噴漆廢氣環(huán)保治理措施分析

王秀麗 白 鶴 汪 嘯

1.安徽睿晟環(huán)境科技有限公司；2.浙江東天虹環(huán)保工程有限公司；3.浙江雙良商達環(huán)保有限公司

1 引言

空氣污染已經(jīng)成了社會的熱點話題，相對于氣候變暖，空氣污染顯然直接威脅著人們的身體健康。隨著國家經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型，越來越多的生產(chǎn)性企業(yè)開始重視在生產(chǎn)過程中污染物的凈化工作。對于噴漆工藝來說，其中產(chǎn)生大量的有機廢氣直接排放到空氣中顯然是不合理的，因此接下來將重點的闡述在進行噴漆工藝中如何對廢氣產(chǎn)物進行合理的凈化處理。并且還會針對具體的凈化技術(shù)，結(jié)合具體的實際例子來進行進一步的說明，幫助讀者更好地進行理解。

2 目前噴漆廢氣排放的現(xiàn)狀

噴漆工藝是生產(chǎn)型企業(yè)不可或缺的工藝之一。噴漆廢氣一般指的是工人在對物體進行噴漆中產(chǎn)生的大量有機廢氣和固體的顆粒污染物。這些廢氣產(chǎn)生的途徑多種多樣，不盡相同，比如在噴劑在高溫環(huán)境中汽化，有機廢氣揮發(fā)到周圍的空氣中。部分化學(xué)稀釋液體中揮發(fā)出來的有機廢氣，噴漆工藝過程中散落在空氣中的大量氣體顆粒物，還有很多水蒸氣中攜帶了大量的有害顆粒物飄向空氣中。這些有害顆粒物通過分子的流動性迅速擴展到周圍的空氣中，最終對周圍的空氣、土壤、水體和生物體造成了不可逆的污染。研究表明，噴漆產(chǎn)生的污染物具備很強的揮發(fā)性能，其中包含大量的苯類污染物、甲苯類污染物、醛類污染物等致癌氣體。經(jīng)過驗證這些氣體會對人體的心腦血管、心肺機能造成不可逆的破壞，尤其是會降低人體的免疫系統(tǒng)的反應(yīng)，嚴重的甚至造成中毒昏迷。因此采取有效地治理措施，確保處理后的廢氣達到排放標準是十分必要的。下邊將詳細的闡述目前比較成熟的集中有機廢氣處理技術(shù)，探究其原理來更好地了解廢氣處理的內(nèi)部機制。

3 噴漆廢氣環(huán)保治理技術(shù)手段

針對噴漆產(chǎn)生的大量有機廢氣和顆粒物的凈化技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了很多年，根據(jù)上述得知，噴漆產(chǎn)生的大量有害污染物有：有機廢氣和攜帶污染物顆粒的氣霧。根據(jù)氣體污染物形式的不同需要采取不同的處理方案。目前比較成熟的技術(shù)可以分為兩大類：干燥式處理技術(shù)和濕潤式處理技術(shù)。這兩種技術(shù)需要根據(jù)廢氣顆粒物產(chǎn)生的環(huán)境和處理要求進行合理選擇。

3.1 干燥式廢氣顆粒物處理技術(shù)

干燥式處理技術(shù)主要是過濾處理技術(shù)。和濕潤式處理技術(shù)相比，干燥處理技術(shù)雖然凈化率偏低，但是也能達到95%以上，完全符合企業(yè)的正常要求。此外，濕潤式處理技術(shù)雖然凈化率很高，但是處理的過程中都離不開水和溶劑作為載體，所以產(chǎn)物排出后很有可能造成水污染的風(fēng)險，同時干燥式處理技術(shù)的處理過程中不需要太多資金的投入，因此性價比要遠高于濕潤式處理技術(shù)。干燥式處理技術(shù)主要是通過一個巨大的空氣過濾裝置，來將噴漆過程中產(chǎn)生的廢氣吸取在儲存袋中，然后經(jīng)過多重壓縮和多級過濾，將空氣中的有害物質(zhì)分隔開。其中產(chǎn)生的一些液體成分也會被過濾器中特殊的裝置進行干燥處理，最后的產(chǎn)物就是干凈的空氣和有害物質(zhì)廢渣，之后對廢渣進行無害化處理，這樣可以百分百保證排放到自然環(huán)境中的是純凈的空氣。

3.2 濕潤式有害氣體顆粒物處理技術(shù)

