕士研究生学历高端技术人材15名，本科生以上技术人员20名，我公司承接的废水处理工程以严格的实验数据为依据进行设计，对废水水量较大和水质情况复杂的废水，我公司以现场中试数据为依据，以确保工程一次性投建成功，从而达到达标排放的目的，在客户中赢得了良好的声誉。
公司zhuanli技术高活性纳米多金属微电解污水处理技术、一种复合光催化及其制备处理废气的方法、一种高效光催化氧化剂及其制备方法：具有运行成本低、科技含量高、反应速度快、适用范围广等特点。公司围绕以上zhuanli开发的光触媒高级氧化设备及高活性纳米多金属微电解填料用于制药、化工、农药、印染、电镀、养殖等高浓度、高氨氮、重金属、高色度污水处理效果突出，中氨氮降解效果可达98%以上，是以上行业高难度污水处理的核武器。
| 实验中心 | 设计中心 |
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二、甲方工程概况
迪亚科技企业孵化器始建于2008年，是由迪亚实业有限公司与济南高新区创业中心联建的济南迪亚新药研发基地科技企业孵化器，该企业2013年被科技部认定为科技企业。园区内入住企业共34家，研发能力强，附加值高，每家企业研发方向不同，原料成分不一，在研发、生产过程中产生一定量的污水且成分复杂(约200多种）、毒素大，一定预先对大分子、毒素等物质通过高级氧化、内电解还原等工艺对其进行破环，否则常规的工艺根本无法对其进行处理。我方经过现场勘测，并经过一周的取样试验，根据试验结果，结合我们成熟的处理制药企业污水的经验，设计工艺如下：辉光裂解-纳米多金属微电解-接触氧化-达标排放。
（一）辉光裂解技术zhuanli（对大分子、毒素氧化断链）
1、原理：利用辉光激发光触媒产生羟基，氧化裂解有机物。该光触媒是通过桑树叶提取物敏化纳米TiO2后，有效地拓宽其光响应范围，在可见光区(400-700nm)有效吸收，在吸收可见光后被激发，将电子注入到 TiO2 导带，提高 TiO2对可见光的利用率，从而产生大量的羟基，促进其对有机污染物的催化氧化。
2、主要特点：
（1）该高效光催化氧化剂，有效地拓宽其光响应范围，在可见光区(400-700nm)有强吸收，提高了 TiO2对可见光的利用率，比单纯纳米TiO2催化剂的光利用率提高了12倍，比现有其他方法拓宽TiO2光响应范围的催化剂光利用率提高了2-5倍。
（2）高效光催化氧化剂稳定性好，寿命长，可连续运行2年以上。
（3）我们结合臭氧技术，超声波技术等制作出了高级溶液氧化设备。
（二）高级溶液氧化技术介绍：
Glaze于1987年首次提出，泛指反应过程有大量羟基自由基参与的氧化技术。其基础在于运用氧化剂、辐射，有时还与氧化剂结合，在反应中产生的活性极强的自由基（一般为羟基自由基·OH），再通过自由基与有机物之间的加合、取代、电子转移等使污染物全部或接近全部矿质化,因此在废水废气处理中的应用具有显著的效果，可以说是废水、废气处理应用中的核武器。
高级氧化技术其本质是利用羟基自由基氧化降解水相、气相中的各种污染物的化学反应。反应机理：羟基自由基·OH作为反应的中间产物，引发诱导产生链反应，·OH主要通过电子转移、亲电加成、脱氧反应等途径无选择地直接与各种有机化合物作用而将其降解为CO2、H2O和其他无害物质。羟基取代反应，羟基自由基进攻芳环上的氢，发生羟基置换反应，反应速率常数约为6*109mol·S1。由于羟基的作用，很容易生成芳环的二羟基取代物，使芳环发生邻位或间位开裂。脱氢反应，羟基自由基能直接拉出烷烃上的氢，生成水和有机自由基R，其反应速率常数约为2*109mol·s-1。生成的有机自由基R可以相互反应，也可以与水中的溶解氧反应。R-H+OH→R·+H2O，R·+O2→ROO，形成的过氧自由基（ROO·）作为一种强氧化剂，可脱去有机物上的氢原子：ROO+R-H→ROOH+R·，生成的R·自由基可以在分子上加上一个氧分子，导致自氧化的链反应能不断继续下去，直至有机物彻底氧化。电子转移反应，羟基自由基的产生以及与有机分子的反应都是由一系列复杂的链反应完成的。许多反应产物，如CO32-、HCO3-、HPO42-等与·OH发生反应。OH+CO32-→OH-+CO3-，OH+HCO3-→OH-+HCO3，OH+HPO42-→OH-+HPO4，由于反应产物不再诱发氧化剂产生羟基自由基，对羟基自由基起了掩蔽作用，链反应中止。且·OH氧化是一种物理化学过程，反应条件温和，比较容易控制，设备相对比较简单等优点，是一种有效降解废水中有机污染物的方法。
各种高级氧化技术（AOPS）的共同点是反应过程中产生活性很高的羟基自由基（·OH），其具有以下特点：
（1）氧化能力强，羟基自由基（·OH）的标准电极电势（2.8V）仅次于F2（2.87V），是一种氧化能力极强的氧化剂；
