鋼桶行業中小微企業塗裝VOCs廢氣整體解決方案

      隨著我國鋼桶塗裝行業(ye) 的快速發展，中小微企業(ye) 群體(ti) 日益壯大，由於(yu) 企業(ye) 規模小，生產(chan) 方式粗放，印刷、噴塗普遍以開放式人工作業(ye) 為(wei) 主，汙染控製水平不高，無組織排放嚴(yan) 重，由此產(chan) 生的揮發性有機物（VOCs）所帶來的環境問題也日益受到關(guan) 注。

一、廢氣來源

      車間的廢氣主要來源於(yu) 噴塗、幹燥過程，所排放的汙染物主要為(wei) ：噴塗時產(chan) 生的漆霧和有機溶劑，幹燥揮發時產(chan) 生的有機溶劑。漆霧主要來自於(yu) 空氣噴塗作業(ye) 中溶劑型塗料飛散的部分，其成分與(yu) 所使用的塗料一致。有機溶劑主要來自於(yu) 塗料使用過程中的溶劑、稀釋劑，絕大部分屬揮發性排放，其主要的汙染物為(wei) 二甲苯、苯、甲苯等。這些成份對人的健康和生活環境有害，並且有惡臭，人如果長期吸入低濃度的有機廢氣，會(hui) 引發咳嗽、胸悶、氣喘甚至肺氣腫等慢性呼吸道**，是目前公認的強烈致癌物。

二、企業(ye) 現狀

2.1 經濟方麵

      由於(yu) 企業(ye) 規模小，效益不穩定，經濟能力一般，不能承受高昂費用的環保設備。

2.2 工藝設施

      多數企業(ye) 印刷、噴塗工藝簡單落後，主要以開放式人工作為(wei) 為(wei) 主，選用的油墨、塗料也多是溶劑型產(chan) 品。少數企業(ye) 配有專(zhuan) 用作業(ye) 區和廢氣處理設施，但是作業(ye) 區不規範、不密閉，處理設施簡單落後、功能單一，不能滿足現行的環保治理要求，並且現場缺乏管理，散亂(luan) 汙現象較為(wei) 嚴(yan) 重，部分危險品沒有合理安置，存在一定的**隱患。

2.3 運行工況

      由於(yu) 機械行業(ye) 的特殊性，多數企業(ye) 不能形成流水線作業(ye) ，多為(wei) 階段性噴塗作業(ye) 。通過與(yu) 多家企業(ye) 的溝通交流，收集到大致的運行工況數據，見表1所列。

三、整體(ti) 解決(jue) 方案

      VOCs廢氣的整體(ti) 解決(jue) 方案主要有廢氣減排、廢氣收集、廢氣治理和管理監控四個(ge) 方麵。

3.1 廢氣減排

3.1.1 使用清潔環保原料

      根據工藝的不同，推薦使用低VOCs含量的環保型原料，替代原有的溶劑型原料。例如印刷包裝行業(ye) 選用水基型、熱熔型、無溶劑型、紫外光固化型、高固含量型和生物降解型膠黏劑，油墨選用水性油墨、UV油墨、凹印油墨、輻射固化油墨等；塗裝行業(ye) 選用水性塗料、粉末塗料、高固體(ti) 分塗料、無溶劑塗料、UV塗料等綠色塗料產(chan) 品。

      由於(yu) 近年環保問題凸顯，國家強力推行環保塗料的應用，目前新建生產(chan) 線環評均要求使用環保塗料，由於(yu) 水性塗料適用性強、價(jia) 格合理，已逐漸普及到各塗裝行業(ye) 。其主要成分是水，溶劑含量為(wei) 10%-25%，遠遠低於(yu) 溶劑型塗料。使用水性塗料，可以從(cong) 根源上減少廢氣中VOCs的排放量。各種塗料的VOCs含量參考值（《江蘇省重點行業(ye) 揮發性有機物排放量計算暫行辦法》）見表2所列。

3.1.2 工藝改進優(you) 化，提高原料利用率

      鼓勵企業(ye) 實施連續化、自動化技術改造，推廣使用靜電噴塗、淋塗、輥塗、浸塗等塗裝效率較高的塗裝工藝，推廣使用先進的工藝技術，優(you) 化工藝和設備。

      塗裝過程中常以噴塗形式使用塗料，在噴塗過程中產(chan) 生較多漆霧，漆霧是噴漆廢氣中的顆粒物來源，因此，提高塗料利用率可以大大降低廢氣中的顆粒物，降低廢氣處理難度。不同噴塗方法的塗料利用率見表3所列。

