毕业论文-珠宝首饰行业废气污染防治对策的研究.doc

深 圳 市 罗 湖 区 珠 宝 首 饰 行 业 废 气 污 染 防 治 对 策 的 研 究 VI 摘摘 要要 本毕业论文的课题是深圳市罗湖区珠宝首饰行业废气污染防治对策的研究。随着 工业的迅猛发展，环境问题也越来越突出。深圳罗湖石化工业区内以珠宝首饰行业为 主，在经济发展的同时该行业带来了一系列的环境影响，已经影响到当地居民的生活。 必须对该工业区珠宝行业的环境污染进行防治。 该行业的环境问题包括噪声、废气、废水、废液等几个方面，本论文主要是论叙 其废气的综合防治。这里的废气主要是珠宝厂排放出的粉尘、VOCs 气体、酸性气体、 白烟。本论文对 VOCs 的处理采用了活性炭吸附法，对粉尘的去除采用了布袋过滤法， 对酸性气与体白烟的处理采用溶液吸收法。经过处理后，排放的气体均达到国家和地 方的排放标准。 关键词: : 珠宝首饰行业 VOCs 粉尘 酸性气体 白烟 活性炭吸附法 溶液吸 收法 布袋除尘 深 圳 市 罗 湖 区 珠 宝 首 饰 行 业 废 气 污 染 防 治 对 策 的 研 究 VII Abstract This graduation thesis topic is the synthesis preventing and controlling countermeasure research of Shenzhen Luohu district jewelry industry waste gas pollution. Along with industry swift and violent development, The environment problem becomes more and more seriously. More industrial enterprises in the Shenzhen Luohu district petrification industrial district is jewelry processing. With the economical development, there are a series of environmental problem, and these have affected local residents life.So we must preventing and controlling this ares environmental problem. This area environment problem includes noise, waste gas, waste water, waste liquid and so on, this graduation thesis mainly discusses the synthesis preventing and controlling of waste gas. This waste gas mainly is the Dust, VOCs gas, acidic gas and white smoke com from Jewelry factory. This paper uses activated charcoal adsorption to deal with the VOCs,use the cloth sack to remove the dust. After dealing, uses the solution absorption to deal the acidic gas and white smoke, All the gas that discharge from this area achieved the discharge standard of country and the place. Key word: Jewelry industry VOCs Dust Acidic gas White smoke Solution absorption Activated charcoal adsorption Cloth sack remove dust 目录目录 1 概况概况.1 1.1 深圳市罗湖区环境概况.1 1.2 罗湖区珠宝首饰行业的概况.2 1.3 项目的必要性 5 1.4 设计技术方案的主要内容.6 1.5 编制依据.6 2 珠宝首饰加工企业大气污染及其处理设施现状珠宝首饰加工企业大气污染及其处理设施现状.8 2.1 珠宝首饰加工企业的大气污染类型.8 2.2 珠宝首饰加工企业外排的大气污染物.9 2.3 珠宝首饰加工企业大气污染分析.9 2.4 企业大气污染物处理设施现状.11 3 工业废气污染治理设计技术路线工业废气污染治理设计技术路线.14 3.1 设计依据与基本资料.14 3.2 设计标准.14 3.3 设计原则.14 3.4 废气污染治理技术方法.15 3.5 本方案的技术路线.16 4 珠宝加工废气的治理珠宝加工废气的治理.19 4.1 珠宝加工工艺废气污染治理技术方案.19 4.2 贵金属提纯回收工艺废气污染治理技术方案.19 4.3 工艺技术改造与治理设备设施改造方案.19 4.4 君力珠宝厂污染治理技术改造方案.21 