防水卷材行业废气污染治理方案.doc

XXX市防水卷材行业废气污染治理总体设计方案111、前言防水卷材是建筑业及其他有关行业所需要的重要功能材料，是建筑工业的一个重要组成部分。伴随着我国国民经济的快速发展，不仅工业建筑与民用建筑需要大量的防水卷材，在桥梁、隧道、国防军工、农业水利和交通运输等行业中防水卷材的需求量也逐年增加。XXX市现有多家防水卷材生产企业，由于企业成立较早，其设备较落后，产能较低，“三废”治理措施不完善，对当地的环境造成了一些污染。防水卷材生产企业主要的空气污染物为沥青烟，沥青烟是一种含有大量多环芳烃以及少量氧氮硫的杂环混合物，通常以气溶胶的形态存在于空气中。沥青烟中含有多种对人体、动植物有害的污染物，初次接触高浓度沥青烟会引起日光性皮炎、痤疮型皮炎、毛囊炎等症状，并伴随有头晕、咳嗽、乏力、呕吐等。沥青烟中的苯并a芘是一种强烈致癌物，长期接触苯并a芘会导致肺癌，此外苯并a芘还会致畸和DNA突变。随着人民生活水平的不断提高，监测手段的逐渐完善，沥青烟对环境的危害越来越引起了人民群众和有关部门的关注。2、国家政策及要求（1）产业结构调整指导目录（2011年本）中规定：“500万平方米/年以下的改性沥青类防水卷材生产线；500万平方米/年以下沥青复合胎柔性防水卷材生产线；100万卷/年以下沥青纸胎油毡生产线”属于淘汰落后产能。（2）建筑防水卷材行业准入条件（中华人民共和国工业和信息化部公告2013年第3号）中规定：“新建改性沥青类（含自粘）防水卷材项目单线产能规模不低于1000万平方米/年”。并提出环境保护要求：易产生烟气、粉尘等污染物的原材料在运输、装卸、储存和使用过程中应当采取密闭措施。改性沥青类（含自粘）防水卷材的沥青搅拌罐、浸油池和涂油池应配置沥青烟气处理装置。排放的气体符合GB 16297大气污染综合排放标准或项目所在地环境标准的要求。固体废弃物按规定收集、贮存和用于再生产；实施雨污分流、清污分流，冷却水循环使用，生产废水经收集处理后达标排放。完善噪声防治措施，厂界噪声符合GB 12348工业企业厂界噪声排放标准的规定。采取清洁生产技术，开展清洁生产审核。建立环境管理体系，制定环境突发事件应急预案。配套建设的环境保护设施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。（3）河北省大气污染防治行动计划实施方案中明确指出：“全面整顿燃煤小锅炉。到2015年，除必要保留的以外，各设区市和省直管县（市）城市建成区基本淘汰每小时10蒸吨及以下燃煤锅炉、茶浴炉，禁止新建燃煤锅炉。到2017年，各设区市和省直管县（市）城市建成区基本淘汰每小时35蒸吨及以下燃煤锅炉。”（4）大气污染治理工程技术导则（HJ2000-2010）提出了大气污染治理工程的总体要求：“大气污染治理工程应遵循综合利用、循环利用、达标排放和总量控制的原则”，“对产生的二次污染，应执行国家和地方环境保护法则和标准的有关规定，进行治理后达标排放，满足总量控制要求，二次污染的治理方案宜与企业生产中的相关处理工艺相结合，充分利用企业已有资源”，“运输、装卸和贮存有毒有害气体或粉尘物质，应采取密闭措施或其它防护措施”，“ 大气污染治理工程的控制水平应与生产工艺相适应”。（5）XXX市防水卷材行业技改整治规范中要求：生产车间做到整体密闭（原料储存罐除外）沥青、石粉、渣油采用管道或绞龙方式，密闭输送，导油槽密闭输送。浸油涂布车间全部封闭，采取完善的集气设备，尽可能吸收无组织废气，送沥青烟处理系统。搅拌罐做好封闭和集气收集，送沥青烟处理系统。