（2）反应速率常数大，羟基自由基（·OH ）非常活泼，与大多数有机物反应的速率常数在106-1010mol-1·L·S-1；
（3）无选择性，与反应物浓度无关；
（4）寿命短，羟基自由基（·OH）寿命很短，在不同的环境介质中，其存在时间有一定差别，一般小于10-4s；
（5）处理效率高，不产生二次污染。同时，羟基自由基（·OH）还具有杀灭细菌、防腐保鲜的功效。
AOPs（高级氧化）法的关键是产生高度活性的羟基自由基（·OH），我们采用加氧化剂、催化剂及借助紫外光激发敏化光触媒等多种途径产生。按产生羟基自由基（·OH）的方式可分为均相、多相和有无辐射照射等多种。
O3/UV法：是将臭氧与紫外辐射相结合的一种高级氧化技术。在紫外光的照射下，臭氧分解产生活泼的羟基自由基·OH。其反应机理如下：
O3+H2O+hv→O2+H2O2
H2O2 +hv → 2·OH生成的羟基自由基（·OH）是比臭氧更强的氧化剂。
O3/H2O2法：是将臭氧与过氧化氢组合的高级氧化技术，反应机理如下：
O3+OH- → HO2+O2
H2O2 →HO2 -+H-
O3+ HO2 -→·OH+ O2-+ O2
O3+·OH→HO2+O2
H2O2+·OH→HO2+ H2O
HO2-+·OH→HO2+ OH-
HO2→O2-+H+
RH+·OH→…→氧化产物
O3/H2O2法不需要UV使分子活化，在浊度较高的溶液中仍能良好运行，适用于浑浊的溶液体系。
H2O2/UV法：将紫外光（UV）及其他氧化剂或催化剂引入到H2O2体系中，可以提高H2O2的处理效果，其反应机理一般认为是：1分子的H2O2在紫外光（波长小于300mm）的照射下，产生2分子的羟基自由基，反应有：
H2O2+hv→2·OH
·OH+ H2O2→HO2+ H2O
H2O+ H2O2→·OH+ H2O+ O2
2HO2→H2O2+ O2
2·OH→H2O2
HO2+·OH→H2O+ O2
消毒杀菌：
利用高能离子辉光光束裂解恶臭气体中细菌的分子键，破坏细菌的核酸（DNA），再通过·OH、O3进行氧化反应，彻底达到脱臭及杀灭细菌的目的。
辉光裂解与芬顿工艺比较
名称 | 辉光裂解 | 芬顿 |
药剂 | 敏化光触媒 | 双氧水+硫酸亚铁+酸、碱 |
活性 | COD降解70-85% | COD降解30-50% |
活性 | 氨氮降解85-98％ | 不降解 |
适用pH | 2-10 | 3 |
危废 | 无 | 量大 |
成本(按活性处理COD及氨氮降解率和原料成本计算) | 0.8元/吨 | 1元/吨 |
反应后PH调整 | 升高6-7 | 不升高 |
对生化比的影响 | 提高生化比显著 | 提高生化比弱 |
色度影响 | 脱色 | 增色 |
处理前后是否调ph及絮凝 | 否，不增加盐分 | 是，增加盐分 |
各种规格的高活性多金属还原剂填料
高活性多金属还原剂填料的微观图像
高活性纳米多金属还原剂基本原理
目前，在难降解工业废水处理中，其中的毒害物质有机物有一定的共性，如大都含有硝基芳香烃类、偶氮类、高氯烃和芳香烃类化合物，它们含有的双键、碳双键、强拉电子基团、偶氮键、苯环类物质不容易被化学氧化，但通过研究表明，它们较容易化学还原，且还原转化后的产物对微生物的毒性和抑制性大大减弱，可生物降解性提高。
我们通过仔细研究电化学还原，并且经过大量的测试，成功找到了一种对毒害有机物进行还原处理的办法，即通过多金属组合，结合成给电子能力很强的物质，造成一个还原环境，使其还原毒害有机物，将其转化为无毒无害的有机物。同时通过使用纳米级金属来改善阳极，很大地增加了电位差。我们通过测试表明，碳+铁的电位是120mv，碳+纳米多金属的电位是-500mv到-800mv，这样其还原能力大为增强。在此基础上，我们又增加了一个阴极，建立了双金属体制，测试表明，新增加的阴极不仅可以进一步增强阳极的还原能力，同时，在新增阴极表面还可同时进行还原反应，在这样的还原环境下，还原能力有了质的飞跃。
3. 高活性纳米多金属还原剂的主要特点：
1) 反应速率快，一般工业废水只需要数分钟至数十分钟；处理水量大，料水比为1：3；
2) 具有良好的混凝效果，COD去除率高，一般在50%--70%；并且对色度的去除更佳；
3) 运行成本低，一般不超过0.50元/吨；
4) 作用有机污染物质范围广，如含有偶氮、碳双键、硝基、卤代基结构的难降解有机物质；
5) 适用pH范围广，如含有偶氮、碳双键、硝基、卤代基结构的难降解有机物质；
6) 运行管理方便，不钝化、不沟流；
7) 该方法既可以作为单独的处理方法，又可作为生物法的预处理工艺，除废水的生化性得到提高外，如做为预处理，可直接与后续好氧生物法耦合，富余的铁离子有利于磷的去除和提高活性污泥的沉降性能或生物膜法的挂膜能力；
8) 该方法可以达到化学沉淀除磷的效果，还可以通过还原除重金属。