濕潤式凈化技術(shù)主要可以分為三種：水簾阻擋技術(shù)、水霧凝結(jié)技術(shù)以及沉淀凈化技術(shù)。水簾阻擋技術(shù)就是通過特定的、能產(chǎn)生多層水簾阻擋的裝置來實現(xiàn)有機廢氣與外界的阻擋隔絕。這些被阻擋在噴漆室的有機廢氣分子會和水幕充分混合，從而被直接帶到水箱中，達到將空氣中的有害物質(zhì)進行統(tǒng)一收集處理的目的。水霧凝結(jié)技術(shù)就是直接利用水幕溶解掉空氣中的有機廢氣，然后將絮凝劑和助凝劑按照比例充分混合后加入水箱中，將有害物質(zhì)進行沉淀，從而分離出來后做統(tǒng)一的無害化處理。這種方法通常簡單、直接、高效，因此對于一些追求性價比的企業(yè)來講非常適合，這種技術(shù)原理也是至今被應(yīng)用的最多。沉淀凈化技術(shù)是目前凈化率最高的技術(shù)，有害物質(zhì)去除率可以達到99%以上。此種方法就是利用專門的捕捉裝置將還有有害物質(zhì)的氣體統(tǒng)一收集，存放在特制的空氣壓縮機中，利用過濾技術(shù)和通風(fēng)設(shè)備將純凈空氣不斷地排出，只剩下高濃度的有害廢氣。之后利用水霧技術(shù)和壓強技術(shù)令有機廢氣完全溶解到溶劑中，之后利用沉淀催化劑將有害物質(zhì)進行凝結(jié)分離，最后處理。這種技術(shù)因為凈化效率高，但是花費的成本較高，因此比較適合有經(jīng)濟基礎(chǔ)、對廢氣處理要求較高的企業(yè)。

4 噴漆廢氣環(huán)保治理的措施和具體方法

4.1 固體吸附物吸附有機廢氣顆粒物

固體吸附處理方法就是通過簡單的物理吸附原理。因為在這個過程中沒有用到任何的化學(xué)反應(yīng)，因此可以看出這種方法是安全、環(huán)保、可靠的。固體吸附法就是通過具體的、吸附性強的載體，將空氣中的有害物質(zhì)進行捕捉處理，從而減少空氣中有害物質(zhì)的濃度，達到噴漆廢氣處理的目的。因此可以看出其中的關(guān)鍵就是載體的吸附能力以及效果。目前用得最多的吸附載體就是活性炭，活性炭中的活性炭纖維的表面積非常的巨大，因此適合吸附有機廢氣，此外活性炭具有非常強的自我恢復(fù)能力，通常間隔10min作用其吸附能力會得到恢復(fù)，因此在使用期限內(nèi)可以重復(fù)的進行使用，活性炭的成本低廉也更加適合大力的推廣。但是活性炭的吸附能力容易受到外界環(huán)境的影線，比如周圍環(huán)境的濕度和溫度，如果周圍的空氣比較潮濕，那么活性炭纖維會一起將空氣中的水分子進行吸附，造成其二次吸附能力的減弱。假如周圍的溫度較高，活性炭纖維內(nèi)部的結(jié)構(gòu)可能會遭到不可逆的破壞，造成其吸附能力迅速下降，嚴重可能會發(fā)生火災(zāi)。但是在很多企業(yè)的噴漆車間里面，空氣的濕度和溫度顯著要高很多，因此可以采用沸石這種吸附材料。沸石里面的結(jié)構(gòu)和活性炭類似，但是穩(wěn)定性更強，因此更加適合吸附潮濕和高溫空氣中的有害物質(zhì)。但是沸石的二次吸附能力比活性炭要遜色不少，因此使用的壽命要遠遠短于活性炭。因此從成本方面講，顯然是高于活性炭吸附法。

此外這兩種吸附方法雖然可以有效清除空氣中的有害物質(zhì)，但是有害物質(zhì)并沒有從根本上消失，而是被強制停留在吸附物中。因此需要對其進行二次的處理后才可以將失效的活性炭或者沸石扔掉。因此固體吸附法應(yīng)該尋找更多性價比高、清除效果好的吸附材料和吸附劑，使其既能滿足在潮濕、高溫的環(huán)境中發(fā)揮效果、又能最大化的清除空氣中的有害物質(zhì)的要求。

