喷漆有机废气治理方案比选研究

杨炜坚

摘要：喷涂工艺广泛应用在工业生产中，而喷漆过程中产生的有机废气会对环境和人类健康带来不利影响。文章介绍了喷漆有机废气产生的原因，就喷漆过程有机废气产生方式及处理措施展開探究，通过处理方案的对比讨论，明确了UV光催氧化处理工艺的优越性。

关键词：喷涂工艺；有机废气治理；UV光催氧化处理

表面喷漆是一种保护金属不被氧化腐蚀的方法，具有适应性广、施工灵活等特点，因而广泛应用于工业生产中。然而，在喷漆的过程中，经常会产生一些喷雾微粒以及其他形式的有机废气，这些有机废气含有一定的毒性，会直接影响人们的身体健康状况，污染环境，产生许多问题。因此，对喷漆有机废气进行有效治理具有重要的作用。目前有机废气治理办法主要有等离子法、吸收法、喷淋法、UV氧化法等。

1.喷漆有机废气产生

喷漆一般采用高压无气喷涂工艺，涂层厚度均匀，减少漆雾和漆渣，可节约涂料及稀释剂用量。该工艺的喷漆效率为60%～80%。喷漆所用油性漆中包括主漆、固化剂和稀释剂，主要成分为树脂类，易挥发有机物主要为200#溶剂油、二甲苯、正丁醇、醋酸丁酯、1000#溶剂，统一计为挥发性有机废气（VOCs）[1]。

2.有机废气处理方案比选

目前有机废气治理办法主要有等离子法、吸收法、喷淋法、UV氧化法等，各种治理方法的原理及利弊情况详见表1。

3.处理工艺选择及处理效果

3.1处理工艺选择

由于喷漆工序有机废气产生的间断性和喷漆废气浓度等特点，从废气治理工艺净化效率、使用寿命、投资成本、运行维护费用和二次污染等方面考虑，UV光催氧化处理工艺是一种比较理想可行的方法。UV光催氧化处理有以下优点：

（1）高处理率：能高效去除挥发性有机物（VOC）、硫化氢、硫醇类等主要污染物以及各种恶臭味，治理效率高可达90%以上；

（2）无需添加其他物质：只需要设置相应的排风管道和排风动力，使有机废气通过设备进行分解净化，无需添加物质参与化学反应；

（3）适应性强：可适应高浓度，大气量，不同气体物质的净化处理，可每天24h连续工作，运行稳定可靠；

（4）运行成本低：本设备能耗低，设备风阻低，可节约排风动力能耗；

（5）设备占地面积小，自重轻：适合于布置紧凑、场地狭小等特殊条件；

（6）无二次污染：根据UV光催氧化的分解原理，有机废气最终降解转化为低分子化合物、CO2和H2O等无害物质，无二次污染物的产生，从而达到净化废气的目的。

3.2推荐处理工艺

因此喷漆有机废气治理工艺推荐采用UV光催氧化处理，典型工艺包含漆雾专用处理塔、中效过滤器、UV光催氧化等，喷漆废气处理工艺示意图详见图1。

（1）收集系统：喷漆房设有独立的送排风系统，房体内为负压状态。通过集气管网进行负压收集，废气主要以有组织的形式排放，考虑到进出物料时敞开作业以及设备不能保证100%密闭操作，故有极少量废气以无组织的形式排放，收集效率以95%计[2]。

（2）漆雾专用处理塔：在水喷淋及填料的作用下，废气与自上而下与喷淋液（水）充分接触，除去废气中大部分漆雾和水溶性污染物，再经过除雾层除去水滴和水雾。塔中的填料主要起到稳流作用，提高水气接触面积。

（3）中效过滤器：进一步去除漆雾和水雾，保证UV光催氧化不受漆雾和水雾的影响，可进一步保证环保设备的运行和去除效率。

（4）UV光催氧化：常温下深度光降解技术，有机废气在高能紫外线光束照射下，降解转变成无害物质，如CO2、H2O等[3]。

有机废气→微波+光解+O2→O-+O（活性氧）O+O2→O3→CO2+H2O（1）

3.3处理效果分析

为了解UV光催氧化处理效率及达标情况，对采用该措施的企业进行实测分析措施达标性。通过对喷漆废气出口的监测数据可知，经处理后排放废气中甲苯排放速率0.103～0.137kg/h、排放质量浓度11.5～15.0mg/m3；二甲苯排放速率0.086～0.107kg/h、排放质量浓度9.47～11.9mg/m3；非甲烷总烃0.483～0.530kg/h、排放质量浓度42.2～59.1mg/m3。甲苯、二甲苯、非甲烷总烃等有机废气符合GB16297—1996《大气污染物综合排放标准》，能够做到稳定达标排放[4]。

4.结论

综上所述，从废气治理工艺净化效率、使用寿命、投资成本、运行维护费用和二次污染等方面考虑，UV光催氧化处理工艺具有一定的优越性，能够为未来喷漆工艺有机废气有效处理提供一定的理论参考和依据。

参考文献：

[1]陈海林，谭宇.喷漆废气治理技术方案研究[J].工程技术，2016（9）：00225-00225.

[2]黄沛新.喷漆废气治理及控制措施[J].建筑遗产，2013（7）：315-316.

[3]徐昕晨.喷漆废气治理及控制措施思考[J].科技尚品，2017（6）：196-196.

[4]盛楠，魏周好胜，陈明功等.喷漆废气处理技术研究进展[J].化工进展，2017，36（4）：1434-1447.