4.5 宝亨达珠宝厂污染治理技术改造方案.22 4.6 福麒珠宝厂污染治理技术改造方案.23 5 工程设备的设计工程设备的设计.25 5.1 工业厂房外墙废气集中收集管道设计技术方案.25 5.2 工业厂房废气集中处理设施设计技术方案.28 5.3 废气收集管道与废气净化设施组合配置方案.29 6 废气集中处理设施工程概算废气集中处理设施工程概算.31 6.1 工程投资概算依据与原则.31 6.2 概算说明.31 6.3 管道工程投资概算.31 6.4 净化设施工程投资概算.33 6.5 废气集中处理工程总概算.34 参考文献参考文献.35 致谢致谢.36 1 概况概况 1.1 深圳市罗湖区环境概况深圳市罗湖区环境概况 深圳市陆域位置是东经 1134611437，北纬 22272252。东临大亚湾与惠 州市相连，西至珠江口伶仃洋与中山市、珠海市相望，南至深圳河与香港毗邻，北与 东莞市、惠州市接壤。全市总面积 2020 平方公里。深圳经济特区是深圳市的一部分， 位于东经 1135211421，北纬 22272239。辖罗湖、福田、南山、盐田、宝安、 龙岗共六个行政区，深圳经济特区东起大鹏湾背仔角，西至珠江口的安乐村，南临深 圳河，北靠梧桐山、羊台山山脉，面积为 327.5 平方公里，东西长 49 公里，南北宽平 均 7 公里，呈狭长形。 深圳市罗湖区位于深圳经济特区中部，于 1990 年 1 月建制，区人民政府于同年 9 月成立。全区总面积 78.89 平方公里，行政区域东接盐田区，西至红岭路与福田区相连， 南临罗湖桥与香港毗邻，北连龙岗区、宝安区，下辖黄贝、东门、南湖、桂园、翠竹、 笋岗、东湖、莲塘、东晓和清水河 10 个街道办事处、115 个社区。是深圳市经济特区 的中心城区，地理位置如图 11。 特区内台地平均海拔 525 米，主要发育风化地貌；5 米以下的平原和阶地发育 河流地貌；两者构成特区内明显的两级地貌。由于深圳河支流的侵蚀使谷底呈指状伸 入台地内部，形成不规则的地貌类型界限。罗湖区地表主要为第四纪冲击、海积砂质 粘土层。根据深圳市自然资源与经济开发图集中提供的第四纪钻孔资料，本区第 四纪沉积厚度约 1013 米，下部是燕山期侵入花岗岩，在北部直接露出地面而成台地。 构造上本区受北东向的五华深圳大断裂带控制，该断裂斜穿过罗湖伸入香港九 龙半岛，切割地壳深度达 1327 公里，断裂带宽度约 100 米，属大断裂范畴。深圳大 断裂带属稳定的弱活动性构造，深圳特区发生破坏性地震可能性很小，其基本地震烈 度定在六度，属弱震区。 罗湖区土壤类型主要分为两大类：运积土和自成土。运积土主要分布在平原阶地 上；自成土是在当地基岩和变质岩上直接发育而成的，为赤红壤。 植被类型主要有亚热带常绿季雨林。由于罗湖区完全城市化，植被状况几乎完全 受人工控制，自然生态系统被人工城市生态系统取代，城市绿化成为城市建设的重要 内容。 深圳属亚热带海洋性季风气候，多年统计年平均气温 22.5， 日照强，年日照 时数 1934.1 小时，日照百分率 44。雨量丰沛，干、湿分明，多年平均降雨量 1933.3 毫米，年平均相对湿度为 77。受南亚热带季风的影响，常年主导风向以偏东风为主， 盛行风向为东东南风(频率为 15)，其次为北北东风和东风(频率均为 13)。 2003 年年平均气温为 23.7，年极端最高气温为 35.4，年极端最低气温为 6.2。年降雨量为 1608.1 毫米，比历年平均值减少 18，是自 1992 年以来年雨量最 少的年份。全年降水日数 118 天，比年平均降雨日数 144 天减少 26 天。 2003 年出现霾的天数为 131 天，为 50 年来最多的一年。历史上全年霾日超过 100 天的仅有 3 次，分别为 2003 年、1999 年和 1996 年。其中 2003 年 12 月份共有 29 天出现了霾，是历史上出现霾现象最多的月份。据市气象台监测数据显示：20 世纪 70 年代的 10 年里，全市总共只有 8 天出现霾现象；20 世纪 30 年代，出现霾的天数为 58 天；而 20 世纪 90 年代，霾现象急剧增多，尤其是秋冬季节，整个 90 年代出现霾现象 的天数已高达 773 天。 1.2 罗湖区珠宝首饰行业的概况罗湖区珠宝首饰行业的概况 1.2.1 地理位置 深圳市罗湖区的珠宝行业主要集中于罗湖石化工业区，地理坐标为东经 114.12218，北纬 22.57831，该区东接翠竹路，翠竹路以东为丰富花园等居民住宅群； 西至布吉路与泥岗路相连，南临布心路与水贝工业区毗邻，北连太白路，太白路南侧 遍布大地花园、维富大厦等写字楼，系企业与居民住宅混杂区。地理位置如图 12。 图 1-2 1.2.3 珠宝首饰加工企业附近的环境敏感点 由于石化工业区是企业与居民住宅混杂区，所以环境敏感点很多，主要有如下几 个类型： （1）居民住宅与写字楼 区内主要住宅群有大地花园、丰富花园、独树村等，写字楼主要为维富大厦。常 住人口达 30000 多人。 （2）学校 距该区工业厂房最近距离不足 20 米处的东昌小学，在校师生有 2000 多人。 （3）商铺 商铺集中在翠竹路口和布心路北侧临街首层。 （4）餐馆 在该区主要干道与翠竹路汇合处有一小型中餐小吃店。 