圖1 某企業(yè)車間活性炭吸附裝置圖

4.2 對有害廢氣進行高溫加工處理——有機廢氣燃燒處理法

利用燃燒方法處理廢氣是進行噴漆廢氣處理的重要方法之一。因為研究表明，在噴漆過程中很多廢氣是具有可燃性的有機物，因此可以利用高溫加熱將其中的有害有機物轉(zhuǎn)化為無機物，釋放到周圍的空氣中。燃燒法目前可以采用兩種不同的方式，第一種就是利用燃燒材料燃燒釋放出大量的熱能，對廢氣進行加熱處理。這種方法可以讓廢氣中的可燃物發(fā)生高溫反應(yīng)，從而轉(zhuǎn)換成二氧化碳和水等。這個過程中產(chǎn)生的熱能可以被二次利用進行加熱，因此節(jié)省能源的效果顯著。此外這種方式不需要大型的設(shè)備，操作也簡單易行。第二種方法就是利用助燃劑直接點燃收集的有害廢氣。這種方法可以在催化劑的作用下將有害廢氣直接燃燒，因此處理的效果更好。但是這種方式的經(jīng)濟成本比較高，應(yīng)用的情況也有比較大的局限性，比如處理大量的廢氣濃度較低的空氣，用直接燃燒法顯然就大材小用，投入的產(chǎn)出比很低，所以利用助燃劑直接燃燒法更加適合處理小體積、廢氣濃度高的空氣。

4.3 新型環(huán)保高效處理——生物利用處理法

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，科學(xué)家們越來越重視生物凈化處理技術(shù)。早在很多年前，科學(xué)界就發(fā)現(xiàn)很多微生物可以將自然環(huán)境中的高污染物質(zhì)利用氧化分解作用，轉(zhuǎn)換為自身的營養(yǎng)物質(zhì)和無機物。因此所謂的噴漆廢氣生物處理技術(shù)原理是利用微生物的氧化分解作用，將廢氣中的有害物質(zhì)分解成無機物和水。和傳統(tǒng)的技術(shù)相比，生物凈化技術(shù)的效率和安全性顯然更加的生態(tài)化。目前主要的生物處理技術(shù)有三大類。

第一種是生物過濾池子來處理廢氣。利用水的溶解作用，將空氣中的有害物質(zhì)溶解到水中，利用水中的微生物對其進行無害化處理，因為微生物處理過程需要一定的時間，因此這種方法適合處理一些有害物質(zhì)含量相對較低氣體，況且其要求氣體必須99%融入水體中，因此這種方法應(yīng)用的程度不高。

第二種就是利用生物的沖洗技術(shù)。這種技術(shù)其實就是生物過濾技術(shù)的升級，生物沖洗技術(shù)采用溶解效率更高的溶劑，同時假如大量的催化劑，幫助溶劑中的微生物進行無害化處理。但是和生物過濾技術(shù)一樣，這種方法無法持續(xù)監(jiān)測處理廢液中的酸堿度，造成其穩(wěn)定性雖然有了提升，但是應(yīng)用的局限性還是很大。

第三種是生物的過濾滴液技術(shù)，這種技術(shù)顯然考慮了上述兩種技術(shù)的不足之處，它將微生物分布在過濾膜上，當(dāng)廢液一滴滴經(jīng)過過濾膜時候，微生物可以迅速進行分解，因此滴液技術(shù)顯然處理的效率很高。但是實踐證明，廢氣中的甲苯類、苯類物質(zhì)很難溶解到水中和其他溶劑中，所以目前生物處理技術(shù)需要找到更加適合溶解廢氣的溶劑，這樣才可以實現(xiàn)處理方法的飛躍進步。

5 結(jié)束語

噴漆產(chǎn)生的有機廢氣直接排放到空氣中現(xiàn)實絕對禁止的。本文首先強調(diào)了噴漆過程產(chǎn)生廢氣的組成以及危害，然后介紹了兩種廢氣處理技術(shù)類別：干燥式廢氣處理技術(shù)和濕潤式廢氣處理技術(shù)。在這些技術(shù)的基礎(chǔ)上有介紹了三種性價比很高的廢氣處理方法：有機廢氣吸附法來吸附有機廢氣顆粒、有機廢氣燃燒法來高溫處理有害廢氣顆粒、新型的生物環(huán)保法來自然的消耗有機廢氣中污染物的含量等。根據(jù)情況選擇合適的處理方法可以達到環(huán)保的目標。