环保设施设计优化及新技术采用分析

童顺艳

摘  要：本文选择就环保设施优化设计以及新技术的采用这一论点进行分析和研究，为了确保分析和研究的全面性，设计如下研究框架。首先，阐述环保设施的理论定义，增加对环保设施理论内涵以及不同类型环保设施的了解，力求为后续的分析奠定坚实的理论基础。其次，分析环保设施优化设计的基本原则，要求相关工作人员依据各基本原则，规范化进行设计。最后，探讨各新型环保设施的有效应用举措，力求发挥新型设备的优势，提升环保设施的实际应用价值，有效改善环境并控制污染的蔓延。

关键词：环保设施;设计优化;新技术采用

前言：

社会的发展，科学技术的进步，使得我国经济迅速发展。经济的高速发展，使得各个企业为了自身发展，在市场生存和良好发展，大量应用各类能源以及资源，增加能源与资源的消耗量，产生大量的垃圾废物，对社会生产以及大众生活环境带来不良影响。基于此，相关管理部门以及企业都引起重视，在社会生产过程中严格管控资源的应用以及废气的处治工作，引进新型环保设施并通过对当下环保设施的优化设计，提升其应用性能，有效管控环境污染问题，确保环境保护的效果。

本人在实际工作中主要从事废气治理的设计，故本文主要阐述废气治理设备的优化设计。

1.环保设施概述（理论定义）

环保设施是治理工业、商业及服务行业在生产经营过程中所产生并对环境造成影响的物质，使其达到法定要求所需的设备和装置，以及环境监测设备;是应用在环境质量管理、控制环境污染等作业中的主要设备。生产厂家以及建筑单位应结合当下社会发展现状、市场需求以及行业生产要求等，制造出的机械产品与构筑物和各个系统。

部分学者对环保设施的理论定义也给出如下解释：环保设施就是为了有效治理环境所生产的机械类产品，按治理物质的形态分为：废水治理设备、废气治理设备、固废治理设施、粉尘治理设施、噪声治理设施和放射性治理设施等。当然这种认知具有一定的片面性，环保设施也应包括各类运输污染物质以及垃圾废弃物的动力装置，如输送机以及风机和水泵等;同时环保设施也要具备检测功能各个配件与装置，如：流量检测设备、压力表和檢测装置等。

基于当下各类环保设施在社会发展与企业生产中发挥重要作用，必须在有效应用各类环保设施同时优化环保设施设计，树立智能化与人性化设计理念，强化环保设施的应用价值，有效解决环境污染问题，营造良好的社会生产与生活环境，为实现我国社会的可持续发展作保障。

2.环保设施优化设计基本原则

2.1满足环保工作实际需求

环保设施的优化设计必须满足当下社会以及国家所制定各项环保要求，确保满足行业的发展规范，保证制造环保设施中所应用的材料满足环保需求，保证材料易于分解、无毒且无公害。在依据上述标准与要求设计和制造环保设施过程中，应做好制造管理工作，选择高质材料，减少各类附加材料的用量，确保设备环保功能的基础上，合理应用资源与能源，控制能源与资源的消耗与损耗，全面发挥环保设施的应用价值[1]。

2.2遵循以人文本的设计理念

要想实现环保设施最大应用目标，为工作人员创造良好的生产环境，必须做好环保设施的设计工作，设计期间树立人性化设计理念，遵循以人为本的设计标准，对控制室内的设备、系统进行有效管控，确保控制室具备保温功能、减震功能以及隔音功能。此外，也要保证控制室内具备讲好的环保性能以及密封性，尽量选择应用无氟空调设备，以此减少环境对工作人员自身以及工作效率带来不良影响。

2.3体现智能化设计特点

环保设施优化设计也要充分考虑到大众以及现实环境的智能化。自动化需求，融入自动化以及智能化等先进的设计理念，可降低工作人员的工作难度，提高其工作效率，切实做好环保设施的优化设计工作，发挥环保设施的整体功能[2]。

2.4优化设计与配套辅助设施的实施原则（以废气治理项目为例）

（1）资料搜集：尽可能完整、准确、可靠的搜集基础资料，对所搜集的资料充分论证，并给出科学合理结论。

（2）现场核查：项目技术团队通过对企业废气来源进行排查，掌握废气的来源，特征性质等参数。

（3）调查现有废气治理措施运行详情：采用技术方法分析与处理，对现有废气治理措施效果进行核查，评估其合理性。

（4）在上述基础上，找出相关技术问题，提出并编制符合企业现状、切实可行的废气治理改方案。具体如下：

1）加强生产和工艺的管理，减少废气逸散。

2）加强废气收集，确保废气有效收集。

3）对废气治理措施进行改造，提供治理效率。

（5）编制成果符合国家有关部门的法律法规、规章标准、规范规程要求。

（6）本项目实施过程中，尽量对企业环境和车间现场生产秩序的影响，实施单位在生产现场开展的工程，应精心设计、合理安排，精心组织管理，安整个项目实施过程中，应统一指挥调度，做到安全有序、准确高效。