纳米多金属微电解填料与传统的铁碳微料电解的比较
项目 | 纳米多金属微电解填料 | |
成分 | 碳+纳米多金属 | 碳+铁 |
活性 | COD降解率30-50% | COD降解率10-15% |
再生 | 可以 | 不可以 |
结块 | 不板结不沟流 | 板结沟流 |
适用pH | 2-10 | 3 |
污泥量 | 微量 | 量大 |
成本(按活性处理COD的降解率和原料成本计算) | 0.5元/吨 | 1元/吨 |
料水比 | 1:3 | 1:1 |
电位 | 负500-负800 | 正150 |
反应后PH调整 | 升高6-10 | 升高1-2 |
对生化比的影响 | 提高生化比显著 | 提高生化比弱 |
色度影响 | 脱色 | 增色 |
处理前后是否调ph及絮凝 | 否，不增加盐分 | 是，增加盐分 |
染料、印染废水；焦化废水；石油化工；淀粉工业和一般化工废水；屠宰废水、养殖废水
——上述废水在脱色的同时，处理水中的BOD/COD值显著提高；
石油废水；皮革废水；淀粉工业废水；造纸废水；医药废水；木材加工废水；屠宰废水、养殖废水
——上述废水处理后的BOD/COD值大幅度提高；
电镀废水；印刷废水；采矿废水；其他含有重金属的废水
——可以从上述废水中去除重金属；
有机磷农业废水；有机氯农业废水
——大大提高上述废水的可生化性，且可除磷，除硫化物。
高活性纳米多金属微电解填料对污染物的去除效果比市售高效铁碳微电解填料约高2-3倍。同时，因为吨水处理能力比高效微电解高3-6倍，吨水反应时间缩短了1/2-1/4,所以吨水建设成本和运行成本大为降低。总体处理效率为常规微电解的6-7倍。
（四）接触氧化法的特征：
1、工艺方面的特征：
（1）生物接触氧化法多采用比表面积大、空隙率高、水流通畅的生物填料，又加上充足的有机物和溶解氧，适用于微生物栖息增殖，因此生物膜上的生物是丰富的，除细菌和多种种属的原生动物和后生动物外，还能够生长氧化能力较强的球衣菌属的丝状菌，而无污泥膨胀现象发生。在生物膜上能够形成稳定的生态系统和食物链。
（2）填料表面全部为生物膜所密布，形成了生物膜的主体结构，由于丝状菌的大量滋生，有可能形成一个呈立体结构的密集的生物网，废水在其中通过能够有效地提高净化效果。
（3）由于进行曝气，生物膜表面不断的接受曝气吹脱，这样有利于保持生物膜的活性，一是厌氧膜的增殖，也宜于提高氧的利用率，因此能够保持较高浓度的活性生物量。正因为如此，生物接触氧化法能够接受较高的有机负荷，处理效率较高，有利于减小反应池容积和占地面积。
2、运行方面的特征：对冲击负荷有较强的适应能力，在间歇运行条件下，仍能够保持良好的处理效果，对排水不均匀的企业，更具有实际意义；操作简单，运行方便、易于维护管理，勿需污泥回流，不产生污泥膨胀现象；污泥生成量少，污泥颗粒较大，易于沉淀。
3、功能方面的特征：具有多种净化功能，除有效地去除有机污染物外，如运行得当还能够用以脱氮和除磷，因此可以作为三级处理技术。
接触氧化池节省占地面积，运行方便，易于维护及管理，因此本方案推荐使用接触氧化池。
1、迪亚新药污水来源 ：实验室研发清洗污水、食堂污水、生活污水组成。其中实验室污水含有甲醛、甲苯、丙酮、二甲烷等200种以上有机物质。水质复杂、有毒难以生化处理。
类别 | COD(mg/L) | NH-N4(mg/L) |
实验室清洗污水 | 5000 | 80 |
生活污水 | 400 | 130 |
两个食堂污水 | 800 | 70 |
混合出水 | 4000 | 60 |
3.2. 设计依据、原则
3.2.1 设计依据
（1）甲方要求及提供的相关技术资料
（2）通过在甲方现场取污水水样一周在实验室所做的完整实验结果实验室中试处理结果（一周平均）
处理步骤 | COD mg/l | BOD mg/l | 氨氮mg/l | TDS mg/l | |
一步：辉光裂解 | 进水 | 4000 | 22 | 60 | 478 |
将混合后污水进入辉光裂解处理1小时。 | 出水 | 1100 | 22 | 35 | 478 |
第二步:纳米多金属微电解 | 进水 | 1100 | 22 | 35 | 478 |
将辉光裂解处理后污水进入纳米多金属微电解处理1小时。 | 出水 | 770 | 420 | 35 | 478 |
第三步：接触氧化 | 进水 | 770 | 420 | 35 | 478 |
将纳米多金属微电解处理后污水进入接触氧化处理24小时。 | 出水 | 154 | 30 | 5 | 478 |
第四步：二沉池 | 进水 | 154 | 30 | 5 | 478 |
将接触氧化处理后污水进入二沉池沉淀3小时后，达标排放。 | 出水 | 135 | 30 | 5 | 478 |
（2）多次现场勘测
