工廠廢氣處理方案（通用框架與行業案例）

一、廢氣特性與排放標準

1. 污染物類型

有機廢氣（VOCs）：苯、甲苯、二甲苯、丙烯醛等，濃度波動大（50-3000mg/m3）。

顆粒物（PM）：粉塵、油煙（PM2.5/PM10），粒徑0.1-100μm。

酸性氣體：H?S、SO?、NOx，腐蝕性強。

堿性氣體：NH?，易溶于水。

惡臭物質：硫醇、硫醚、三甲胺，嗅覺閾值低。

重金屬：鉛、鉻（電鍍行業）。

2. 排放標準

中國：

《大氣污染物綜合排放標準》（GB 16297-1996）：VOCs最高允許濃度≤120mg/m3，顆粒物≤120mg/m3。

行業專項標準：如《石油煉制工業污染物排放標準》（GB 31570-2015）要求VOCs≤50mg/m3，苯并芘≤0.001mg/m3。

歐盟：工業排放指令（IED）規定VOCs≤20mg/m3，顆粒物≤10mg/m3。

二、核心處理技術組合

1. 預處理系統

除塵：

旋風除塵器：去除大顆粒物（PM10去除率>85%）。

布袋除塵器：捕捉細顆粒（PM2.5<10mg/m3）。

濕式電除塵：高效去除油煙及微米級顆粒。

降溫：噴淋塔降溫至40-60℃，防止后續設備熱損傷。

冷凝回收：深冷技術（-30℃）回收高沸點溶劑（回收率>90%）。

2. 主體處理工藝

（1）吸附法

活性炭吸附：

適用低濃度VOCs（<500mg/m3），碘值>900mg/g的蜂窩炭，風阻低。

案例：某電子廠采用活性炭吸附+蒸汽脫附，溶劑回收率達85%。

沸石轉輪：濃縮高濕度廢氣（VOCs濃縮比10:1），與RTO/RCO聯用。

（2）催化燃燒（RCO）

原理：Pt-Pd催化劑在280-400℃下將VOCs氧化為CO?和H?O，去除率>95%。

優勢：能耗低（熱回收率>60%），適合中高濃度廢氣（500-5000mg/m3）。

案例：汽車涂裝線采用RCO，VOCs排放<20mg/m3，年減排120噸。

（3）生物過濾

原理：微生物降解苯系物、硫化氫，停留時間>45s。

適用場景：低濃度惡臭氣體（如食品廠、污水處理站）。

案例：某屠宰場生物過濾+光催化，異味去除率>95%。

（4）等離子體技術

原理：介質阻擋放電產生高能電子，分解惡臭物質（如NH?、H?S）。

優勢：無二次污染，適合低濃度、高濕度廢氣。

案例：化工園區采用等離子體+活性炭，VOCs排放達標率100%。

（5）膜分離

原理：PTFE膜分離有機溶劑，回收率>99%。

適用場景：高濃度溶劑廢氣（如制藥、化工行業）。

案例：某藥企膜分離+吸附回收，年節約成本200萬元。

3. 深度處理與排放控制

低溫等離子體：分解殘留VOCs，去除率>95%。

光催化氧化：TiO?納米涂層在紫外線下氧化有機物。

在線監測：PID檢測儀實時監控VOCs，數據上傳環保平臺。

三、行業案例與實踐

1. 汽車零部件涂裝線

痛點：苯系物超標（20-80mg/m3）。

方案：沸石轉輪濃縮+RTO焚燒（950℃），濕式電除塵（PM2.5<10mg/m3）。

成效：VOCs排放<20mg/m3，熱回收率>65%，年減排120噸。

2. 電子元件焊接車間

挑戰：氟化物+重金屬（Pb超標）。

方案：堿液吸收塔（NaOH中和）+活性炭吸附（碘值>1000mg/g）。

成果：氟化物<3mg/m3，重金屬<0.1mg/m3，達標率100%。

3. 食品加工廠

需求：油煙異味+PM2.5。

方案：靜電油煙凈化器（電離+吸附）+光催化氧化（TiO?納米涂層）。

數據：油煙<2mg/m3，異味去除率>95%（嗅覺閾值下降）。

4. 化工行業

案例：某化工廠采用活性炭吸附+催化氧化組合工藝，處理效率98%，運行成本降低40%。

四、安全與經濟性平衡

1. 安全措施

防爆設計：

低溫等離子體設備設置入口濃度聯鎖（<爆炸下限25%）。

RTO爐配備泄爆裝置，控制入口濃度并定期清理沉積物。

危廢管理：活性炭定期更換，交由有資質單位處置。

2. 經濟性分析

初期投資：

RCO：1500元/m3風量，RTO：3000元/m3風量。

生物過濾：500-800元/m3風量。

運行成本：

活性炭吸附：1.2元/m3（電費占60%）。

RTO：0.8元/m3（燃料費占50%）。

資源回收：

溶劑回收年收益：50-200萬元（依濃度而定）。

余熱利用：RTO余熱產蒸汽，年節約天然氣30萬立方米。

五、選型與設計要點

廢氣特性分析：優先檢測VOCs濃度、顆粒物粒徑、腐蝕性成分。

工藝匹配：高濃度VOCs優先RTO/RCO，低濃度惡臭選生物過濾。

節能設計：余熱回收、光伏輔助供電，降低能耗。

合規性：確保排放口在線監測數據與環保部門聯網。

工廠廢氣處理方案通過上述技術組合與行業案例，可實現工廠廢氣的高效、經濟處理，同時滿足嚴格的環保標準。