1.2.4 石化工业区的环境空气质量 2005 年 10 月 28 日至 30 日，北京大学深圳研究生院和罗湖区环境监测站对石化工 业区的环境空气进行了常规监测。 （1）监测项目 监测项目为 HCl、H2S、NH3、HNO3、HF、硫酸雾，共 6 项。 （2）监测频率 HCl、H2S、NH3的监测频率为：每天四次（07:00，11:00，14:00，18:00 开始） ， 每次 45 分钟； HF 的监测频率为： 每天两次（07:00，14:00 开始） ，每次 4 小时； 硫酸雾、HNO3的监测频率为：每天三次（07:00，11:30，15:30 开始） ，每次 3 小 时。 （3）监测结果 10 月 28 日到 10 月 30 日环境空气监测点位（东昌小学）3 天浓度平均值见表 1 1。 表表 11 石化工业区环境空气监测结果石化工业区环境空气监测结果 单位：单位：mg/m3 监测项目 HF 硫酸雾HClH2SNH3HNO3 实测值（10.28） 2.0E-4 0.20.6680.0150.0680.013 实测值（10.29） 2.0E-4 0.20.1770.0060.0760.010 实测值（10.30） 2.0E-4 0.20.1320.0080.1050.013 国家工业企业设计卫生标准 （TJ36 -79）中的“居住区大气中有害物质的最高容 许浓度”标准列入表 12。 表表 12 居住区大气中有害物质的最高容许浓度居住区大气中有害物质的最高容许浓度 单位：单位：mg/m3 监测项目HF(以 F 计)硫酸雾HClNH3H2S 一次浓度0.020.300.050.200.01 日均浓度0.0070.100.015 （4）环境空气质量现状评价 在环境空气监测中，氟化氢与硫酸雾的实测浓度均低于居住区大气中有害物质的 最高容许日均浓度。氟化氢实测浓度为 2.010-4 mg/m3，低于 0.007 mg/m3的日平均最 高允许浓度，环境监测点大气质量均符合标准。硫酸雾的最低检测限为 0.2 mg/m3，高 于硫酸雾日平均浓度标准 0.10 mg/m3，无法对环境空气硫酸雾的浓度进行正确评价。 大气中硝酸的实测浓度变化不大，于 0.0100.013 mg/m3的范围内波动，并且硝酸 没有相应的环境空气标准，无法有效评价。 大气中氨的一次最高允许浓度为 0.20 mg/m3，没有日平均浓度的标准值，而实测 浓度范围为 0.0680.105 mg/m3，虽然低于一次最高允许浓度的标准值，但不能说明该 项指标可以满足国家“居住区大气中有害物质的最高容许浓度”的要求。 大气中氯化氢的一次最高允许浓度为 0.05 mg/m3，而实测浓度范围为 0.1320.668 mg/m3，均高于标准值，超标 1.612 倍，大气中硫化氢的一次最高允许浓度为 0.01 mg/m3，三天的实测值中，有一天超标，超标 1.5 倍，说明石化工业区空气污染很严重。 1.3 项目的必要性项目的必要性 深圳市罗湖区石化工业区（地理坐标：东经 114.12218，北纬 22.57831）东接翠竹 路，西至布吉路与泥岗路相连，南临布心路与水贝工业区毗邻，北连太白路。区内集 聚着珠宝加工、塑胶生产、汽车维修和制版印刷等 50 多家工业企业，以珠宝首饰加工 业为主，系深圳市罗湖区珠宝加工集聚地之一。区内还建有 30000 多人生活居住的住 宅楼十几座，东昌小学也在区内,有 2000 多名师生。这些企业给罗湖区带来了经济效益， 但同时也带来了环境污染问题，特别是珠宝加工企业尤为突出。这行业的主要环境污 染问题包括噪声、废气、废水、废液等几个方面。由于该工业区为工业和居住混用区， 住宅楼与生产企业距离很近，这些企业排放的废气影响居住区环境空气的问题日益凸 现，辖区内居民投诉不断增加。 虽然目前区域内大部分生产企业规模不是很大，但由于众多企业聚集，很多厂房 比较陈旧，大部分生产企业在生产过程中产生的废气未经处理而直接排放，也有部分 企业是只经过简陋的处理设施处理后排放，但处理效率十分低下。 在这种企业与居民区混杂的客观情况下，生产企业排放的废气引发的环境问题十 分敏感，已经严重地影响了该地区的环境空气质量和周边居民的身体健康，同时也对 该区域内建筑物造成了不同程度的腐蚀。这种环境效益与经济效益发展不甚协调的状 况对石化工业区的地位提升和进一步发展都是极为不利的。 深圳市罗湖区人民政府对此给予高度重视，早在 2004 年 7 月就印发了罗湖区治 污保洁工程实施方案 ，强调在经济发展的同时，要加强区内治污保洁工作，切实解决 群众关注的环境问题，全面改善辖区环境质量，特别是大气环境质量。 1.4 设计技术方案的主要内容设计技术方案的主要内容 （1）调查深圳市石化工业区珠宝首饰加工企业的生产概况； （2）探明该区工业废气中污染物的主要种类与含量； （3）针对区内珠宝首饰加工企业的生产情况，提出珠宝加工业废气处理技术设计 和整改方案； （6）对区内珠宝首饰加工企业的废气处理设施，提出环境监控措施； （7）对区内工业厂房的无组织排放废气，设计集中收集管道，并配套废气深度净 化处理设施（初步设计方案） ； （8）对区内各生产企业的无组织废气排放方式，提出整改建议； （9）对区内废气集中收集管道和配套的废气深度净化处理设施进行工程投资概算。 