1、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 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
2、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 布袋除尘全套图纸加 153893706深 圳 市 罗 湖 区 珠 宝 首 饰 行 业 废 气 污 染 防 治 对 策 的 研 究VIIAbstractThis graduation thesis topic is the synthesis preventing and controlling countermeasure research of Shenzhen Luohu district jewelry industry wa
3、ste 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 en
4、vironmental 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 c
5、ontrolling 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
6、 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深 圳 市 罗 湖 区 珠 宝 首 饰 行 业 废 气 污 染 防 治 对 策 的 研 究04 环境工程(1)
7、班 王科 VIII目录1 概况 .11.1 深圳市罗湖区环境概况 .11.2 罗湖区珠宝首饰行业的概况 .21.3 项目的必要性 51.4 设计技术方案的主要内容 .61.5 编制依据 .62 珠宝首饰加工企业大气污染及其处理设施现状 .82.1 珠宝首饰加工企业的大气污染类型 .82.2 珠宝首饰加工企业外排的大气污染物 .92.3 珠宝首饰加工企业大气污染分析 .92.4 企业大气污染物处理设施现状 .113 工业废气污染治理设计技术路线 .143.1 设计依据与基本资料 .143.2 设计标准 .143.3 设计原则 .143.4 废气污染治理技术方法 .153.5 本方案的技术路线 .
8、164 珠宝加工废气的治理 .194.1 珠宝加工工艺废气污染治理技术方案 .194.2 贵金属提纯回收工艺废气污染治理技术方案 .194.3 工艺技术改造与治理设备设施改造方案 .194.4 君力珠宝厂污染治理技术改造方案 .214.5 宝亨达珠宝厂污染治理技术改造方案 .224.6 福麒珠宝厂污染治理技术改造方案 .23深 圳 市 罗 湖 区 珠 宝 首 饰 行 业 废 气 污 染 防 治 对 策 的 研 究04 环境工程(1)班 王科 IX5 工程设备的设计 .255.1 工业厂房外墙废气集中收集管道设计技术方案 .255.2 工业厂房废气集中处理设施设计技术方案 .285.3 废气收集
9、管道与废气净化设施组合配置方案 .296 废气集中处理设施工程概算 .316.1 工程投资概算依据与原则 .316.2 概算说明 .316.3 管道工程投资概算 .316.4 净化设施工程投资概算 .336.5 废气集中处理工程总概算 .34参考文献 .35致谢 .36深 圳 市 罗 湖 区 珠 宝 首 饰 行 业 废 气 污 染 防 治 对 策 的 研 究04 环境工程(1)班 王科 11 概况1.1 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
10、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、
11、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。深 圳 市 罗 湖 区 珠 宝 首 饰 行 业 废 气 污 染 防 治 对 策 的 研 究04 环境工程(1)班 王科 2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
12、。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,
13、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
14、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。深 圳 市 罗 湖 区 珠 宝 首 饰 行 业 废 气 污 染 防 治 对 策 的 研 究04 环境工程(1)班 王科 31.2 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
15、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 1-21.2.3 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
16、师生有 2000 多人。(3)商铺深 圳 市 罗 湖 区 珠 宝 首 饰 行 业 废 气 污 染 防 治 对 策 的 研 究04 环境工程(1)班 王科 4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、H 2S、NH 3、HNO 3、HF 、硫酸雾,共 6 项。(2)监测频率HCl、 H2S、NH 3 的监测频率为:每天四次(07:00,11:00,14
17、: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、HNO 3 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 11。表 11 石化工业区环境空气监测结果 单位:mg/m 3监测项目HF硫酸雾 HCl H2S NH3 HNO3实测值(10.28)2.0E-4 0.2 0.668 0.015 0.068 0.013实测值(10.29)2.0E-4 0.2 0.177
18、0.006 0.076 0.010实测值(10.30)2.0E-4 0.2 0.132 0.008 0.105 0.013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 12 居住区大气中有害物质的最高容许浓度 单位:mg/m 3深 圳 市 罗 湖 区 珠 宝 首 饰 行 业 废 气 污 染 防 治 对 策 的 研 究04 环境工程(1)班 王科 5监测项目 HF(以 F 计) 硫酸雾 HCl NH3 H2S一次浓度 0.02 0.30 0.05 0.20 0.01日均浓度 0.007 0.10 0.015 (4)环境空气质量现状评
19、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/m
20、3,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
21、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,很多厂房深 圳 市 罗 湖 区 珠 宝 首 饰 行 业 废
22、 气 污 染 防 治 对 策 的 研 究04 环境工程(1)班 王科 6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
23、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(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
24、概算。1.5 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 修订深 圳 市 罗 湖 区 珠 宝 首 饰 行 业 废 气 污 染 防 治 对 策 的 研 究04 环境工程(1)班 王科 7(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 ,1989.121.5.2 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
25、) 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
26、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,2005.121.5.4 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”
27、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深 圳 市 罗 湖 区 珠 宝 首 饰 行 业 废 气 污 染 防 治 对 策 的 研 究04 环境工程(1)班 王科 8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深 圳 市 罗 湖 区 珠 宝 首 饰 行 业 废 气 污 染 防 治 对 策 的 研 究04 环境工程(1)班 王科 92 珠宝首
28、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
29、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
30、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(N 2H4H2O)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,深 圳 市 罗 湖 区 珠 宝 首 饰 行 业 废 气 污 染 防 治 对 策 的 研 究04 环境工程(1)班 王科 10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
31、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、
32、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
33、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,并深 圳 市 罗 湖 区 珠 宝 首 饰 行 业 废 气 污 染 防 治 对 策 的 研 究04 环境工程(1)班 王科 11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
34、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
35、、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/HJ002-200
36、5)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)深 圳 市 罗 湖 区 珠 宝 首 饰 行 业 废 气 污 染 防 治 对 策 的 研 究04 环境工程(1)班 王科 12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、
37、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
38、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 21 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 硫酸雾深 圳 市
39、罗 湖 区 珠 宝 首 饰 行 业 废 气 污 染 防 治 对 策 的 研 究04 环境工程(1)班 王科 13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、H2S、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、H2S、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V
40、OCs、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、H2S、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 VOCs4 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、H2S、氨、白烟(氯深 圳 市 罗 湖 区 珠 宝 首 饰 行 业 废 气
41、 污 染 防 治 对 策 的 研 究04 环境工程(1)班 王科 14化铵等表 21深 圳 市 罗 湖 区 珠 宝 首 饰 行 业 废 气 污 染 防 治 对 策 的 研 究04 环境工程(1)班 王科 153 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(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(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
42、( 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DB4427 2001 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
43、).3.3 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。深 圳 市 罗 湖 区 珠 宝 首 饰 行 业 废 气 污 染 防 治 对 策 的 研 究04 环境工程(1)班 王科 163.4 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
44、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
45、,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 mnCO4mnHC222n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
46、,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深 圳 市 罗 湖 区 珠 宝 首 饰 行 业 废 气 污 染 防 治 对 策 的 研 究04 环境工程(1)班 王科 17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、H 2O 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,
47、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
48、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
49、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、活性炭吸附法及催深 圳 市 罗 湖 区 珠 宝 首 饰 行 业 废 气 污 染 防 治 对 策 的 研 究04 环境工程(1)班 王科 18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)