（3）结合我们成熟的处理制药企业污水的经验
3.2.2.设计规范
本项目的设计、施工与安装必须按照国家的专业技术规范与标准执行。
其规范与标准如下：
GB 50014-2006《室外排水设计规范》；
SH 3095-2000《石油化工污水处理设计规范》；
GB 50016-2006《建筑设计防火规范》；
GB 50140-2005《建筑灭火器配置设计规范》；
GB50069-2002《给排水工程构筑物结构设计规范》；
GB 50332-2002《给排水工程管道结构设计规范》；
GB 50268-2008《给排水管道工程施工及验收规范》；
GB 50242-2008《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》；
GB50010-2002《混凝土结构设计规范》；
GB50007-2002《建筑地基基础设计规范》；
GB50191-93《构筑物抗震设计规范》；
GBJ141-90《给排水构筑物施工及验收规范》；
GB 8978-1996《污水综合排放标准》；
GBZ1-2002《工业企业设计卫生标准》；
GB50054-92《工业与民用供配电系统设计规范》；
GB50034-1992《工业企业照明设计标准》；
GB50227-95《并联电容器装置设计规范》；
GB50054-95《低压配电设计规范》；
GBJ63-90《电力装置的电测量仪表装置设计规范》；
GB50217-94《电力工程电缆设计规范》；
GB50034-92《工业企业照明设计标准》；
GB50057-94（2000版）《建筑物防雷设计规范》；
HG/T20675-1990《化工企业静电接地设计规程》；
GB50055-93《通用用电设备配电设计规范》；
YSJ411-89《防腐工程施工操作规程》
GB50108-2001《地下工程防水技术规范》
GB50003-2001《砌体结构设计规范》
JGJ18-84《钢筋焊接及验收规程》
国产设备的制造和材料符合下列标准、规范和规定的最新版本要求， GB150-1998《钢制压力容器》；
JB/T2932-1999《水处理设备制造技术条件》；
JB/T 4735-1997《钢制焊接常压容器》；
JB2880-81《钢制焊接常压容器技术条件》；
GB113-9128《钢制管法兰》；
ZBJ98003-87《压力容器油漆、包装技术条件》；
接口法兰符合HG5010-58《平焊法兰》；
电控系统符合GB50054-95《低压配电设计规范》；
电气设备应满足GB7251-87《低压成套开关设备》国家标准，控制箱的防护等级应按GB4942.2-85《低压电器外壳防护等级》的规定标明, 控制箱的防护等级不低于主设备的防护等级；
衬里钢管和管件符合下列标准和规程的最新版本的要求：
HG21501《衬胶钢管和管件》；
HG20538《衬塑（PP、PE、PVC）钢管和管件》；
系统安装和验收符合以下规范：
GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》；
GB 50252-1994《工业安装工程质量检验评定统一标准》；
GB 50275-1998《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》；
HG20203-2000《化工机器安装工程施工及验收规范》；
GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》；
GB50184-93《工业金属管道工程质量检验评定标准》；
DL519-1993《电厂用水处理设备质量验收标准》；
GB/T13922.1-1992《水处理设备性能试验 总则》。
3.2.3 设计原则
1.严格执行国家有关环境保护的各项规定，确保出水指标达到建设单位要求；
2.采用先进的生产工艺，做到工艺合理可行，技术先进适用，操作简便，投资低，占地面积少，运行经济，易于维护；
3.废水处理设施在运行上有较大的灵活性和可调节性，以适应水质水量的变化；
4.设计时充分考虑污水处理系统中的减震、降噪措施，防止对环境的二次污染；
5.废水处理配套设施优先选用价格合理的名优产品，确保工程质量和投资效益；
6.因地制宜，在现有的场地上建设一座外形美观，与周围建筑物相协调的污水处理站，考虑到园区的规范性及寸土寸金的现状，尽量不动用土建。
3.3. 设计范围、规模及目标
3.3.1 设计范围
Ø 废水处理工艺的选择
Ø 处理构筑物的工艺设计计算
Ø 总平面布置及配套设计
Ø 工程投资估算
Ø 项目建设进度表
3.3.2 设计规模
80m3/d废水。
3.3.3 设计进水水质
项目 | COD mg/l | BOD mg/l | SS mg/l | 氨氮mg/l | PH | 总盐mg/l | 色度 |