      由表3可以看出，隻有采用大容量低壓空氣噴槍或靜電噴塗才能滿足至少65%的塗料利用率。除此之外，采用機器人噴塗也可以提高塗料利用率，目前國內(nei) 塗裝行業(ye) 正在推行內(nei) 噴機器人，即整條塗裝線噴塗實現無人化，全部使用機器人噴塗，極大地提高了塗料的利用率。

3.2 廢氣收集

      目前多數企業(ye) 采用露天噴塗作業(ye) ，沒有任何廢氣收集設施，有機廢氣直接散發至大氣中。少數企業(ye) 采用集氣罩形式進行廢氣收集，一般的集氣罩廢氣收集效率隻有30-50%，未收集氣體(ti) 仍以無組織形式存在於(yu) 大氣中，遠遠不能達到廢氣收集的要求。隻有收集的廢氣才能進行治理，因此鼓勵企業(ye) 實施密閉化生產(chan) 過程，設置密閉獨立的作業(ye) 區，配備高效的有機氣體(ti) 收集裝置，形成密閉式負壓收集狀態，車間揮發的有機廢氣需經抽風係統集中抽排，並與(yu) 生產(chan) 過程同步運行，杜絕露天和敞開式噴塗作業(ye) 。車間應配備良好的通風設備，廠區內(nei) 車間外的空間無明顯異味。

3.3 廢氣治理

3.3.1 廢氣治理技術分析

      目前，廢氣治理行業(ye) 公認的處理技術可分為(wei) 回收技術和銷毀技術，整體(ti) 的VOCs汙染防治技術具體(ti) 細分見圖1，

      3.3.1.1 吸收法是利用低揮發性或者不揮發的有機溶劑對VOCs進行吸收處理，由於(yu) 在廢氣處理過程中添加了有機溶劑，產(chan) 生混合溶劑廢水等二次汙染，不符合清潔生產(chan) 理念，並且常規的機械企業(ye) 不具備廢水處理能力，所以不適合塗裝行業(ye) 。

      3.3.1.2 吸附法是利用固體(ti) 吸附劑(活性炭、分子篩等)對汙染物進行吸附淨化。雖然吸附法工藝成熟，有一定的處理效果，設備投入適中，但是吸附劑是易耗品，雖然可以配置吸附劑再生功能，但再生後的吸附劑性能下降幅度大，壽命短，更換下來的吸附劑屬於(yu) 危廢品，需要投入額外的處理費用，而且一般設備體(ti) 積比較大，占地較多，而多數機械企業(ye) 內(nei) 部用地緊張，不能提供過大的空間用於(yu) 放置廢氣處理設備，所以不適合塗裝行業(ye) 。

      3.3.1.3 冷凝法是通過降低溫度，使VOCs廢氣由氣態轉變為(wei) 液態，雖然可以起到回收的作用，但是其回收率不高，一般隻有40-60%，並且隻適用於(yu) 高濃度的廢氣預處理，所以不適合塗裝行業(ye) 。

      3.3.1.4 膜分離法是利用膜對不同物質的選擇性穿透的能力來進行VOCs的治理，設備投入較高，並且膜的選擇性能力有一定的局限性，所以不適合塗裝行業(ye) 。

      3.3.1.5 燃燒法以及催生的活性炭吸附/沸石轉輪吸附+RTO/RCO，是目前公認的VOCs治理*為(wei) 徹底的技術，但是其設備投入高，通常100-500萬(wan) 不等，設備占地也較大，遠遠超出中小微企業(ye) 的經濟承受範圍，所以不適合中小微企業(ye) 。

      3.3.1.6 生物法是利用微生物代謝活動降解VOCs．將其轉化為(wei) 無害的小分子物質的工藝，因生物菌種對有機物的消化具有很強的專(zhuan) 一性，對環境條件比較敏感，而且在降解過程中會(hui) 產(chan) 生大量排泄物，造成固廢汙染，整體(ti) 設備占地大，所以不適合中小微企業(ye) 。

      3.3.1.7 低溫等離子技術是利用介質放電產(chan) 生的帶有極高溫度的等離子體(ti) 以極快的速度反複轟擊廢氣中的氣體(ti) 分子，去激活、電離、裂解廢氣中的各種成分，通過氧化等一係列複雜的化學反應，使複雜大分子汙染物轉變為(wei) 一些小分子的**物質(如二氧化碳和水)，或使有毒有害物質轉變為(wei) 無毒無害或低毒低害物質。雖然該技術VOCs去除效率高，但是其等離子體(ti) 溫度高，處理易燃易爆揮發性有機物時存在很大的**隱患，因此天津市安監局印發的《關(guan) 於(yu) 吸取事故教訓開展環保治理設施專(zhuan) 項**檢查的通知》中，官方**叫停低溫等離子技術。