1.5 编制依据编制依据 1.5.1 相关法律 （1） 中华人民共和国环境保护法 ，1989.12 （2） 中华人民共和国清洁生产促进法 ，2002.6 （3） 中华人民共和国大气污染防治法 ，2000.4 修订 （4） 中华人民共和国环境噪声污染防治法 ，1996.10 （5） 中华人民共和国固体废物污染环境防治法 ，2004.12 （6） 中华人民共和国城市规划法 ，1989.12 1.5.2 相关环境保护行政法规、法规性文件 （1） 建设项目环境保护管理条例 ，国务院，1998.11 （2） 广东省建设项目环境保护管理条例 ，2004.7 修订 （3） 深圳经济特区环境保护条例 ，2000.3 修订 （4） 深圳经济特区环境噪声污染防治条例 ，1997.12 修订 （5） 深圳经济特区实施规定 ，1997.2 （6） 深圳市危险废物转移管理办法 ，深环 1999196，1999.8 （7） 深圳市环境保护局建设项目监察审核办法 ，深圳市环境保护局，深环2000104 号，2000.8 （8） 关于颁布深圳市环境空气质量功能区划的通知(深府1996362 号)，1996.12 （9）国家环保局关于对经限期治理逾期未完成治理任务的单位进行处罚问题的复函 （环法1996696 号） 1.5.3 相关文件 （1） 深圳市城市总体规划(19962010) ，深圳市规划与国土资源局，1999 （2） 罗湖区珠宝首饰行业主要污染物监测报表 ，罗湖区环保监测站，2004.6 （3） 深圳市万山一水贝珠宝首饰产业集聚地项目环境影响报告书 ，北京大学， 2005.8 （4） 深圳市万山一水贝珠宝产业集聚地废气污染现状及防治对策研究 ，北京大学深 圳研究生院，2005.12 1.5.4 编制原则 本设计技术方案按照技术先进、环保达标、安全卫生、运行可靠、美观大方、经济适 用的原则确定技术设计方案，结合罗湖区和本项目的具体情况，重点遵循以下原则： （1）针对石化工业区企业与居民住宅混杂、居民投诉不断的客观现实，按照“从 严要求”的原则，在满足国家有关环境空气质量标准的前提下，对石化工业区珠宝首饰 企业排放的大气污染物（经过简易的废气治理设施处理过的且符合国家有关大气污染 物排放标准要求的）进行深度净化处理。 （2）因地制宜，力求简化工程系统，尽量采用国产设备，以降低工程造价。 （3）鉴于石化工业区地处罗湖区中心城区，设计所采用的暴露厂房外部部分的 工程措施和处理设备必须美观大方 2 珠宝首饰加工企业大气污染及其处理设施现状珠宝首饰加工企业大气污染及其处理设施现状 2.1 珠宝首饰加工企业的大气污染类型珠宝首饰加工企业的大气污染类型 根据工业企业产生的大气污染物的种类，珠宝首饰加工企业的大气污染可分为如 下 4 个类型：粉尘污染型 酸性气体污染型 白烟污染型 VOCs 污染型 （1）粉尘污染型 珠宝首饰加工企业的“执模”、 “抛光”、 “打磨”工序也因物理摩擦作用形成车间粉尘。 （2）酸性气体污染型 珠宝首饰生产主要以黄金、K 金、铂金以及 K 金、铂金镶嵌首饰为主，而黄金主 要为纯金首饰。目前市场上流行的铂金镶嵌首饰的基本生产工艺流程为：起板压胶 模铸蜡种树灌粉印模倒石膏倒模执模研磨机抛光镶石执边打磨 电金检测成品入库。 上述工艺的倒模和电金过程，就是酸性气体的发生源。 倒模工艺中的清洗剂为易挥发的氟化氢，其主要作用是清洗成品表面的石膏屑。 氟化氢沸点低（19.4） ，常温常压下为无色气体，因此倒模过程有大量的强烈刺激性 气味的酸性气体产生。 电金过程是利用白金水（主要成分为硫酸铑）对首饰表面进行电镀，使铂金首饰 表面更白（白色） 、更光亮。此电镀工艺过程需要加热，将有部分硫酸雾挥发，也形成 了大量的酸性气体。 此外，在首饰加工行业，尤其是镶嵌首饰加工过程中，贵金属的损耗非常严重， 因此一般都设置了回收提纯工序。回收提纯工艺中的“王水加热溶解”、 “亚硫酸钠还原 沉金”、 “氯化铵沉铂”、 “氯酸钾沉钯”和“水合肼还原钯”等工序都将产生含有硝酸、氯化 氢和硫化氢等有毒有害的酸性气体。 （3）白烟污染型 在提纯过程当中，再加入氨水、水合肼（N2H4H2O）等物质还原提取贵金属的时 候，氨水、水合肼在溶于水后都将含 NH3分子，由于氨与氯化氢相遇将发生化学反应： NH3+HCl=NH4C1，于是将产生大量的氯化铵白烟。 在贵金属回收过程中，铝合金置换贵金属时，由于化学反应系放热反应，有氢气、 水蒸气和一些散发出臭味的化学成分不明的气态污染物产生。这些物质混合在一起， 从视觉和嗅觉方面来看，形成了散发出臭味的的白烟。 （4）VOCs 气体污染型 珠宝首饰加工企业的倒模工序，由于蜡的高温分解也会产生 VOCs 气体 2.2 珠宝首饰加工企业外排的大气污染物珠宝首饰加工企业外排的大气污染物 珠宝首饰加工企业外排的大气污染物主要为氯化氢和硫化氢。这是从北京大学深 圳研究生院和罗湖区环境监测站 2005 年 10 月 28 日至 30 日对石化工业区环境空气的 监测结果分析得出来的。 但从本课题组对石化工业区各工业企业的实地考察情况和群众投诉信件来看，珠 宝首饰加工企业外排的大气污染物除氯化氢和硫化氢外，还有挥发性有机气体 （VOCs） 、工业粉尘和散发出臭味的化学成分不明的其他气态污染物。 2.3 珠宝首饰加工企业大气污染分析珠宝首饰加工企业大气污染分析 石化工业区内的珠宝首饰生产主要以黄金、K 金、铂金以及 K 金、铂金镶嵌首饰 为主，而黄金主要为纯金首饰。 