原废水 | 4000 | 22 | 400 | 60 | 6.5 | 478 | 300 |
3.3.4 设计出水水质
项目 | COD mg/l | BOD mg/l | SS mg/l | 氨氮mg/l | PH | 总盐mg/l | 色度 |
处理 出水 | ＜300 | 30 | 80 | 25 | 6-9 | ＜500 | 70 |
工艺流程图
四、工程详细设计
4.1 调节池
功能：调节池完成各路水水质的均质及水量的稳定调节，去除部分污染物，使后续处理构筑物和管渠不受高峰流量和浓度变化的冲击，降低后续处理的负荷。
材 质：玻璃钢
尺 寸：3m * 3m * 3m
容 积：27m3
提升泵
型号：IHF50-32-125型
扬程：10m
流量：5m³/h
功率：2.2kw
数量：2台（1备1用）
4.2中间水池
材 质：玻璃钢
尺 寸：2m*2m*2m
数 量：1座
提升泵：
型 号：IHF50-32-125型
扬 程：10m
流 量：5m³/h
功 率：2.2kw
数 量：2台（1备1用）
4.3多金属纳米微电解装置(WD)
材 质：316不锈钢
功 能：通过高活性纳米多金属填料去除COD等污染物，提高生化比。
尺 寸：Ø 1.5 m *2.5m
停留时间：1.h
数 量：1套
4.4辉光裂解装置
材 质：316不锈钢
功 能：通过辉光裂解为大分子断链
尺 寸：3m *1.5m *1.2m
数 量：2套
停留时间：1.h
曝气系统：1套 不锈钢
提升泵
型 号：IHF-50-32-125型
扬 程：10m
功 率：2.2kw
流 量：5m³/h
数 量：1台
4.5接触氧化池
材 质：玻璃钢）
功 能：去除水中有机污染物，降解COD、脱磷、脱氮作用。
尺 寸：6m *3m*3m
容 积：54m³
停留时间：16h
数 量：1座
消化液回流泵
型 号： IHF50-32-125型IHF
扬 程：20m
功 率：2.2kw
流 量：8m³/h
数 量：2台(1备1用）
曝气系统
罗茨风机：流量：1.70m³/min 升压：35.0kpa 电机：2.2kw
数量：2台（1备1用）
曝 气
材质：ABS
数量：40个
规格：SH-260
单个服务面积：0.45㎡
充氧效率：16-20％
外形尺寸：φ260xH210
组合填料
规格：φ150x2000mm
表面积：960m2/m
孔隙率：99%
成膜重量：60-120kg/m³
材质：佳节改性醛化纤维丝
片间距：80mm
填料支架
设备材质：角钢、圆钢
数量：90kg
4.6沉淀池
材 质：玻璃钢
功 能：去除水中悬浮物确保出水合格。
数 量：1座
停留时间：4h
容 积：8m³
有效尺寸： 2m*2m*2m
污泥回流泵：
型号：IHF-40-25-125型
扬程：15m
流量：3m³/h
功率：1.5kw
数量：1台
配套设备：
1）中心筒：数量：1台
2）出水堰板：数量：1套
4.7污泥浓缩池
功 能：污泥回流作为菌种使用
材 质：玻璃钢
数 量：1座
容 积：8m³
有效尺寸：2m *2m * 2m
停留时间：30d
污泥泵
型 号：IHF-40-25-125型
扬 程：15m
流 量：3m³/h
功 率：1.5
数 量：1台
4.8工作间
面 积：4.5㎡
数 量：1座
五、废气处理系统
污水在处理过程中会产生一定量的恶臭气体及挥发性有机物， 废气中主要污染物有硫化氢、氨、吡啶、苯胺、乙酸乙酯等无机和有机废气，根据工程分析，该项目有机废气性质具有以下几方面的特点：
（1）废气主要为酸性废气和有机废气；
（2）废气种类较多；
（3）废气多具有恶臭气味。
（一）项目设计依据
1）GB14554-1993《恶臭污染物排放标准》表2恶臭污染物排放限值；
2）GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》表2新污染源大气污染物排放限值；
3）GB50243-2002《通风与空调工程施工质量验收规范》；
4）HG-T 20679-1990《化工管道、设备外防腐设计规定》；
5）乙方现场试验结果和实测的技术数据；
6）其他相关标准、规范和国家环境保护法律、法规和规章等；
7）甲方提供的资料和介绍。
（二）项目设计原则
乙方设计本合同装置的原则：
1）工艺成熟、设备先进，运行稳定可靠；
2）管理、运行、维护方便，自动化程度高，避免二次污染；
3）尽可能做到投资少，处理成本低；
4）处理系统因地制宜，合理布局、平面布置紧凑；
5）根据甲方要求，保证该项目处理废气排放达到合同规定的排放标准。
（三）项目范围
1）设计范围：废气治理系统设计包括从反应釜提取废气集气出口收集至排放口之间的废气治理设施（工艺、设备、电气、控制等）的工程方案设计。