      3.3.1.8 UV光解技術是利用高能UV紫外線使有機氣體(ti) 分子發生裂解，化學鍵斷裂，形成遊離狀態的原子或基團（C*、H*、O*等），同時，混合氣體(ti) 中的氧氣被紫外線光裂解形成遊離的氧原子並結合生成臭氧【UVO2→O-O*(活性氧)O*O2→O3(臭氧)】；混合氣體(ti) 中的水蒸氣被紫外線光裂解產(chan) 生羥基【UVH2O→HOH-(羥基)】，而這些生成的臭氧和羥基具有極強的氧化性，可將廢氣分子裂解產(chan) 生的原子和基團氧化成H2O和CO2等無汙染的低分子化合物。

3.3.2 整體(ti) 方案開發

      現有集廢氣收集和處理的成套裝置，整套裝置廢氣收集效率達90%以上，廢氣處理效率達95%以上，廢氣排放滿足現行排放標準。充分考慮中小微企業(ye) 的實際情況，設備價(jia) 格經濟合理，**性高，占地麵積小，適應性強，運行成本低，日常維護簡單方便。

     整套裝置由ALF-PF密閉噴漆房、ALF-AH除塵過濾、ALF-UV光解、ALF-AC活性炭吸附、管路、風機組成。

3.4 管理監控

      為(wei) 確保廢氣處理裝置長期有效運行，企業(ye) 應編製規範的管理條例，同時嚴(yan) 格按照設備說明做好維護保養(yang) 工作，積極響應《江蘇省重點行業(ye) 揮發性有機物汙染控製指南》的有關(guan) 要求，將在線監控和廢氣采樣設施納入規劃範圍，通過管理和監控措施保證公司廢氣排放滿足環保要求。

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四、工程案例

      江蘇省張家港市某企業(ye) 對其噴塗工藝產(chan) 生的揮發性有機物進行綜合整治。通過技術交流，現場考察，確定整體(ti) 治理方案，安裝調試完畢後，由第三方檢測機構現場檢測，檢測數據滿足現行的各項政策標準內(nei) 的排放指標。

現對該公司的整體(ti) 治理方案進行簡要說明。

4.1 塗料方麵

      該企業(ye) 原本使用溶劑型塗料進行噴塗作業(ye) （具體(ti) 參見表4），在噴漆+晾幹過程會(hui) 產(chan) 生有機廢氣，主要成分為(wei) ：漆霧顆粒物、甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、環已酮及其他有機廢氣。按照《江蘇省重點行業(ye) 揮發性有機物排放量計算暫行辦法》估算，揮發性有機物產(chan) 生量為(wei) ：底漆3噸*70%+麵漆3噸*60%+稀釋劑2噸=5.9噸。

      針對此情況，推薦其使用不含苯類成分的水性塗料，從(cong) 源頭控製揮發性有機物的產(chan) 生量。水性塗料信息參見表5。

4.2 廢氣收集

      綜合考慮客戶的噴塗工藝和工件大小，結合相關(guan) 環保要求，選用全密閉噴漆房作為(wei) 噴漆作業(ye) 區，噴漆房呈微負壓狀態，密閉操作時基本無外逸有機廢氣，廢氣收集效率達90%以上。

      噴漆房大小L7000*W4000*H3500mm，處理風量為(wei) 30000m³/h，噴漆工段階段性作業(ye) ，年作業(ye) 時間約300h。

4.3 廢氣治理

      采用幹式漆霧過濾器+UV光氧催化+活性炭吸附聯合處理工藝，對噴塗廢氣進行處理，處理效率達95%以上。噴漆過程產(chan) 生的漆霧和揮發性有機物經抽風係統送入幹式漆霧過濾器除去大部分漆霧和顆粒物，剩餘(yu) 氣體(ti) 進入UV光催化氧化設備，運用高能UV紫外線光束及臭氧對有機氣體(ti) 進行協同分解氧化反應，使其降解化成低分子化合物，剩餘(yu) 未來得及反應的廢氣及臭氧同時進入活性炭設備，活性炭起到緩衝(chong) 作用，經活性炭充分吸附淨化後經15m高排氣筒達標排放。詳細數據參見下列表格。

五、結語

      減少揮發性有機物的排放既是企業(ye) 技術發展的方向，也是企業(ye) 的責任。企業(ye) 應根據自身產(chan) 品特點和運營狀態，選用合適的環保塗料，購置性能可靠、經濟實惠的廢氣收集處理成套設備，采用規範有效的管理監控，保障廢氣處理裝置的長效穩定運行，確保廢氣排放滿足國家和地方排放標準，保護地球環境，創建和諧社會(hui) 。          本文來自於(yu) 星空体育网页登录器官網：https://www.jssdhzb.com/hhceramicball_Article_11000951.html