1、主体生产工艺及其污染源分析 目前市场上流行的铂金镶嵌首饰的基本生产工艺流程为：设计起板压胶模 铸蜡种树灌粉印模倒石膏倒模执模研磨机抛光镶石执边打磨电 金QC（检测）成品入库。主要有以下几步： （1）倒模 倒模步骤第一部分为石膏模的制作。首先用专业人员起板制作好的手板模型制好 若干胶模模具（此步骤称“压胶模”） ，然后将出蜡机内的蜡灌到胶模内，铸成符合要求 的蜡模（此步骤称“铸蜡”） 。接下来将蜡模焊接到蜡杆（俗称树杆）上，形成蜡模树 （此步骤称“种树”） 。将蜡模树放入钢筒内，灌入石膏粉（此步骤称“灌粉”） ，同时用抽 真空机抽去石膏粉内的空气气泡，以防铸造出来的首饰出现沙眼（小孔） 。最后将石膏 模连同内部的蜡模树以及钢筒一起倒置放到马弗炉中加热到约 100左右，使蜡熔化流 出，再加热到 400以上使剩余的蜡受热挥发，总共需时 10 小时左右。此过程中蜡高 温分解产生影响人体健康的可挥发性有机物（VOCs）等污染物。 将铂金料利用乙炔火焰加热使之熔化或放到真空吸索倒模机或离心倒模机中，并 将石膏模放入，经过 1700高温熔成液体后（此步骤称“熔金”） ，倒模机使铂金液体注 入到石膏模中，倒模成所需铂金空托。用水冲掉外层石膏，大部分企业为了加快清洗 速度，利用一些化学试剂（目前较普遍使用氢氟酸）的腐蚀作用将空金托表面的石膏 屑等污秽物质除掉。操作过程中产生的氟化氢气体挥发性很强，对人体健康有很大危 害。在熔金过程中，如使用乙炔火焰加热，有不完全燃烧的黑烟或 CO 等产生。 （2）执模 将空金托按要求进行锉、执、锤、省等工序对其出现的变形及表面粗糙进行修整， 使之达到平滑、无沙眼（小孔） 。 （3）研磨机抛光 用磁力研磨机（捞机）进行抛光。 （4）镶石 将款式要求配备所需镶嵌原料（即石料）镶嵌到平滑的空金托上，按石的形状、 大小进行车位、落石，并按不同的镶法把石料镶稳。 （5）执边 将已镶石半成品的边、爪再修整，以便打磨。 （6）打磨抛光 将已完成镶石、执边工序的半成品，用少量抛光粉（一般含金属氧化物）作润滑 剂，人工用黄、白布辘、大小毛扫、内绒棒等工具经飞碟机、磨打机等进行抛光使其 外表达到一定的光亮度。 （7）电金 利用白金水（主要成分为硫酸铑）对首饰表面进行电镀，使铂金首饰表面更白 （白色） 、更光亮。此电镀工艺过程需要加热，会有部分硫酸雾挥发。 （8）吊酸 利用稀盐酸（主要成分为 HCl）对首饰表面进行清洗，使首饰表面更光亮。此工 艺过程会有部分 HCl 挥发。 2、收提纯及其废气污染分析 黄金首饰、K（黄）金首饰及 K（黄）金镶嵌首饰加工贸易单耗标准 （HDB/HJ001-2005）和铂金首饰、铂金镶嵌首饰加工贸易单耗标准 （HDB/HJ002- 2005）中规定了用未锻造黄金和未锻造铂（以下简称铂金）加工生产黄金首饰、K（黄） 金首饰及 K（黄）金镶嵌首饰和铂金首饰及铂金镶嵌首饰耗用黄金或铂金的加工贸易 单耗标准。对于黄金首饰、K（黄）金首饰和 K（黄）金镶嵌制品，黄金损耗率分别为 0.25%、6%和 8%，对于铂金首饰及铂金镶嵌首饰分别为 2.8%和 10%，可见，在首饰 加工行业，尤其是镶嵌首饰加工过程中，贵金属的损耗非常严重，因此其回收提纯就 非常重要。提纯工艺各企业不完全相同，一般包括以下几步： （1）将金粉、抛光粉、地毯、生活垃圾等可能藏金的物品分类收集； （2）抛光粉、地毯、生活垃圾等按照类别分别焚烧成灰； （3）用王水加热溶解焚烧的灰份与金粉，过滤后收集滤液； （4）加入无水亚硫酸钠还原沉淀黄金； （5）加入氯化铵，析出铂盐沉淀，滤出沉淀并用清水清洗后用水合肼还原； （6）加入氯酸钾沉淀出红色钯盐，滤出沉淀用氨水溶解，再用盐酸沉淀，过滤后 用水清洗沉淀，水合肼还原成钯金固体。 一般只有规模较大的厂家才有提纯步骤，并且都是先收集然后集中处理，每月只 做几次，但处理过程中排放的废气量很大，污染非常严重。主要的污染物有硝酸、氯 化氢、氨、硫化氢等有毒有害无机气体，以及焚烧过程中产生的可挥发性有机物 （VOCs） 、可吸入颗粒物等，其中氨气、硫化氢等物质产生散发的臭味和水合肼还原 成钯金时产生的白烟更是影响了周围群众的生活。 2.4 企业大气污染物处理设施现状企业大气污染物处理设施现状 在 26 家有废气污染物排放的企业中，只有君力珠宝厂、宝福、福麒珠宝厂、金雅 艺等 5 家企业具有大气污染物处理设施，但处理效果不佳，基本上不符合国家工业 企业设计卫生标准 （TJ36 -79）中的“居住区大气中有害物质的最高容许浓度”标准的 要求。上述 6 家企业的废气处理的基本情况如表 21。 