2）装置制造与供货范围：提供废气治理系统的成套治理装置，包括功能完善的设备和有效运行所需的全部部件
3）安装范围：包括本项目规定的装置的废气收集管路、处理设备、风机、电器仪表、控制装置等全套设备安装。
（四）主要工艺技术介绍
碱洗塔工作原理
该工艺借助于填料塔进行， 填料塔内装有一定高度的填料层， 液体 （吸收剂，该项目为水）自塔顶沿填料表面下流，气体逆流而上流动，气液两相密切接触进行传质与传热。其中，气相为连续相，液相为分散相，气相组成呈连续变化，属微分接触逆流操作过程。吸收剂循环使用，对本项目乙酸、硫化氢等酸性气体的去除效率99%以上。吸收塔设计材质为玻璃钢。玻璃钢吸收塔具有轻质高强、耐腐蚀、抗老化的特点、特别适合化工行业防腐要求；根据吸收塔接触的介质、使用温度等条件，通过选择合适的树脂可达到防腐目的。
高能离子辉光催化氧化设备介绍
高能离子辉光催化氧化装置包括一级高能离子辉光装置和二级辉光催化氧化装置，两套装置壳体均采用不锈钢材质制作，耐腐蚀性能好、强度高，使用寿命长。
在高能离子辉光催化氧化设备内，辉光放电装置产生高能离子体，对有机挥发物气体进行轰击断链；辉光光束与空气反应产生的臭氧对恶臭、有机挥发性气体进行协同分解氧化反应，同时大分子恶臭、有机挥发性气体在强烈的辉光作用下使其链结构断裂，使恶臭气体物质转化为无臭味的小分子化合物或者完全矿化，生成水和CO2，达标后经排风管排入大气，整个分解氧化过程在1秒内完成。
（1） 臭氧的产生：
利用高能离子辉光光束使空气中产生大量的自由电子，这些电子大部分能被氧气所获得，形成负氧离子（O3－），负氧离子不稳定，很容易失去一个电子而变成活性氧（臭氧），臭氧是高级氧化剂，既可以氧化分解有机物和无机物，对主要臭气硫化氢、氨气、甲硫醇和烃类化合物等，都可以与臭氧发生反应，在臭氧的作用下，这些恶臭气体由大分子物质被分解为小分子物质，直至矿化。
臭氧产生过程如下式所示：
（2）·OH (羟基自由基)的产生的正效应：
(1)催化剂表面的光吸收。由于对催化剂的极化作用，在表面产生更多的悬空键和不饱和键，从而在能隙中形成更多的附加能级(缺陷能级)，非辐射性的多声子过程使辉光致电子空穴对的生成更容易，从而提高催化剂的光激发电子跃迁几率。
(2)抑制载流子的复合。电磁场的作用带来催化剂更多的缺陷，由于陷阱效应，缺陷将成为电子或空穴的捕获中心，从而降低电子与空穴的复合率。
(3)水分子间的氢键结合被打断，抑制了水在催化剂表面的吸附，使更多的表面活性中心能参与反应，提高催化剂的活性。
（4）促进表面羟基生成游离基。辐射使表面羟基的振动能级处于激发态的数目增多，使表面羟基活化，有利于羟基游离基的生成，而羟基自由基有极强的氧化性能，是辉光催化氧化反应的主要氧化剂，羟基游离基数目的增多，将有利于辉光催化活性的提高。
（5）辉光放电装置产生辉光：产生185、254波段极光，激发催化剂产生羟基自由基。
辉光光束与纳米级TiO2的作用产生·OH，溶于水中的臭氧也可产生·OH。
·OH(羟基自由基)是具有活性的氧化剂之一，氧化能力明显高于普通氧化剂，与恶臭气体反应，矿化程度更高。几种氧化剂的氧化电位比较见下表：
氧化剂 | 反应 | 氧化电位/V |
·OH | ·OH+H++e-→H2O | 3.06 |
O3 | O3+2H++2e-→O2+H2O | 2.07 |
H2O2 | H2O2+2H++2e-→2H2O | 1.77 |
HClO | HClO+H++2e-→Cl-+H2O | 1.63 |
Cl2 | Cl2+2e-→2Cl- | 1.36 |
（3）消毒杀菌：
利用高能离子辉光光束裂解恶臭气体中细菌的分子键，破坏细菌的核酸（DNA），再通过·OH、O3进行氧化反应，彻底达到脱臭及杀灭细菌的目的。
其综合原理如下：辉光+高能离子体+臭氧+羟基自由基组合拳=闪速处理有机挥发物，最终形成低分子无臭无害化合物及水二氧化碳=达标排放。
示意图如下：有机挥发物，最终形成低分子无臭无害化合物、水及二氧化碳=达标排放。
2、与其他脱臭处理方法特征与经济性比较：
高能离子辉光催化氧化 | 生物法 | 活性炭 吸附法 | 等离子法 | 喷淋法 | |
工 作 原 理 | 利用高能离子辉光分解恶臭物质及空气中的氧分子，产生游离氧，即活性氧，其与氧分子结合，产生臭氧。通过高能等离子辉光及臭氧对恶臭气体进行协同氧化作用，使恶臭气体物质降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳，再通过排风管道排出。 | 利用培养出的微生物，将恶臭气体中的有机污染物质，降解或转化为无害或低害类物质。 | 利用活性炭内部孔隙结构发达，有巨大比表面积，来吸附（通过范德华力，即分子间作用力）恶臭气体分子。 | 利用电子、离子、自由基和中性粒子小于分子，能够顺利进入分子内部，打开分子链，破坏分子结构的原理，以每秒钟300万至3000万速度的等量发射和回收，轰击发生臭气的分子，从而发生氧化等一系列复杂的化学反应，将有害物转化为无害物质。 | 通过喷淋塔将恶臭气体捕捉到液体（可以是清水、化学试剂溶液、强氧化剂溶液或是有机溶剂）中，附着于颗粒物质上的臭气分子通过湿法吸收氧化后被从空气中去除。 |
