试论喷漆废气治理技术方案

郭晓炜

摘要：高压喷漆过程中会由于喷漆未到达喷涂物表面而造成周边气体环境污染，其次，由于进行喷漆稀释的稀释剂弥散至空气中，同样会生成有机废气导致环境破坏。因此，重视喷漆废气污染现象，积极开展废弃治理研究，并提出相应的废弃治理技术方法是十分必要的。本文即对喷漆废气的危害作出简要分析，并提出数项废弃治理的技术方案。

关键词：喷漆废气；治理；方案

引言

油漆喷涂过程中主要产生漆雾、有机废气污染。油漆在高压作用下雾化成微粒，在喷涂时，部分油漆未到达喷漆物表面，随气流弥散形成漆雾。稀释剂（有机溶剂）是用来稀释油漆，达到漆物表面光滑美观的目的。有机溶剂易挥发，在喷漆、晾干过程将逐渐挥发出来形成有机废气。

1、概述

随着国民经济的发展，基于保护及装饰等目的，喷漆工序已成为家具、汽车、五金等行业产品表面处理工艺中的一个重要环节，广义喷漆工序包括调漆、喷漆及晾干、烘干等步骤。由于漆料中含有一定量的有机溶剂作为分散介质存在，在喷漆工序中会有有机溶剂挥发出来形成有机废气，喷涂过程中未达到物件表面的雾化漆微粒会随气流弥散形成漆雾，因此喷漆废气以漆雾和有机废气两种形式存在，其净化处理相应分为漆雾净化和有机废气净化两步。

2、漆雾净化

为保证喷漆废气净化处理效果，使企业在生产过程中能够实现废气达标排放，必须首先去除喷漆过程中产生的漆雾。国家环保部在发布实施的工业有机废气治理工程技术规范中就明确指出，进入净化处理装置前废气中的颗粒物含量高于限值时应采用过滤或洗涤等方式进行预处理。

目前漆雾净化主要分为干法和湿法两种方式，其中干法净化是采用特殊过滤材料（如玻璃纤维、活性炭纤维等）通过引风作用对漆雾进行拦截过滤；湿法净化则是借助水幕、水帘对漆雾进行拦截过滤。另外，为提高水幕系统净化效率和方便漆渣清理，通常会在洗沥水中加入专门除漆剂，使得漆雾被吸附后与除漆剂反应变成一种固态不粘的漆渣。

根据近年来企业现状调查，湿法漆雾净化技术使用更为普遍，涉及家具、五金件、专用设备、电动车、汽车等生产行业，其行业特征表现为喷漆连续、风量较小、废气浓度较高；干法漆雾净化技术仅在一些喷漆工序非连续作业企业内使用。从企业自身出发，其选择环保设施时首要考虑因素仍为经济性，湿法漆雾净化系统虽初期投资大，但其运行过程中维护成本较低，且水幕系统用水水质要求不高，通过定期简单絮凝沉淀处理后即可循环使用；干法漆雾净化采用的特殊过滤材料成本较高，高频更换会大幅度提高企业环保资金投入。通过对比分析后，湿法漆雾净化技术最终成为大多数企业的首选，其中喷漆量相对较小的企业（如家具厂、自行／电动车厂、五金件厂）一般选择水帘式净化装置，而水旋式净化装置则常用于汽车涂装生产线。

3、有机废气净化技术方案

有机废气净化主要有冷凝法、吸收法、吸附法、燃烧法、生物法等。

3.1冷凝法

冷凝法是将废气直接冷凝或吸附浓缩后冷凝，冷凝液经分离回收有价值的有机物，常与吸收、吸附等净化方式联合使用。该法适用于浓度高、温度低、风量小的废气处理。但此措施投资大、能耗高、运行费用大，因此对于喷涂作业中“三苯”污染治理，一般不采用此法。

3.2吸收法

吸收法可分为化学吸收和物理吸收，但“三苯”废气化学活性低，一般不采用化学吸收。物理吸收是选用具有较小挥发性的液体吸收剂，它与被吸收组分有较高的亲和力，吸收饱和后经加热解析冷却后重新使用。该法用于大气量、温度低、浓度低的废气。液体吸收法净化率只有60%--80%，这种方法实际应用存在吸收效率不高、油雾夹带现象，一般难以达到国家排放标准，而且存在着二次污染问题。