表表 21 石化工业区工业企业废气处理的基本情况石化工业区工业企业废气处理的基本情况 序号 企业名 称 地址工艺工艺描述 废气处理设施描 述 污染物 1君力石化工业电金置于通风橱内顶楼 1 级碱喷淋硫酸雾 提纯 燃烧后焚灰用高 1.5m 米直径 1 米的搪玻璃反应釜电加热，缓 慢搅拌，长时间浸泡，置于密 封通风橱中 厂房内 2 级碱喷 淋，楼顶 1 级碱 喷淋 HNO3、 HCL、H 2S、NH3 、白烟 区 2 栋 3、4 楼 倒模置于通风橱内顶楼 1 级碱喷淋 VOCs、 HF 电金置于通风橱内 厂房内 1 级碱喷 淋 H2SO4 雾 提纯 燃烧后焚灰电炉加热烧杯提纯， 置于通风橱中 楼顶 1 级碱喷淋 HNO3、 HCL、H 2S、氨、 白烟（氯 化铵等） 2宝福 石化工业 区 2 栋 2、6 楼 倒模置于通风橱内 厂房内 1 级碱喷 淋 VOCs、 HF 电金置于通风橱内高空直排 H2SO4 雾 提纯 燃烧后焚灰电炉加热烧杯提纯， 置于通风橱中 楼顶 1 级碱喷淋， 活性炭 2 级处理 HNO3、 HCL、H 2S、NH3 、白烟 3福麒 石化工业 区 1 栋 4、5、6 楼 倒模置于通风橱内 4 楼倒模废气在 楼顶 1 级碱喷淋， 活性炭 2 级处理， 5 楼倒模废气直 排 VOCs、 HF 倒模置于通风橱内高空直排VOCs 4金雅艺 石化工业 区 2 栋 7 楼东 电金置于通风橱内楼顶 1 级碱喷淋 H2SO4 雾 5鑫福 石化工业 区 3 栋 2 楼西 提纯置于通风橱内厂房内碱喷淋 HNO3、 HCL、H 2S、氨、 白烟（氯 化铵等 表表 21 3 工业废气污染治理设计技术路线工业废气污染治理设计技术路线 3.1 设计依据与基本资料设计依据与基本资料 （1） 工业企业总平面设计规范(GB50187-93) （2） 建筑设计防火规范(GBJ16-87)； （3）其他国家现行建筑设计的有关规范、标准； （4）本工程有关资料 3.2 设计标准设计标准 （1）国家工业企业设计卫生标准 （TJ36 -79） （2）国家工业企业噪声控制设计规范 （GBJ87） （3） “居住区大气中有害物质的最高容许浓度”标准（TJ36 -79） （4）国家城市区域环境噪声标准 （GB3096） ； （5）国家工业厂界噪声标准 （GB12348） ； （6） 广东省大气污染物排放限值DB44272001 二级标准 （7）国家环保局. 恶臭污染物排放标准（GB 14554-93） （8）国家环保局. 环境空气质量标准（GB 3095-1996） （9）美国劳工部职业安全卫生管理局（OSHA）. 工厂工人暴露标准 （1926.55 App A） （10）黄金首饰、K(黄)金首饰及 K(黄)金镶嵌首饰加工贸易单耗标准 （HDB/HJ001-2005） ， （11）铂金首饰、铂金镶嵌首饰加工贸易单耗标准（HDB/HJ002-2005）. 3.3 设计原则设计原则 （1）采用的设计标准遵循 “从严要求”的原则。 （2）因地制宜，力求简化工程系统，尽量采用国产设备，以降低工程造价。 （3）暴露厂房外部部分的工程措施和处理设备必须美观大方。 3.4 废气污染治理技术方法废气污染治理技术方法 目前，处理气态污染物的技术方法主要有燃烧法、催化燃烧、冷凝法、等离子体 法、生物法、吸收（洗涤）法、吸附法等。 3.4.1 燃烧法与催化燃烧法 燃烧法指用燃烧氧化作用及高温下的热分解使有害气体或烟尘等转化为无害物质 的过程，这种方法只是用于净化那些可燃的或在高温情况下可以分解的有害物质。机 废气一般是可燃气体在温度为 600800和滞留时间为 0.30.5 秒的条件下可以 完全燃烧变成二氧化碳和水。直接燃烧法适用于高温高浓度的有机废气净化并 可回收热量。直接燃烧法消耗能源较多宜采用重油天然气作预热能源。预热时 燃烧室内温度应均一使全部废气均加热到预定温度否则会产生有恶臭的中间产物。 如有风量匹配的锅炉可把废气作为引风在锅炉中烧掉，但不适用于无机酸气等废气， 并且废气中的硫化氢和氨燃烧后会产生二氧化硫和氮氧化物，依然对环境有污染。 催化燃烧是典型的气-固相催化反应，其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催 化燃烧过程中，催化剂的作用是降低活化能，同时催化剂表面具有吸附作用，使反应 物分子富集于表面提高了反应速率，加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在 较低的起燃温度条件下，发生无焰燃烧，并氧化分解为 CO2和 H2O，同时放出大量热能， 其反应过程为： 。 热量 催化剂 OH 2 m nCOO4mnHC 222mn 催化燃烧几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体，即它适用于浓度范围广、 成分复杂的各种有机废气处理。对于有机化工、涂料、绝缘材料等行业排放的低浓度、 多成分，又没有回收价值的废气，采用吸附-催化燃烧法的处理效果更好但对于目前的 珠宝加工企业的废气成分不很适用。 3.4.2 生物法 生物法处理恶臭气体和有机废气是近年发展起来的空气污染控制技术，该技术已 在德国、荷兰得到规模化应用，有机物去处率大都在 90%以上。与常规处理法相比， 生物法具有设备简单、运行费用低、较少形成二次污染等优点，尤其在处理低浓度、 生物降解性好的气态污染物时更显其经济性。生物法净化 VOCs 过程的实质是附着在 滤料介质中的微生物在适宜的环境条件下，利用废气中的有机成分作为碳源和能源， 维持其生命活动，并将有机物分解为 CO2、H2O 的过程。但生物法还存在一些问题， 微生物降解的专属性强，而实际的 VOCs 废气的气量、成分则在生产过程中经常变化， 可能含有难降解或有毒性的物质，这些对工艺的稳定运行都具有较大影响。