除 臭 效 率 | 脱臭效果可达95%以上，脱臭效果大大超过国家1993年颁布的恶臭物质排放标准；（GB14554-93） | 微生物活性好时除臭效率可达90%，随微生物活性降低除臭效率降低，对高浓度气体处理效果不理想。 | 前期除臭效率可达85%，后期效率降低甚至失效，需要经常更换。 | 适合低浓度的恶臭气体净化，正常运行情况下除臭效率可达90%。 | 对低浓度、大风量恶臭气体处理效果较好，可达85%，流量大时处理效果不太理想。 |
处 理 气 体 成 分 | 能处理氨、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、苯、苯乙烯、二硫化碳、三甲胺、二甲基二硫醚等混合气体。 | 需要培养专门微生物处理，只能处理一种或几种性质相近的气体。 | 适用于低浓度、大风量臭气，对醇类、脂肪类效果明显。但处理含水量大的气体效果不好。 | 能处理多种臭气组成的混合气体。 | 需根据处理气体的种类选用不同的喷淋液。碱洗对硫化氢、脂肪酸类有效。 |
使用 寿命 | 高能离子灯管寿命在 10000小时以上。 | 养护得当能长期发挥作用。 | 对活性炭需经常进行更换。 | 需经常投加喷淋液。 | |
占地 面积 | 小 | 大 | 小 | 中 | 中 |
投资 成本 | 低 | 中 | 低 | 高 | 中 |
运 行 维 护 费 用 | 基本不需要维护，且用电很少，运行维护费用低。 | 运行维护费用较低，但需经常投放营养剂保持持微生物的活性，而且对水量要求也高。水过多，会使微生物发生厌氧反应，过少，又会使填料开裂，使臭气漏出，导致处理效率下降。 | 所使用的活性碳必须经常更换，并需寻找废弃活性碳的处理办法，运行维护成本很高，一般为二级处理。 | 用电量大，且还需要清灰，运行维护成本高。 | 需定期加入喷淋液，且需维护设备，运行维护费用高。 |
二次 污染 | 无二次污染 | 易产生污泥、污水。 | 易造成二次污染。 | 无二次污染。 | 易造成二次污染。 |
风机设备选型
引风机：选型应同时满足流量和管路、处理设施等全系统的压损要求，且不能影响甲方现有装置的工艺参数，系统风机风量为10000m³/h依据计算及本项目废气的成分、温度、湿度等情况，选用国内玻璃钢风机：
Ø 风机型号：
Q10000m³/h，全压=1000Pa，功率4.5kw；
Ø 风机性能
风机额定风量是在1atm，20℃，相对湿度65%的条件下的风量，正常运转时，其效率≥80%。
风机为离心风机，外壳、叶轮等主要部件采用玻璃钢制作。
六、废水、废气装机容量
所有用电设备用电源电压为380/220V，装机容量见下表：
废气治理工程装机容量
序号 | 名 称 | 电机功率 （kW） | 数量 | 工作 时间 h/d | 容量kW | ||
装机 | 使用 | 装机 | 使用 | ||||
1 | 引风机 | 10000m³/h 功率4.5kw | 1台 | 1台 | 24 | 4.5 | 3.6 |
2 | 高能离子光解催化氧化装置 | 5kw/h | 1套 | 1套 | 24 | 5 | 4 |
3 | 仪表电气 | 1 | 1 | 24 | 1 | 0.8 | |
4 | 水泵 | 2 | 1 | 24 | 2 | 0.8 | |
小计 | 12.5 | 9.2 | |||||
污水治理工程装机容量
序号 | 设备名称 |
台数 |
单台功率KW | 运行功率KW | 占空比 |
装机容量KW |
工作总容量KW | ||
安装 | 工作 | 备用 | |||||||
1 | 调节池提升泵 | 2 | 1 | 1 | 2.2 | 1.76 | 0.5 | 4.4 | 1.76 |
2 | 中间水池提升泵 | 2 | 1 | 1 | 2.2 | 1.76 | 0.5 | 4.4 | 1.76 |
3 | 辉光裂解提升泵 | 2 | 1 | 1 | 2.2 | 1.76 | 0.5 | 4.4 | 1.76 |
4 | 消化液回流泵 | 2 | 1 | 1 | 2.2 | 1.76 | 0.5 | 4.4 | 1.76 |
5 | 二沉池回流泵 | 1 | 1 | 0 | 1.5 | 1.2 | 0 | 1.5 | 1.2 |
6 | 辉光裂解 | 2 | 1 | 1 | 9 | 7.2 | 0.5 | 18 | 7.2 |
7 | 罗茨风机 | 2 | 1 | 1 | 2.2 | 1.76 | 0.5 | 4.4 | 1.76 |