按照搅拌和浸油分别设置烟气处理系统：原则上选取烟气冷却+洗油吸附+油气分离+活性炭吸附的方式处理烟气。3、生产工艺和排污节点沥青基防水卷材分为普通沥青防水卷材和高聚物改性沥青防水卷材，由胎基布、浸涂材料和覆膜材料三部分组成。目前XXX市主要生产的是高聚物改性沥青防水卷材，生产方式为浸渍涂盖法，分为沥青基制备和卷材生产2部分。（1）沥青基制备沥青进场后，输送至沥青存储罐内，经过导热油炉系统对沥青进行加热，使沥青呈流动液态，加热后沥青由管道输送至搅拌罐，搅拌罐内部温度约为180，同时在搅拌罐中加入SBS改性剂、环烷油、石粉等辅助材料进行搅拌，形成合成料。待需生产时，将合成料放到浸油池备用。沥青基制备流程及排污环节详见下图。石粉存储仓环烷油存储罐废气废气石粉环烷油沥青计量搅拌罐沥青存储罐废气 噪声废气SBS改性剂导热油炉供热输送到卷材生产系统沥青基制备流程图1、沥青基制备（2）卷材生产首先将外购的胎基布置入胎基布架，同时备用储存架用于生产过程中后端有故障时换布，胎基布经过展开，搭接，储存并烘干，烘干所需热量来源于导热油，温度约为160，导热油输送到烘干器内，胎基布包裹烘干器辊筒，辊筒转动进入下一步流程。烘干后的胎基布再进入预浸油池进行预浸，使胎基布初步被沥青基浸泡，经过调偏后，再进入浸油池进一步浸泡，完成合成料的涂盖，然后经过冷却（冷却方式为水冷），冷却后的卷材经过覆膜，压花，再次冷却，经过计量，自动卷毡，成卷包装，入库。卷材生产流程及排污环节详见下图。废气 噪声 固废SBS防水卷材生产流程图胎基展开胎基搭接胎基存储烘干预浸调偏散热涂盖冷却覆膜压花冷却成品储存调偏计量自动卷毡成品包装入库SBS防水卷材生产流程图（3）工业废气排放节点沥青储罐和搅拌罐产生的沥青烟废气；浸油池、涂油池产生的沥青烟废气。类比沥青卷材生产企业，这部分废气中沥青烟浓度200mg/m，苯并a芘浓度4.410-3mg/m，非甲烷总烃浓度600mg/m。设备运行、防水卷材成品有少量无组织废气，主要集中在生产车间内部。石粉储存以及运输产生含粉尘废气。石粉储仓呼吸产生的粉尘废气浓度一般为20005000mg/m。在运输、装卸及加料过程也有少量无组织粉尘产生。导热油锅炉产生的燃料废气，废气中主要污染物为烟尘、SO2、NOx。4、废气排放标准（1）工艺废气沥青烟、苯并a芘、非甲烷总烃和颗粒物的排放应达到大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）二级标准，苯并a芘、非甲烷总烃和颗粒物的无组织排放应达到大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）无组织排放监控浓度限值。详见表1。表1 大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）污染物最高允许排放浓度（mg/m3）最高允许排放速率（kg/h）无组织排放监控浓度限值排气筒（m）二级标准监控点浓度（mg/m3）颗粒物1203023周界外浓度最高点1.0苯并a芘0.310-3300.2910-30.008非甲烷总烃12030534.0沥青烟40301.3生产设备不得有明显的无组织排放存在（2）导热油锅炉废气导热油锅炉燃料废气中烟尘、SO2和NOx应符合锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001）二类区时段标准。详见表2。