3.环保设施新技术的有效应用举措（以废气治理项目为例）

3.1现代化自动控制技术有效应用举措

废气治理工作常应用环保设施，性能好的环保设施新技术，可以良好处理工业废水，避免产生工业污染问题，并对社会经济的可持续发展带来积极影响。废水的处理应确保管理操控的简单化、实施成本的最低化以及资金支出最少化，也要确保可有效节能降耗。当下，废气治理技术取得较好的成果，但是其也具备较大的提升空间，应进一步对环保设施信息技术进行研究，创新传统环保设施，发挥信息科学技术的优势。如，为了环保设施将朝向自动化方向发展，大力应用现代化自动控制技术，利于提高管理效果，降低对周围环境的污染，有效对各类类型工业废水进行处理，降低人力与财力的支出。因此，未来要提高研发力度，并进一步实施与推广现代化自动技术。

3.2分子裂解新技术的有效应用举措

针对不同的工业废气，应依据国内外的相关最新技术和研究成果，结合多年来处理异味气体的成功经验，本着工艺成熟可靠、整体布局合理、运行管理方便、处理成本低的设计原则制定实施方案。

目前，针对恶臭异味类废气，常见的处理方法有冷凝法、吸附法、吸收法、燃烧法、生物法、膜分离、催化氧化、低温等离子法等。

冷凝法适合于高浓度且有一定回收价值的物质;单纯的吸收法仅能作为预处理措施与其他方法搭配使用;吸附法处理，其吸附剂更换频率高，导致运行成本较高;微生物法存在气阻大、降解速率慢、设备体积庞大、易受污染物浓度及温度的影响较大，且装置系统不耐受冲击（浓度、温度等）;膜分离法适用于处理中高浓度的有机废气以及需要回收有机物的场合;光催化技术反应时间短，效果差;燃烧法设备运行成本昂贵。低温等离子体净化技术是近年来发展起来的废气治理新技术，但该技术效率低，运行成本较高，且运行维护周期短。分子裂解技术具有占地面积较小、操作方便，抗污染能力强，运行稳定，去除效率比等离子技术明显提高，且能耗为等离子技术的1/3～1/4。适用于化工、农药、医药、汽车喷涂、污水站、垃圾渗滤液等恶臭气味产生领域。因此，一般会根据具体的废气成份特点，合理的选择组合工艺。

分子裂解技术主要原理：分子裂解装置采用国际最先进的高压系统作为能量源，在反应器中产生的高速电子可将异味污染物分子裂解破坏，能将有机分子瞬间打碎降解，同时将产生大量羟基自由基、臭氧、活性氧等强氧化性物质，将异味污染物分子再次氧化。装置无需添加任何药剂，无二次污染，系统采用西门子PLC控制，可实现整个设备的自动化。

装置主要分为三个模块：纳秒级能量源模块、反应器模块、氧化触媒模块;系统的运行和维护较为简单。

（1）纳秒级能量源

为了能获得瞬时的大功率，产生足以让恶臭分子断键的能量，就要求能量发生系统具备纳秒级瞬间释放。

本产品攻克了纳秒级的发射技术，使得该套装置拥有较高的占空比，大大缩短能量释放时间和瞬时功率，此外，产品设计为频率0～1000Hz可调，提高了污染物的去除效率的同时降低了运行成本。

（2）反应器独特设计

采用了先进的制造工艺对反应器结构进行了优化设计，采用模块式独立结构，为以后的设备维护、连续生产、检测及改造升级提供了便利，同时在反应器前置气体分配器，可将废气均匀分配到每组反应器进行处理，以保证装置稳定均匀处理。

反应器核心部位采用钛材制造，运行可靠，风阻小，不怕水汽、焦油等污染，抗污染能力强，可在在含高温等恶劣工况下稳定运行，设备寿命大大提高。

（3）氧化触媒技术

分子裂解系统同时耦合了先进的氧化触媒技术。氧化触媒以多孔无机材质为基质，采用纳米技术研制，负载具有极强氧化能力的纳米微分子。可将放电的废气和产生的强氧化性物质（O3）在触媒床内滞留，提供了氧化—还原反应的平台，进一步协同深度氧化，实现了物理—化学协同降解的目的，将异味污染物分子分解成矿化物被去除。

目前分子裂解技术凭借其优势，集合其他组合工艺，被广泛应用在工業废气治理中，对低嗅阈值的废气治理有明显的效果;本人在工作实践中，将分子裂解应用于热处理行业淬火油槽废气治理、医药行业反应釜釜顶废气治理中，并取得较好的治理效果。

结束语：

综上所述，环保设施优化设计期间，必须确保环保设施设计满足实际工作需求、满足行业发展规范，并遵循人性化原则，体现以人为本的设计理念，体现智能化的设计理念，这样才能确保设备环保功能的有效发挥，有效控制各类材料的应用，实现资源合理应用的同时，发挥其保温、减震以及隔音功能，智能化运行环保设施，以维护环境的安全性，创造良好的社会大环境，为社会的可持续发展做保障。需注意的是，在环保设施应用期间，相关设计人员也要树立发展理念，尝试应用各类新型环保技术，利用新型科学技术有效处理工业废气等，利于强化管理效果，提高企业和社会的经济环境效益。

参考文献：

[1]姚胜红.环保设施设计优化及新技术采用分析[J].建材与装饰，2019， （22）：247-248.

[2]李家春，张雷，张宾宾，田莉，周茂茜.智能太阳能供电设备设计及优化[J].现代制造工程，2019，（01）：132-138.