廢氣處理噴漆廢氣的主要處理方法

 

噴漆是目前工業(yè)生產(chǎn)的基本環(huán)節(jié)，廣泛應(yīng)用于汽車、家具、工業(yè)設(shè)備和物品的生產(chǎn)。但是噴漆本身及其后續(xù)的烘烤過程會(huì)帶來嚴(yán)重的VOCs污染，如果不經(jīng)過處理就變成無(wú)組織排放，對(duì)環(huán)境影響很大。在現(xiàn)階段，除了早期收集，常用的處置方法還需要后續(xù)處置，以完全消除其對(duì)環(huán)境的影響。本文分析了不同處置方法的工藝特點(diǎn)，并著重比較了它們的處置成本。希望本文的研究能為今后相關(guān)處置方法的選擇和應(yīng)用提供依據(jù)。

 

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，越來越多的工業(yè)產(chǎn)品成為人們生活的必需品。在工業(yè)成品的外部加工過程中，噴漆技術(shù)是一種常見的方式。但由于噴漆工藝和相關(guān)原材料的原因，在具體加工過程中必然會(huì)產(chǎn)生大量的揮發(fā)性有機(jī)化合物。這類污染物如果不進(jìn)行有效處置，就會(huì)無(wú)組織地釋放到環(huán)境中，對(duì)自然環(huán)境和周圍人員的健康造成嚴(yán)重影響。因此，揮發(fā)性有機(jī)化合物的處理研究一直是環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題，也是未來的科學(xué)研究課題。但由于其物質(zhì)相對(duì)復(fù)雜，流動(dòng)性相對(duì)較好，目前還沒有得到學(xué)術(shù)界和實(shí)際應(yīng)用認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)處置方法，更多的是根據(jù)具體污染物種類及其總量進(jìn)行適應(yīng)性建設(shè)。

 

1.廢氣處理燃燒處理方法

 

大部分VOCs是易燃的，凈化濃度下綜合熱值可達(dá)25 mj/m3 ~ 30 mj/m3。這個(gè)數(shù)值大約是天然氣的2/3。因此，通過燃燒可以有效去除空氣中的VOCs，為其后續(xù)應(yīng)用提供能源供應(yīng)。此外，在VOCs燃燒處置方法的研究過程中有一個(gè)不可忽視的前提，即經(jīng)過目前的燃燒后，產(chǎn)生的尾氣更多以二氧化碳和水蒸氣的形式排放，根據(jù)VOCs的不同類型也存在包括氮氧化物和二氧化硫在內(nèi)的環(huán)境污染物，但與傳統(tǒng)的火力發(fā)電相比有一定的優(yōu)勢(shì)。

 

在廢氣處理和燃燒處理處理VOCs的過程中，成本主要來自三個(gè)方面:一方面，燃燒往往與發(fā)電配套，發(fā)電機(jī)組建設(shè)成本是一次性投資；收集VOCs后，很難保證其后續(xù)的燃燒和熱值需求，需要借助天然氣達(dá)標(biāo)，天然氣燃料成本為日常運(yùn)營(yíng)費(fèi)用；雖然燃燒后的大量尾氣以二氧化碳及其水蒸氣的形式存在，但氮氧化物、二氧化硫等空氣污染物后續(xù)處置的運(yùn)行成本相對(duì)較高。因此，這種方法成本高，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，從性價(jià)比來看是一種可行的方案。

 

2.廢氣處理及回收處理方法

 

回收方法中，吸收法適用于處理無(wú)機(jī)氣態(tài)水溶性污染物，存在廢液二次處理的問題；冷凝法和膜分離法適用于處理小流量、高濃度的廢氣；根據(jù)噴漆室廢氣濃度低、溫度低、風(fēng)量大的特點(diǎn)，吸附法更適合處理。在實(shí)際應(yīng)用中，吸收揮發(fā)性有機(jī)化合物是一種成本相對(duì)較低的方法。其具體優(yōu)缺點(diǎn)是:對(duì)低濃度、大風(fēng)量的有機(jī)廢氣凈化效率高、操作簡(jiǎn)單。還有一些缺點(diǎn):需要廢氣的溫度和濕度，特殊情況下需要對(duì)廢氣進(jìn)行預(yù)處理；另外，吸附VOCs后的載體需要輸入再生處理。

 

從成本上看，其成本構(gòu)成主要分為以下幾個(gè)方面:收集和吸收所需容器作為其一次性設(shè)備投入，但容器原理簡(jiǎn)單，施工方便，對(duì)體積和容量要求相對(duì)較低，因此成本相對(duì)較小；另一方面，在吸收過程中，根據(jù)相似相容的基本原理，往往使用有機(jī)溶劑作為熔劑，大量熔劑的引入使其運(yùn)行成本相對(duì)較高；此外，溶劑的使用不是一種可回收的模式。有機(jī)溶劑中的揮發(fā)性有機(jī)化合物需要定期處理，才能恢復(fù)溶劑的吸收效率。治療和恢復(fù)的費(fèi)用是后續(xù)手術(shù)的主要支出。值得一提的是，這種處置模式?jīng)]有簡(jiǎn)單便捷的方式使用，產(chǎn)生后續(xù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的能力相對(duì)較差。

 

3.廢氣處理吸附處理方法

 

吸附處理技術(shù)的核心是吸附劑的性能。高性能吸附劑應(yīng)具有孔道均勻、吸附容量大、疏水性好、易于再生的特點(diǎn)。目前，在工業(yè)應(yīng)用中，有機(jī)廢氣吸附過程中最常用的吸附劑是活性炭和分子篩沸石。

 

常見的吸附劑主要有活性炭和沸石。其中，活性炭在應(yīng)用過程中對(duì)溫度和濕度的要求相對(duì)較高；溫度越高，會(huì)產(chǎn)生天然活性炭，其吸附方程式向左移動(dòng)，影響最終的吸附效率，但相對(duì)濕度較高時(shí)，活性炭對(duì)水分子的吸附作用會(huì)占據(jù)一定的吸附點(diǎn)，使其吸附效果較差。因此，在工程應(yīng)用過程中，人們經(jīng)常使用沸石作為吸附劑。沸石耐高溫(1000℃)，不燃；對(duì)濕度有很強(qiáng)的適應(yīng)性(相對(duì)濕度

 

從成本上看，吸附法是一種現(xiàn)場(chǎng)處置方法，不需要獨(dú)立建設(shè)大型設(shè)備。與上述分析方法相比，具有更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，吸附劑和回收模式的成本相對(duì)較低。值得注意的是，吸附的VOCs只能固定在吸附劑中，而不能消除，需要通過后續(xù)的處置手段去除。這部分費(fèi)用可以計(jì)入后續(xù)排污費(fèi)用。

 

4.結(jié)論

 

噴漆廢氣的主要成分是VOCs。如果處置不當(dāng)，會(huì)對(duì)人體和周圍環(huán)境造成嚴(yán)重影響。目前的處理方法大致可以分為燃燒、吸收和吸附三個(gè)方面。基于這一背景，本文探討了每種方法的技術(shù)要點(diǎn)，并對(duì)其成本進(jìn)行了分析。通過本文的分析，認(rèn)為燃燒和吸附是較好的處理方法，兩者的配合可以解決近端收集和遠(yuǎn)端處理的矛盾，值得推廣。