工厂废气处理方案

工厂废气处理方案（通用框架与行业案例）

一、废气特性与排放标准

1. 污染物类型

有机废气（VOCs）：苯、甲苯、二甲苯、丙烯醛等，浓度波动大（50-3000mg/m³）。

颗粒物（PM）：粉尘、油烟（PM2.5/PM10），粒径0.1-100μm。

酸性气体：H₂S、SO₂、NOx，腐蚀性强。

碱性气体：NH₃，易溶于水。

恶臭物质：硫醇、硫醚、三甲胺，嗅觉阈值低。

重金属：铅、铬（电镀行业）。

2. 排放标准

中国：

《大气污染物综合排放标准》（GB 16297-1996）：VOCs最高允许浓度≤120mg/m³，颗粒物≤120mg/m³。

行业专项标准：如《石油炼制工业污染物排放标准》（GB 31570-2015）要求VOCs≤50mg/m³，苯并芘≤0.001mg/m³。

欧盟：工业排放指令（IED）规定VOCs≤20mg/m³，颗粒物≤10mg/m³。

二、核心处理技术组合

1. 预处理系统

除尘：

旋风除尘器：去除大颗粒物（PM10去除率>85%）。

布袋除尘器：捕捉细颗粒（PM2.5<10mg/m³）。

湿式电除尘：高效去除油烟及微米级颗粒。

降温：喷淋塔降温至40-60℃，防止后续设备热损伤。

冷凝回收：深冷技术（-30℃）回收高沸点溶剂（回收率>90%）。

2. 主体处理工艺

（1）吸附法

活性炭吸附：

适用低浓度VOCs（<500mg/m³），碘值>900mg/g的蜂窝炭，风阻低。

案例：某电子厂采用活性炭吸附+蒸汽脱附，溶剂回收率达85%。

沸石转轮：浓缩高湿度废气（VOCs浓缩比10:1），与RTO/RCO联用。

（2）催化燃烧（RCO）

原理：Pt-Pd催化剂在280-400℃下将VOCs氧化为CO₂和H₂O，去除率>95%。

优势：能耗低（热回收率>60%），适合中高浓度废气（500-5000mg/m³）。

案例：汽车涂装线采用RCO，VOCs排放<20mg/m³，年减排120吨。

（3）生物过滤

原理：微生物降解苯系物、硫化氢，停留时间>45s。

适用场景：低浓度恶臭气体（如食品厂、污水处理站）。

案例：某屠宰场生物过滤+光催化，异味去除率>95%。

（4）等离子体技术

原理：介质阻挡放电产生高能电子，分解恶臭物质（如NH₃、H₂S）。

优势：无二次污染，适合低浓度、高湿度废气。

案例：化工园区采用等离子体+活性炭，VOCs排放达标率100%。

（5）膜分离

原理：PTFE膜分离有机溶剂，回收率>99%。

适用场景：高浓度溶剂废气（如制药、化工行业）。

案例：某药企膜分离+吸附回收，年节约成本200万元。

3. 深度处理与排放控制

低温等离子体：分解残留VOCs，去除率>95%。

光催化氧化：TiO₂纳米涂层在紫外线下氧化有机物。

在线监测：PID检测仪实时监控VOCs，数据上传环保平台。

三、行业案例与实践

1. 汽车零部件涂装线

痛点：苯系物超标（20-80mg/m³）。

方案：沸石转轮浓缩+RTO焚烧（950℃），湿式电除尘（PM2.5<10mg/m³）。

成效：VOCs排放<20mg/m³，热回收率>65%，年减排120吨。

2. 电子元件焊接车间

挑战：氟化物+重金属（Pb超标）。

方案：碱液吸收塔（NaOH中和）+活性炭吸附（碘值>1000mg/g）。

成果：氟化物<3mg/m³，重金属<0.1mg/m³，达标率100%。

3. 食品加工厂

需求：油烟异味+PM2.5。

方案：静电油烟净化器（电离+吸附）+光催化氧化（TiO₂纳米涂层）。

数据：油烟<2mg/m³，异味去除率>95%（嗅觉阈值下降）。

4. 化工行业

案例：某化工厂采用活性炭吸附+催化氧化组合工艺，处理效率98%，运行成本降低40%。

四、安全与经济性平衡

1. 安全措施

防爆设计：

低温等离子体设备设置入口浓度联锁（<爆炸下限25%）。

RTO炉配备泄爆装置，控制入口浓度并定期清理沉积物。

危废管理：活性炭定期更换，交由有资质单位处置。

2. 经济性分析

初期投资：

RCO：1500元/m³风量，RTO：3000元/m³风量。

生物过滤：500-800元/m³风量。

运行成本：

活性炭吸附：1.2元/m³（电费占60%）。

RTO：0.8元/m³（燃料费占50%）。

资源回收：

溶剂回收年收益：50-200万元（依浓度而定）。

余热利用：RTO余热产蒸汽，年节约天然气30万立方米。

五、选型与设计要点

废气特性分析：优先检测VOCs浓度、颗粒物粒径、腐蚀性成分。

工艺匹配：高浓度VOCs优先RTO/RCO，低浓度恶臭选生物过滤。

节能设计：余热回收、光伏辅助供电，降低能耗。

合规性：确保排放口在线监测数据与环保部门联网。

工厂废气处理方案通过上述技术组合与行业案例，可实现工厂废气的高效、经济处理，同时满足严格的环保标准。