表2 锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001） 污染物烟尘SO2NOx排放标准mg/m以轻柴油、煤油为燃料100500400以燃料气为燃料501004005、废气治理综合方案（1）沥青烟废气治理方案生产车间保持密闭，安装厂房通风换气空气净化设备，净化设备应具有通风、除味、防尘基本功能，推荐使用水帘式净化设备，厂房通风量应达到1次/h。原料推荐使用液体沥青，储存于保温沥青储罐，生产时直接由沥青泵经密闭管道输送至搅拌罐，可减少沥青熔化产生的废气；渣油应使用渣油储罐储存，通过油泵送料经密闭管道输送。沥青搅拌罐应具有良好密闭性，排气口的沥青烟通过风机引入治理设施，不允许有明显的无组织排放部位；浸油、涂油、覆膜工序应设置在密闭隔间，与生产车间内部空间隔离，隔间单独设立引风设备，风机将隔间内废气引入治理设施。搅拌工序和浸涂油工序各设置1套烟气治理设备。沥青烟预处理采取二级冷凝法：采取二级冷凝塔冷凝沥青烟，推荐使用间接水冷方式，第一级将水蒸气冷凝下来，第二级将馏出油冷凝下来。沥青烟的核心治理方案可采取洗涤法、吸附法、静电捕集法、焚化法和旋风分离法：a洗涤法水洗采用水直接洗涤、喷水洗涤和鼓泡吸收，可达到吸附部分沥青油和降温的目的，但水洗会产生水的二次污染问题；油洗法采用柴油或馏出油循环洗。b吸附法可选用选择焦炭、氧化铝或云石等作为吸附剂。将吸附剂粉碎至110mm以下的颗粒，置于吸附塔里。此方法可达到沥青烟95%的去除率。c静电捕集法沥青烟进入电场后，在通过阴极与阳极之间时，借助电晕放电，使沥青烟微粒带电，并驱向极板，达到沥青烟雾与气体分离的目的。沥青烟的温度过底时，容易粘附在静电捕集器内壁，不易清除，一般静电捕集器入口烟气温度不低于7080，当沥青烟气温度不能满足要求时，捕集器壁筒需辅助加温，使温度保持在沥青软化点以上，捕集的沥青可靠自重流出，循环利用。d焚化法沥青烟的主要成分是碳氢化合物，在较高温度（790以上）可以燃烧，烃类物质可以裂解氧化，变为较清洁气体排出。采用烟囱或风机的抽力，把含沥青烟的废气混在燃烧室的炽热排气中，停留时间0.5s，沥青烟可以燃烧殆尽。e旋风分离法沥青烟气通过间接冷却后，采用水冷旋风分离法，在冷却塔内树立数十根水冷管，管内通冷水，冷却塔上部设1个点波式凉水塔，使循环水冷却，烟气由冷却塔下部边缘沿切线进入，上部排出，冷却水由上至下流动，烟气在冷却塔内和冷管充分进行热交换，达到旋风分离效果。冷凝油沿冷却管下流，经放油管排出。经过主治理方案治理的沥青烟再通过过滤棉和活性炭吸附塔，进行进一步过滤及吸附净化后由烟囱排放，烟囱高度符合大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）要求。从废气特点、治理效果、安装可行、设备投资方面综合分析，推荐使用洗涤法和吸附法。（2）粉尘废气治理方案石粉推荐使用石粉储仓，传送采用绞龙或负压吸入方式传输，整个过程应保持密闭，石粉储仓呼吸产生的含粉尘废气通过顶部的袋式除尘器处理后达标排空。若粉状物料为袋装，由人工加入搅拌设备，应在物料运输过程和储存过程加盖篷布，防止风吹扬尘，加料口设置负压集气罩，将颗粒物收集至布袋除尘器处理。（3）导热油炉根据国家政策和地方规定，禁止使用燃煤、重油的导热油炉。采用轻柴油为燃料的导热油炉，安装高效的脱硫除尘器，推荐使用麻石水膜脱硫除尘器，处理达标后的废气由排气筒排放，其高度满足大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）要求。采用燃气导热油炉的，应使用合格清洁的天然气气，废气由不低于8m的排气筒排放。若条件允许，推荐使用电热导热油炉。