***內(nèi)噴漆廢氣凈化處理技術(shù)

　　隨著***民經(jīng)濟的發(fā)展，基于保護及裝飾等目的，噴漆工序已成為家具、汽車、五金等行業(yè)產(chǎn)品表面處理工藝中的一個重要環(huán)節(jié)，廣義噴漆工序包括調(diào)漆、噴漆及晾干、烘干等步驟。由于漆料中含有   量的溶劑作為分散介質(zhì)存在，在噴漆工序中會有溶劑揮發(fā)出來形成廢氣，噴涂過程中未達到物件表面的霧化漆微粒會隨氣流彌散形成漆霧，因此噴漆廢氣以漆霧和廢氣兩種形式存在，其凈化處理相應分為漆霧凈化和廢氣凈化兩步。

　　一、漆霧凈化

　　為噴漆廢氣凈化處理效果，使企業(yè)在生產(chǎn)過程中能夠?qū)崿F(xiàn)廢氣達標排放，      先去除噴漆過程中產(chǎn)生的漆霧。我***環(huán)保部在發(fā)布實施的工業(yè)廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范中明確指出，進入凈化處理裝置前廢氣中的顆粒物含量高于限值時應采用過濾或洗滌等方式進行預處理。

　　目前漆霧凈化主要分為干法和濕法兩種方式，其中干法凈化是采用過濾材料(如玻璃纖維、活性炭纖維等)通過引風作用對漆霧進行攔截過濾；濕法凈化則是借助水幕、水簾對漆霧進行攔截過濾。另外，為提高水幕系統(tǒng)凈化效率和方便漆渣清理，通常會在洗瀝水中加入專門除漆劑，使得漆霧被吸附后與除漆劑反應變成一種固態(tài)不粘的漆渣。

　　根據(jù)近年來企業(yè)現(xiàn)狀分析，濕法漆霧凈化技術(shù)使用   為普遍，涉及家具、五金件、設(shè)備、電動車、汽車等生產(chǎn)行業(yè)，其行業(yè)***征表現(xiàn)為噴漆連續(xù)、風量較小、廢氣濃度較高；干法漆霧凈化技術(shù)僅在一些噴漆工序非連續(xù)作業(yè)企業(yè)內(nèi)使用。從企業(yè)自身出發(fā)，其選擇環(huán)保設(shè)施時   要考慮因素仍為經(jīng)濟性，濕法漆霧凈化系統(tǒng)雖初期投資***，但其運行過程中維護成本較低，且水幕系統(tǒng)用水水質(zhì)要求不高，通過定期簡單絮凝沉淀處理后即可循環(huán)使用；干法漆霧凈化采用的過濾材料成本較高，高頻   換會***幅度提高企業(yè)環(huán)保資金投入。通過對比分析后，濕法漆霧凈化技術(shù)終成為***多數(shù)企業(yè)的選擇，其中噴漆量相對較小的企業(yè)(如家具廠、自行/電動車廠、五金件廠)一般選擇水簾式凈化裝置，而水旋式凈化裝置則常用于汽車涂裝生產(chǎn)線。

　　二、廢氣凈化

　　噴漆廢氣經(jīng)漆霧凈化預處理環(huán)節(jié)后即進入后續(xù)廢氣凈化環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的廢氣凈化處理技術(shù)主要有吸附法、冷凝法、吸收法和燃燒法，新興的處理技術(shù)有生物法、光催化法和等離子體技術(shù)等。

　　1、吸附法

　　吸附法是活性炭凈化器利用具有吸附能力的多孔固體物質(zhì)作為吸附劑，使廢氣與其接觸時污染組分積蓄在其表面，從而達到凈化廢氣的目的，是目前使用廣泛的方法。吸附材料通常為活性炭或沸石。

　　小型家具、五金件、電動自行車等企業(yè)通常單***采用該方法處理噴漆廢氣，活性炭吸附裝置吸附材料一般選取活性炭纖維或蜂窩活性炭，企業(yè)內(nèi)部不配設(shè)活性炭   裝置，定期   換下來的廢活性炭集中收集后直接委托有資質(zhì)的單位代為處理。***中型家具、汽車、集裝箱等企業(yè)通常選擇該技術(shù)進行噴漆廢氣濃縮的預處理，來滿足后續(xù)冷凝回收或催化燃燒等處理工序的穩(wěn)定、連續(xù)運行，吸附材料通過解吸   后循環(huán)使用；在吸附材料的選取上，鑒于沸石材料具有無吸附損耗、不燃性、使用   、熱穩(wěn)定性高等***點，越來越多的企業(yè)由活性炭開始轉(zhuǎn)向使用沸石，如北京奔馳、沈陽寶馬、***眾寧波、廣汽日產(chǎn)等涂裝項目均已開始使用沸石濃縮轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)對噴漆室廢氣進行預處理，通過使用的信息反饋，均達到了設(shè)計要求。