另外，微 生物的活动都有其最佳的 pH 值范围，生物床内 pH 值的变化会影响微生物的活动。生 物床的 pH 值通常为 78，即细菌和放线菌的最适范围。但在进行含硫、氮及氯化合 物的代谢时往往会产生酸性中间产物，因此生物反应器一般需要用缓冲溶液来控制循 环液的 pH 条件。而废气的排放规律和气量也会对微生物的营养条件构成重要影响，对 实际的处理设备产生负荷冲击。另外，目前来说，生物法成本较高，其推广有一定困 难。 3.4.3 溶液吸收法 溶液吸收法是指用溶剂吸收易溶于其中的气态污染物，这其中有物理过程即溶解 和化学过程即化学反应，如用碱溶液吸收硝酸等。酸气洗涤塔主要是将酸气等污染物 由底部进入吸收塔，在上升的过程中与来自塔顶的吸收液逆流接触而被吸收，被净化 后的气体由塔顶排出。吸收剂必须对被去除的废气有较大的溶解性，水或者碱性溶液 对于酸气都有较好的吸收。 3.4.4 吸附法 吸附的原理是气态混合物与多孔性固体接触时，利用固体表面存在的分子吸引力 或化学键力，把部分组分吸附留在固体表面。活性炭是应用最早、用途最广泛的优良 吸附剂，是由各种含碳物质干馏碳化，并经活化处理而得到的，对于 VOCs 等有较好 的吸附能力。 3.5 本方案的技术路线本方案的技术路线 综合分析各种废气处理的技术方法，根据珠宝首饰加工企业不同的大气污染类型， 本方案采用如下技术路线： 3.5.1 VOCs气体的治理方案 VOCs 气体的净化技术 目前,国内外对有机废气治理的常用方法有三种:液体吸收法、活性炭吸附法及催 化燃烧法。液体吸收法净化效率为60 %80 % ,适合处理低浓度,大风量的有气,但存 在着二次污染; 催化燃烧法净化率为95 % ,适合处理高浓度,小风量的有机废气,缺点 是对处理对象要求苛刻,该法要求气体的温度较高,为了提高废气温度,要消耗大量的燃 料,所以运行费用很高;活性炭吸附法净化效率为99. 2 %99. 3 % ,对于处理大风量、 低浓度的有机废气,国内外一致认为该法是最为成熟和可靠的技术。 3.5.2 酸性气体的治理方案 1、治理方案 考虑到酸性气体污染型企业废气组成复杂，用单一的处理方法很难达到预期的效果， 采用碱喷淋（溶液吸收法）直接燃烧法的技术路线。 首先用碱喷淋（溶液吸收法）吸收掉气体中的酸性气体和烟雾,除去酸雾的气体再 经过直接燃烧的工艺而达到净化的目的. 2、净化原理 废气通过喷淋塔,废气中的酸性气体与塔里面的碱性溶液发生中和反应而去除酸 雾,净化后的气体再经过直接燃烧,使有机气体转化为水和二氧化碳,可以安全的排出. 3.5.3 白烟的处理方案 1、治理方案 因为白烟中含有较多的水分和臭味物质组分，采用碱喷淋（溶液吸收法）氯化 钙吸附脱水（吸附法）活性炭（吸附法）法的技术路线。 3.5.4 粉尘污染型企业废气的处理方案 1、治理方案 对于粉尘污染型企业废气，考虑到某些粉尘会散发出臭味的成分不明的其他气态 污染物，采用布袋除尘活性炭（吸附法）法的技术路线 2、原理 废气通过布袋是时，利用布袋的拦截、网捕作用，使得废气中的粉尘粒子与废气分 离，从而使废气得到净化,然后废气再通过活性炭,废气里面的有机物被活性炭所吸附,从 而使废气得到了净化. 4 珠宝加工废气的治理珠宝加工废气的治理 4.1 珠宝加工工艺废气污染治理技术方案珠宝加工工艺废气污染治理技术方案 珠宝加工工艺产生的废气主要有酸性气体和 VOCs 等。其中酸性气体主要来源于 倒模和电金工艺。倒模工艺中用氢氟酸做清洗剂，电金工艺中用白金水（主要成分为 硫酸铑）进行电镀。考虑到这些废气的成分，对倒模和电金工艺产生的废气，治理方 法采用碱喷淋（溶液吸收法）活性炭吸附法。即将这些酸性气体集中收集后采用碱 液喷淋，使大部分酸性气体被碱性溶液吸收，再经活性炭，使 VOCS 为活性炭所吸附， 使废气得到净化。VOCs 主要来源于倒模工艺中蜡的高温分解。成分复杂，可采用活性 炭吸收将 VOCs 除去。 4.2 贵金属提纯回收工艺废气污染治理技术方案贵金属提纯回收工艺废气污染治理技术方案 贵金属提纯工艺的焚烧工序将抛光粉、地毯、生活垃圾收集后焚烧成灰，该过程 焚烧物种类繁杂，焚烧后产生大量成分复杂，气味难闻的废气，可能产生二噁英类。 二二噁英是一类剧毒物质，其急性毒性相当于氰化钾的 1000 倍。此类物质不仅可以引起 免疫系统损害和生殖障碍，还被认为具有很强的致癌性。所以，提纯工艺的焚烧工序 不得在石化工业区内进行。 提纯工艺的还原工序产生的主要的污染物有硝酸、氯化氢、氨、硫化氢等有毒有 害无机气体，以及焚烧过程中产生的可挥发性有机物（VOCs） 、可吸入颗粒物等。产 生的废气多为酸性气体，集中收集后采用碱喷淋（溶液吸收法）活性炭（吸附法） 法。碱喷淋将大部分酸性气体去除，用活性炭吸附过滤 VOCs 和可吸入颗粒物。 在贵金属回收过程中，铝合金置换贵金属时，由于化学反应系放热反应，有氢气、 水蒸气和一些散发出臭味的化学成分不明的气态污染物产生。这些物质混合在一起， 从视觉和嗅觉方面来看，形成了散发出臭味的的白烟。因为白烟中含有较多的水分和 臭味物质组分，采用碱喷淋（溶液吸收法）氯化钙吸附脱水（吸附法）活性炭 （吸附法）法。 4.3 工艺技术改造工艺技术改造与治理设备设施改造方案与治理设备设施改造方案 4.3.1 工艺技术改造方案 1、倒模工艺避免使用氢氟酸 利用高周波或中周波离心浇铸机将 K 金或铂金配料熔化后再倒入石膏模中浇铸出 铸件，得到所需 K 金空托。