5、废气治理方案可行性分析（1）沥青烟废气冷凝法是用于沥青烟净化的一种辅助手段，与其他净化方法（吸附、洗涤法等）配合使用的处理方法，可去除部分废气中游离水和油，也可增加烟气中雾粒的粒径，有利于对沥青烟进行净化。洗涤法是一种常用的工业废气治理方法，是利用废气中各混合物组分在特定的吸收剂中溶解度不同，达到净化废气的一种方法，洗涤法是将烟气中气态污染物（0.11um的油雾颗粒）转移到液相，洗涤法对沥青烟去除效率较高，是一种较经济的沥青烟治理方法。吸附净化法是用多孔固体将流体（气体或液体）混合物中的一种或多种组分集聚或凝缩在表面，达到分离的目的。类比包头铝业公司，其捏成型工段产生的沥青烟采取氧化铝吸附沥青烟废气，试验证明氧化铝吸附剂对沥青烟的吸附率只限于氧化铝的表面积，废气浓度的大小不影响氧化铝对它的吸附率，经此种方法处理后达到95%以上的去除率，最终沥青烟浓度为2040mg/m。吸附法工艺简单，净化效率高，投资少，运行费用低。静电法：中铝贵州分公司电解铝厂阴极焙烧炉烟气含有大量沥青烟，该厂采用冷却塔+静电捕集法净化该废气，经治理后沥青烟浓度30 mg/Nm，对沥青烟的去除效率可达93%。静电设备内有高压电，沥青为可燃物质，故静电法存在安全隐患。焚烧法：将沥青烟直接引入专用的加热炉焚烧，经一定时间高温焚烧后，可较为彻底的净化沥青烟气，由于该方法设备投资较大，运行成本高，且有很高的安全隐患，因此不推荐用焚烧法。旋风分离法作为一种机械分离法，沥青烟中的颗粒在旋风除尘器中沉降下来，上海油毛毡厂采用气冷+旋风分离法处理沥青烟，充分利用了沥青烟雾在低于70下冷凝的特点，通过此工艺每天可以从沥青烟中回收3t左右的煤焦油。旋风分离法对沥青烟中的颗粒物去除效率较好，但无法有效去除沥青烟中的非甲烷总烃等气态污染物。活性炭用木屑、果壳、褐煤等含碳物质为原料，经碳化和活化制成，有粉状（粒径为1050微米）和颗粒状（粒径为0.42.4毫米）两种。通性是多孔，比表面积大，总表面积达每克5001000，故其对空气污染物的吸附能力很强。目前活性炭已经广泛应用于工业废气净化领域，在此废气治理方案中，活性炭宜作为末端治理方法，来进一步净化沥青烟废气。对于XXX市防水卷材生产企业，结合各种方法的利弊，推荐采用预处理（冷凝）+核心治理（洗涤或吸附）+尾治理（过滤和活性炭吸附）的方法，可以确保将工艺废气达标排放，将环境影响降至低水平。（2）物料粉尘物料粉尘产生的原因主要为储仓呼吸、原料运输、人工上料。储仓呼吸产生的废气可通过仓顶的袋式除尘器处理，人工上料也可通过集气罩+袋式除尘器处理，袋式除尘器是一种干式滤尘装置。它适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。滤袋采用纺织的滤布或非纺织的毡制成，利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤，当含尘气体进入袋式除尘器后，颗粒大、比重大的粉尘，由于重力的作用沉降下来，落入灰斗，含有较细小粉尘的气体在通过滤料时，粉尘被阻留，使气体得到净化。经此种方法粉尘可以达标排放。袋装的原料运输、储存过程会产生一些含尘废气，主要原因为物理扰动，较强的震动和风吹均可以产生养成，针对扬尘产生的原因，运输车辆运输时用篷布遮盖并扎紧，原料储存场所应避风，并加盖篷布，采取这些措施粉尘即可得到控制，不会造成明显污染影响。（3）导热油炉废气根据产业政策及污染防治规定，国家将逐步淘汰小规模燃煤锅炉，并提倡使用清洁能源。针对XXX市防水卷材行业，推荐使用天然气、电和轻质柴油为能源的导热油炉。使用轻质柴油为燃料的导热油炉安装合格的麻石水膜脱硫除尘器，导热油炉废气可以稳定