　　2、光催化法

　　光催化法原理為：UV光氧催化氧化設(shè)備光催化劑在紫外線的照射下，電子由基態(tài)遷移至激發(fā)態(tài)，而產(chǎn)生電子空穴對，這些電子空穴具有的氧化性，當廢氣與催化劑的微孔表面接觸時被氧化分解，同時催化劑的微孔表面也與空氣中的水和氧氣接觸，將其轉(zhuǎn)化成輕基自由基和活性氧原子，并與廢氣接觸氧化使其達到降解的目的，目前常用的催化劑主要為二氧化鈦、氧化鋅、二氧化錫等，其中納米二氧化鈦因其易得、催化等***點應用為廣泛。

　　氧化劑是的電子捕獲劑，通過向體系中加入氧化劑，使得催化劑表面的電子被氧化劑捕獲，可以地電子和空穴復合，提高光催化的效率，目前已發(fā)現(xiàn)的能   氣相光催化氧化的氧化劑有氧氣和臭氧。根據(jù)實驗結(jié)果，光催化體系中含氧氣時的降解效率明顯高于不含氧氣時。

　　光催化法具有反應過程能耗低，光解催化氧化裝置簡單等***點，在處理低濃度廢氣中具有非常***的潛在應用價值。但是催化劑制備較難，對于組成復雜的廢氣，催化劑易中毒，在光催化過程中，對污染物不能充分降解而易產(chǎn)生中間產(chǎn)物、凈化效率低等因素使得光催化法使用受到限制。

　　目前UV光解催化氧化設(shè)備多用于污水處理廠、垃圾廠、制藥廠、化工廠、塑料   廠等惡臭氣體除臭?，F(xiàn)有相關(guān)研究中，除少數(shù)為多技術(shù)聯(lián)用小規(guī)模試驗處理噴漆廢氣外，其他多為實驗室內(nèi)針對某單一組分凈化效果開展，尚無單******規(guī)模使用該方法凈化處理噴漆廢氣的成功案例可供查閱。

　　3、等離子體法

　　等離子體被認為是除固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)之外的***4種存在物質(zhì)形態(tài)，是由電子、離子、中性粒子和自由基組成的導電性流體，整體保持電中性。等離子體中，若電子與其他離子溫度相同，且在5000K以上，稱之為熱等離子體；若電子的溫度達幾萬攝氏度，而其他離子和整個系統(tǒng)的溫度只有幾百攝氏度，則稱之為低溫等離子體。

　　廢氣處理一般選擇低溫等離子體技術(shù)，其原理為：外加電場作用下產(chǎn)生   電子，   電子撞擊氣體分子(如(O2、H2O)形成強氧化自由基·O、·H、·OH等，同時，污染物分子在   電子的碰撞激發(fā)下發(fā)生電離、解離和激發(fā)，形成小碎片自由基，   電子、·O、·OH和其他自由基(不同反應條件下產(chǎn)生不同自由基)共同作用將復雜***分子污染物轉(zhuǎn)變成簡單小分子   物質(zhì)，或使物質(zhì)轉(zhuǎn)變成   或低毒低害物質(zhì)，從而使污染物得以降解去除。低溫等離子體產(chǎn)生的方式主要有電子束照射法、介質(zhì)阻擋放電、電暈放電、微波放電、弧光放電、高頻放電等，其中前3種方法運用比較廣泛。

