噴漆有機(jī)廢氣治理方案比選研究

楊煒堅(jiān)

摘要：噴涂工藝廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中，而噴漆過程中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣會對環(huán)境和人類健康帶來不利影響。文章介紹了噴漆有機(jī)廢氣產(chǎn)生的原因，就噴漆過程有機(jī)廢氣產(chǎn)生方式及處理措施展開探究，通過處理方案的對比討論，明確了UV光催氧化處理工藝的優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞：噴涂工藝；有機(jī)廢氣治理；UV光催氧化處理

表面噴漆是一種保護(hù)金屬不被氧化腐蝕的方法，具有適應(yīng)性廣、施工靈活等特點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。然而，在噴漆的過程中，經(jīng)常會產(chǎn)生一些噴霧微粒以及其他形式的有機(jī)廢氣，這些有機(jī)廢氣含有一定的毒性，會直接影響人們的身體健康狀況，污染環(huán)境，產(chǎn)生許多問題。因此，對噴漆有機(jī)廢氣進(jìn)行有效治理具有重要的作用。目前有機(jī)廢氣治理辦法主要有等離子法、吸收法、噴淋法、UV氧化法等。

1.噴漆有機(jī)廢氣產(chǎn)生

噴漆一般采用高壓無氣噴涂工藝，涂層厚度均勻，減少漆霧和漆渣，可節(jié)約涂料及稀釋劑用量。該工藝的噴漆效率為60%～80%。噴漆所用油性漆中包括主漆、固化劑和稀釋劑，主要成分為樹脂類，易揮發(fā)有機(jī)物主要為200#溶劑油、二甲苯、正丁醇、醋酸丁酯、1000#溶劑，統(tǒng)一計(jì)為揮發(fā)性有機(jī)廢氣（VOCs）[1]。

2.有機(jī)廢氣處理方案比選

目前有機(jī)廢氣治理辦法主要有等離子法、吸收法、噴淋法、UV氧化法等，各種治理方法的原理及利弊情況詳見表1。

3.處理工藝選擇及處理效果

3.1處理工藝選擇

由于噴漆工序有機(jī)廢氣產(chǎn)生的間斷性和噴漆廢氣濃度等特點(diǎn)，從廢氣治理工藝凈化效率、使用壽命、投資成本、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和二次污染等方面考慮，UV光催氧化處理工藝是一種比較理想可行的方法。UV光催氧化處理有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）高處理率：能高效去除揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）、硫化氫、硫醇類等主要污染物以及各種惡臭味，治理效率高可達(dá)90%以上；

（2）無需添加其他物質(zhì)：只需要設(shè)置相應(yīng)的排風(fēng)管道和排風(fēng)動力，使有機(jī)廢氣通過設(shè)備進(jìn)行分解凈化，無需添加物質(zhì)參與化學(xué)反應(yīng)；

（3）適應(yīng)性強(qiáng)：可適應(yīng)高濃度，大氣量，不同氣體物質(zhì)的凈化處理，可每天24h連續(xù)工作，運(yùn)行穩(wěn)定可靠；

（4）運(yùn)行成本低：本設(shè)備能耗低，設(shè)備風(fēng)阻低，可節(jié)約排風(fēng)動力能耗；

（5）設(shè)備占地面積小，自重輕：適合于布置緊湊、場地狹小等特殊條件；

（6）無二次污染：根據(jù)UV光催氧化的分解原理，有機(jī)廢氣最終降解轉(zhuǎn)化為低分子化合物、CO2和H2O等無害物質(zhì)，無二次污染物的產(chǎn)生，從而達(dá)到凈化廢氣的目的。

3.2推薦處理工藝

因此噴漆有機(jī)廢氣治理工藝推薦采用UV光催氧化處理，典型工藝包含漆霧專用處理塔、中效過濾器、UV光催氧化等，噴漆廢氣處理工藝示意圖詳見圖1。

（1）收集系統(tǒng)：噴漆房設(shè)有獨(dú)立的送排風(fēng)系統(tǒng)，房體內(nèi)為負(fù)壓狀態(tài)。通過集氣管網(wǎng)進(jìn)行負(fù)壓收集，廢氣主要以有組織的形式排放，考慮到進(jìn)出物料時敞開作業(yè)以及設(shè)備不能保證100%密閉操作，故有極少量廢氣以無組織的形式排放，收集效率以95%計(jì)[2]。

（2）漆霧專用處理塔：在水噴淋及填料的作用下，廢氣與自上而下與噴淋液（水）充分接觸，除去廢氣中大部分漆霧和水溶性污染物，再經(jīng)過除霧層除去水滴和水霧。塔中的填料主要起到穩(wěn)流作用，提高水氣接觸面積。

（3）中效過濾器：進(jìn)一步去除漆霧和水霧，保證UV光催氧化不受漆霧和水霧的影響，可進(jìn)一步保證環(huán)保設(shè)備的運(yùn)行和去除效率。

（4）UV光催氧化：常溫下深度光降解技術(shù)，有機(jī)廢氣在高能紫外線光束照射下，降解轉(zhuǎn)變成無害物質(zhì)，如CO2、H2O等[3]。

有機(jī)廢氣→微波+光解+O2→O-+O（活性氧）O+O2→O3→CO2+H2O（1）

3.3處理效果分析

為了解UV光催氧化處理效率及達(dá)標(biāo)情況，對采用該措施的企業(yè)進(jìn)行實(shí)測分析措施達(dá)標(biāo)性。通過對噴漆廢氣出口的監(jiān)測數(shù)據(jù)可知，經(jīng)處理后排放廢氣中甲苯排放速率0.103～0.137kg/h、排放質(zhì)量濃度11.5～15.0mg/m3；二甲苯排放速率0.086～0.107kg/h、排放質(zhì)量濃度9.47～11.9mg/m3；非甲烷總烴0.483～0.530kg/h、排放質(zhì)量濃度42.2～59.1mg/m3。甲苯、二甲苯、非甲烷總烴等有機(jī)廢氣符合GB16297—1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，能夠做到穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放[4]。

4.結(jié)論

綜上所述，從廢氣治理工藝凈化效率、使用壽命、投資成本、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和二次污染等方面考慮，UV光催氧化處理工藝具有一定的優(yōu)越性，能夠?yàn)槲磥韲娖峁に囉袡C(jī)廢氣有效處理提供一定的理論參考和依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳海林，譚宇.噴漆廢氣治理技術(shù)方案研究[J].工程技術(shù)，2016（9）：00225-00225.

[2]黃沛新.噴漆廢氣治理及控制措施[J].建筑遺產(chǎn)，2013（7）：315-316.

[3]徐昕晨.噴漆廢氣治理及控制措施思考[J].科技尚品，2017（6）：196-196.

[4]盛楠，魏周好勝，陳明功等.噴漆廢氣處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].化工進(jìn)展，2017，36（4）：1434-1447.