8 | 合计 | 41.5 | 17.2 | ||||||
七、设备及其他造价
序号 | 名称 | 规格、型号 | 数量 | 金额(万) |
1 | 提升泵 | Q=10m³/h H=20m P=2.2kw | 8台 | |
2 | 污泥泵 | Q=4m³/h H=15m P=1.5kw | 2台 | |
3 | 沉淀池 | 2m*2m*2m | 1套 | |
4 | 中间水池 | 1m*3m*2m | 1座 | |
5 | 接触氧化池 | 6m*3m*3m | 1座 | |
6 | 污泥浓缩池 | 2m*2m*2m | 1座 | |
7 | 调节池 | 3m*3m*3m | 1座 | |
8 | 加药系统 | 1宗 | ||
9 | WD反应系统 | Ø 1.5*2.5 | 一套 | |
10 | PH试剂 | 1套 | ||
11 | 辉光放电装置 | 3m*1.5m*1.2m | 2套 | |
12 | 配电系统 | 1宗 | ||
13 | 系统内管道管件 | 1宗 | ||
14 | 鼓风机 | 2台 | ||
15 | 曝气系统 | 1宗 | ||
16 | 菌种 | 1宗 | ||
17 | 废气处理 | 污水系统封闭、管路、喷淋塔、高能离子设备、风机 | 1宗 | |
18 | 安装费用 | 1宗 | ||
19 | 设计调试费用 | 1宗 | ||
20 | 运输保险费用 | 1宗 | ||
21 | 税金 | 1宗 | ||
22 | 合计 |
8.1 废水
8.1.1 废水：装机功率为41.5kw、实际运行功率为17.2kw，按0.8元/度计，电费为17.2 x0.8x24÷80=4.12元/T
消耗填料和药剂费用：0.8元/吨废水
合计：4.12+0.8=4.92元/T
8.2 废气：装机功率为12.5kw、实际运行功率为9.2kw，电费:9.2x0.8x24=176.6元/d
碱液+水：30元/d
合计：176.6+30=206.6元/d
206.6元÷240000m³=0.00086元/m³
注：1、使用占地面积80㎡(污水处理+废气处理)、不动用土建；2、污泥回流做菌种使用，本工艺不产生污泥及固废。
九、建设进度计划及工期保证措施
时间 项目 | 15天 | 30天 | 50天 | ||||||||||
方案设计 | |||||||||||||
施工图设计 | |||||||||||||
设备采购、制造 | |||||||||||||
工艺管道等安装 | |||||||||||||
工艺调试 | |||||||||||||
1)合同签订后我公司立即组织人员，组成项目指挥部，指挥部负责与甲方和施工方协调，并于施工前与当地相关部门充分沟通协调，以确保工程顺利进行。
2)精心编制施工计划，科学合理地安排施工计划，充分预计施工过程中的困难，做到未雨绸缪。
3)施工前，组织设计人员与施工方进行技术交底，务必使施工领导人对工艺要求有明确了解，以便施工领导人员科学指挥，合理安排施工。
4)施工过程中，技术部密切跟踪工程及施工进度，避免因工程质量及施工进度影响工程如期进行。
5)及时做好材料准备，材料组与施工组和安装组保持畅通，及时协调，保证工程顺利进行。
6)加强安全生产管理，及时消除安全隐患，杜绝安全事故的发生。
3、质保期售后服务保证措施
1)在安装调试完毕后，我公司将派专人为建设单位培训，详细讲解整个工艺流程及操作规范，确保用户能够对设备有足够的了解和熟悉，能够独立进行设备的日常运营、维护和管理。
2)交付使用后，我公司将安排技术人员作为项目联络人，定期走访用户单位了解系统运行状况，及时发现异常情况，确保系统正常运行良好。
3)我公司长期为使用单位提供技术咨询，在系统运行的过程中及时为用户解答疑难问题。
4)系统运行过程中如出现故障，我公司技术人员接到通知后及时做出反应，自接到通知后24小时内赶到现场，当场解决故障。
5）项目工程从验收之日起一年质量保证、两年免费保修和终生维护服务。一年之内，系统内所有构筑物及设备仪表等出现任何故障，本公司均无条件修复，设备与仪表本身具有明显缺陷或存在质量问题的将更换设备；终身维护：对已过保修期的用户，我公司将一如既往地进行长期维护服务。
欢迎用户对我公司服务质量进行监督，如发现项目联络人不能按要求为客户提供服务的，我公司接到投诉后将严肃处理项目联络人。
1、 保证工程按时、按质、按量完成；
2、 正常进水水质及水量条件下，保证处理出水达到排放标准；
3、 提供完善的技术资料，并免费提供操作人员培训；
4、 定期技术回访，免费提供维护指导，保证系统在正常状态运行；
5、 接到故障报告，24小时内及时作出反应，并立即派技术人员到现场解决问题；
6、 免费提供相关技术服务。
附：公司资质