　　低溫等離子體技術(shù)對***氣量、低濃度的污染物有較高的處理效率，該技術(shù)具有降解效果***、運行成本低、設(shè)備占地面積小，對氣體污染物適應性強，便于操作控制，易與傳統(tǒng)工藝結(jié)合等***點，但要實現(xiàn)凈化處理仍遇到能耗高和副產(chǎn)物難以控制的雙重困難，如直流電暈發(fā)電產(chǎn)生等離子體降解苯的產(chǎn)物有二氧化碳、一氧化碳、乙炔、氰化氫、甲酸等，空氣放電產(chǎn)生等離子體降解苯乙烯的產(chǎn)物有苯甲醛、二氧化碳、一氧化碳和一氧化二氮，且當苯乙烯的處理效率達到   程度時，苯甲醛中間產(chǎn)物開始影響其凈化效果。另外，該技術(shù)對水蒸氣較為敏感，除去濕霧設(shè)備的投資較高。實驗表明，苯衍生物苯乙烯、甲苯和苯的處理效率均隨著濕度的增加而減少，其中苯乙烯的處理效果受濕度影響***。

　　近年來，關(guān)于低溫等離子體技術(shù)治理廢氣的應用研究發(fā)展，目前可查閱到的資料中，主要集中在惡臭去除和苯系物模擬噴漆廢氣凈化兩***，且不同污染物凈化機制有所不同，如苯乙烯的凈化過程主要是由苯環(huán)外的C=C鍵與O和OH自由基的反應引發(fā)的，甲苯的凈化過程同時涉及到苯環(huán)的開環(huán)反應和一CH3的氧化反應，而苯的凈化過程主要是苯環(huán)的開環(huán)反應，目前仍然對物凈化反應的引發(fā)機制缺乏規(guī)律性的認識，在應對不同分子結(jié)構(gòu)時難以提出的等離子體系統(tǒng)設(shè)計方案。具體案例研究中僅邵振華等人在實驗室小試和工業(yè)中試的基礎(chǔ)上，將等離子體聯(lián)合光催化技術(shù)成功應用于某木門企業(yè)工程案例，但其裝置規(guī)模較小，處理風量僅5000m³/h。雖有已有多家環(huán)保設(shè)備可提供低溫等離子體設(shè)備，但缺少對于***定等離子體系統(tǒng)或者***定目標污染物的設(shè)計規(guī)范，尚未有相關(guān)噴漆企業(yè)采用該技術(shù)的具體成功案例對其實際處理效果及廢氣降解程度及產(chǎn)物類型進行公開。

　　4、多技術(shù)聯(lián)合法

　　由于噴漆廢氣中污染物成分復雜，且以混合物形式排放，考慮到處理效果和能耗等多面因素，廢氣處理研究開始由單一技術(shù)方法轉(zhuǎn)向多技術(shù)聯(lián)合使用。近年來發(fā)展的聯(lián)合技術(shù)包括：吸附濃縮-催化燃燒技術(shù)、吸附濃縮-高溫焚燒技術(shù)、吸附濃縮-冷凝技術(shù)、吸附-低溫等離子體技術(shù)、低溫等離子體-吸收技術(shù)、低溫等離子體-催化技術(shù)、光催化-生物技術(shù)、低溫等離子體-生物技術(shù)、生物滴濾-生物過濾技術(shù)，其中已成功由實驗規(guī)模放***至中試或應用于工程案例的有：吸附濃縮-催化燃燒技術(shù)、吸附濃縮-高溫焚燒技術(shù)、吸附濃縮-冷凝技術(shù)、低溫等離子體-催化技術(shù)、光催化-生物技術(shù)、生物滴濾-生物過濾組合技術(shù)，實踐結(jié)果表明，多技術(shù)聯(lián)用處理***于單技術(shù)使用。

　　為   地控制噴漆廢氣中污染物的排放，以下幾個環(huán)節(jié)的工作至關(guān)重要：①企業(yè)源頭控制：生產(chǎn)中盡量選擇水性涂料或其他溶劑種類和含量少的涂料，并嚴格噴漆房和晾/烤漆房設(shè)計，防止無組織逸散；②管理層污染源集中管理：將涉及噴漆工序的企業(yè)集中規(guī)劃在工業(yè)園區(qū)內(nèi)，以便于統(tǒng)一采取凈化方案，尤其是噴漆量小且間歇性操作的企業(yè)，可將噴漆工序分離出來后在園區(qū)集中噴漆房進行，或在園區(qū)內(nèi)建設(shè)活性炭凈化設(shè)備吸附劑   和脫附廢氣后續(xù)處理工程；③單位技術(shù)放***：與環(huán)保設(shè)備生產(chǎn)單位聯(lián)合，使實驗成功的技術(shù)方案逐步放***至工程設(shè)計，如催化劑研究生產(chǎn)、生物處理菌種培育、工程規(guī)模處理設(shè)備生產(chǎn)等。