3.3吸附法

吸附法是将有机气体直接通过活性炭等吸附介质，有机废气净化率可达到90%--95%。活性炭又分颗粒状和纤维状两类，相比较而言，颗粒状活性炭气孔均匀，除小孔外，还有0.5--5μm的大孔，比表面积一般为600--1600m2/g，被处理气体要从外向内扩散，通过距离较长，所以吸附、解吸均较慢，经过氧化处理过的颗粒状活性炭具有更强的亲和力，一般用于固定床式活性炭吸附法。而纤维状活性炭气孔均较小，比表面积大，它是靠分子间相互引力发生吸附，相互不发生化学反应，是物理吸附过程，小孔直接开口向外，气体扩散距离短，吸附解吸均较快，一般用于吸附浓缩法。固定床式活性炭吸附法适用于排放的有机废气浓度为0--0.1mg/m3，风量为0--48000m3/h的工程；吸附浓缩法适用于有机废气浓度为0--0.6mg/m3，风量为0--600000m3/h的工程。该方法适用于浓度低、污染物不需回收的废气处理。活性炭热再生法是目前应用最多、工业上最成熟的活性炭再生方法，可采用高温蒸汽将使用过的活性炭内杂质进行脱附，并使其恢复原有活性，以达到重复使用的目的。

3.4燃烧法

燃烧法分为直接燃烧法和催化燃烧法。直接燃烧法是利用燃气或燃油等辅助燃料燃烧放出的热量将混合气体加热到一定温度(700--800℃)，驻留一定的时间，使可燃的有害气体燃烧。该法工艺简单、设备投资少，但能耗大、运行成本高。催化燃烧法是将废气加热到200--300℃，经过催化床燃烧，达到净化目的。该法能耗低、净化率高(95%--97%)、无二次污染、工艺简单操作方便，适用于高温、高浓度、小风量的有机废气治理，不适用于低浓度、大风量的有机废气治理，而喷漆废气中的“三苯”浓度一般低于300mg/m3，因此采用催化燃烧法处理不合适。

3.5生物法

生物法有机废气净化技术是近年来发展起来的一项净化低浓度有机废气的新型技术，目前在国内外已受到广泛关注。经国外20多年的研究和应用结果表明，其确实是经济有效的低浓度废气净化新方法。对于净化处理低浓度有机废气的装置，在国外运行的主要有土壤过滤法装置、堆肥过滤法装置、活性污泥法洗涤净化装置以及生物膜填料塔(也称生物滴滤塔)等。其中生物过滤法宜处理气量大、浓度低的挥发性有机化合物(VOCs)，适用于VOCs浓度波动较大的场合；生物洗涤法主要宜处理气量小、浓度高、易溶、生物代谢速率较低的VOCs；生物滴滤法宜处理气量大、浓度低，降解过程中产酸的VOCs，不宜处理入口浓度高和气量波动大的VOCs。这些装置在有机化工厂、油漆喷涂、污水污泥处理、食品加工、城市垃圾处理场等过程排放的低浓度有机废气的净化处理中，应用效果良好，净化去除效率一般在95%以上，而且工艺设备简单，管理维护方便，能耗及运行费用低。

在实际运行中，生物法废气净化工业装置对废气中甲苯的净化效果良好。对于废气中甲苯浓度在100--1000mg/m3之间时，经过生物法废气净化工业装置处理后，装置出口气体中甲苯浓度均低于60mg/Nm3，一般保持在20--40mg/Nm3之间，运行效果稳定，能够保持较长时间的稳定运行和达标排放。

4、结语

企业应尽量采用环保型喷漆实施作业，在进行喷漆并产生有害废气后，需及时开展相关废气治理工作，合理选择高效、得当的废气处理方案，实现喷漆废气的高效率净化，以保证施工人员以及成品使用者的身体健康，减少环境污染。

参考文献

[1]生物法在处理有机废气中的研究现状及展望[J].徐磊,黄学敏,曹晓强.山西建筑.2007(11)

[2]生物法净化处理低浓度挥发性有机及恶臭气体[J].孙珮石,王洁,吴献花,邓辅唐,雷艳梅,曾二丽,许晓毅.环境工程.2006(03)

[3]机车喷漆库污染治理措施[J].杜雅兰,牛力.铁道劳动安全卫生与环保.1999(04)

[4]掺铁ZnO光催化氧化甲苯气体研究[J].赵丹,崇庆文,董延茂,朱伟.环境科技.2015(06)

[5]低温等离子体技术处理含硫恶臭气体的研究进展[J].宁平,徐可,王学谦,马懿星,程晨.材料导报.2015(21)

[6]沸石浓缩转轮系统在喷漆室废气治理中的应用[J].丁映春.现代涂料与涂装.2015(08)

[7]生物滴滤法处理喷漆废气[J].曹春,王丽萍,王晴晴,徐子媛.化工环保.2015(03)