此时空托上面沾有石膏粉和一些杂质，可以用流水或高压 水枪冲掉空托外层石膏屑和其他杂质。但大部分企业为了加快清洗速度，利用一些化 学试剂（目前较普遍使用氢氟酸）的腐蚀作用将空金托表面的石膏屑等污秽物质除掉。 操作过程是配制一定浓度的氢氟酸溶液，然后把铸件放入氢氟酸溶液中几分钟。操作 在通风橱中进行，但当铸件放入时，会有大量的废气排放。 氢氟酸是氟化氢的水溶液，氟化氢为无色气体，在潮湿的空气中能发烟，易溶于 水。氟化氢及氢氟酸是氟化学工业中的一种基本原料，用于制造各种无机和有机氟化 物，还用于清洗玻璃与金属、用作有机合成的催化剂、提炼特种金属等。 氢氟酸具有很强的腐蚀性和毒性。人体吸入大量氟化氢气体可引起急性中毒和慢 性损害。氢氟酸中毒预防措施有：生产设备的密闭并经常检修，装置局部排风设备， 操作工人应使用有效的个人防护用品，对职工进行职业卫生知识的培训，并定期实施 预防性体格检查。 鉴于氢氟酸的危害，建议企业主动避免使用氢氟酸，而改用流水或高压水枪。既 保护了环境和改善车间工作环境，也不用加装抽风系统和废气处理装置。具有一定的 经济效益和社会效益。 2、电金工艺加装通风橱和废气处理装置 现在大部分电金工艺都只安装简单的排气扇，属无组织排放污染源。按照国家环保局大气污 染物综合排放标准新污染源的无组织排放应从严控制，一般情况下不应有无组织排放存在。虽然 现在电金采用硫酸铑电金水，检测结果也符合车间空气标准，但考虑到珠宝生产的特殊性，为保证 生产工人能在安全、清洁生产的劳动条件下工作，电金全过程必须在通风橱中进行，且要保持室内 的整洁干净, 防止尘埃及任何油类物质污染镀件及镀液。同时，为了适应生产企业周围居民日益增 加的环境质量要求，电金全过程产生的、通风橱收集的酸性气体必须经过废气处理设施有效处理后 才能排放。 3、 酸溶设备采用优质塑料容器 提纯工艺通常使用王水加热溶解。王水是盐酸与硝酸的混合物，加热时腐蚀能力 极强，一般金属材料均可被溶解。黄金酸溶设备必须耐王水腐蚀，也不可与氯金酸等 反应，还要耐热。由于黄金贵重，酸溶设备应当具有高度的可靠性，做到万无一失， 否则将损失惨重。 玻璃容器(玻璃烧杯和玻璃烧瓶)透明、可耐热和王水腐蚀，玻璃烧杯、玻璃烧瓶可以 用作小规模溶金的设备。为了提高可靠性，用于黄金酸溶的玻璃烧杯、玻璃烧瓶多选 用高硼硅玻璃，如国产九五料玻璃或者派来克斯玻璃等。它们具有良好的化学稳定性， 较高的机械强度，较好的耐温急变能力，以防止在使用过程中炸裂。使用玻璃容器溶 金的优点是耐王水腐蚀能力优异，玻璃透明，可随时观察溶金过程中的反应情况，也 便于洗涤。由于以上种种原因，目前，各珠宝首饰企业一般均采用玻璃容器作为酸溶 设备设施。但玻璃容器的根本缺点是脆性，万一碰坏，造成金液外流，将损失巨大。 另外，玻璃强度低，多用作小容积的实验容器，一般不宜制成大容积的生产设备。 选用优质耐酸、耐热的聚丙烯塑料加工而成的塑料容器，可作为中等规模企业提 纯时的酸溶设备，其优点为： （1）耐腐蚀能力好。所选用的优质塑料可耐热王水腐蚀，不与氯金酸反应，具有 较长的使用寿命。对黄金吸附量很小。 （2）大小适宜，操作方便。12 人即可轻松移动。溶液的转移、洗涤均很方便， 不必使用复杂的管路、阀门、泵等溶液输送系统。 （3）安全。没有玻璃容器脆性怕碰的缺点。 （4）投资省。设备体积小，价格低，对安装场所的空间大小要求不高。 4.3.2 污染治理设备设施改造方案 大部分企业生产过程产生的废气都未经过处理直接排放，对未处理的工序都要按 本方案的技术路线实施废气治理工程措施。对已经简易处理措施的工序要按本方案的 技术路线进行改造。 倒模工艺中的氢氟酸清洗工序，要在排气柜中进行，防止氢氟酸外逸；电金工艺 产生的多为硫酸废气，应在其上部设立集气罩。这两种工艺均产生酸性废气，两者可 以统一收集，集中处理排放。应在倒模工艺用的马弗炉上部设立集气罩集中收集蜡高 温分解产生的 VOCs，统一处理排放。提纯工艺的焚烧工序要禁止。 4.4 君力珠宝厂污染治理技术改造方案君力珠宝厂污染治理技术改造方案 4.4.1 污染治理现状 君力珠宝厂的厂房是新整修的，提纯工艺选择了比较先进的设备，将大量垃圾焚 烧灰用缓慢加热搅拌的方式使污染物释放较慢，使用 3 级碱喷淋方式对废气进行处理， 去除效率较高，排放废气浓度较低，但由于一次性提纯量较多，并且抽风机抽气量大， 污染物排放速率比较大，厂房内 2 级碱喷淋，楼顶 1 级碱喷淋，处理后仍有刺鼻的气 味。 倒模过程中由于要利用 HF 酸的腐蚀作用将空金托表面的石膏屑等污秽物质除掉， 在此过程中产生的氟化氢气体挥发性很强，对人体健康有很大危害，现有的处理设施 是由风机抽到顶楼与提纯的酸气共同进行的 1 级碱喷淋，处理效果不甚理想，产生刺 鼻的气味严重。 同样，在电金和“吊酸”过程中产生大量的酸性气体，也只是进行 1 级碱喷淋，处 理效果不甚理想，产生刺鼻的气味严重。而倒模过程中蜡高温分解产生影响人体健康 的可挥发性有机物（VOCs）等污染物。目前是将 VOCs 进行高空排放，并未采取任何 处理措施。 4.4.2 污染治理改造方案 君力珠宝厂污染治理技术改造方案如下： （1）设置在工业厂房楼顶的碱喷淋系统迁回车间内，不在工业厂房楼顶天台