喷漆废气环保治理措施分析

王秀丽 白 鹤 汪 啸

1.安徽睿晟环境科技有限公司；2.浙江东天虹环保工程有限公司；3.浙江双良商达环保有限公司

1 引言

空气污染已经成了社会的热点话题，相对于气候变暖，空气污染显然直接威胁着人们的身体健康。随着国家经济的转型，越来越多的生产性企业开始重视在生产过程中污染物的净化工作。对于喷漆工艺来说，其中产生大量的有机废气直接排放到空气中显然是不合理的，因此接下来将重点的阐述在进行喷漆工艺中如何对废气产物进行合理的净化处理。并且还会针对具体的净化技术，结合具体的实际例子来进行进一步的说明，帮助读者更好地进行理解。

2 目前喷漆废气排放的现状

喷漆工艺是生产型企业不可或缺的工艺之一。喷漆废气一般指的是工人在对物体进行喷漆中产生的大量有机废气和固体的颗粒污染物。这些废气产生的途径多种多样，不尽相同，比如在喷剂在高温环境中汽化，有机废气挥发到周围的空气中。部分化学稀释液体中挥发出来的有机废气，喷漆工艺过程中散落在空气中的大量气体颗粒物，还有很多水蒸气中携带了大量的有害颗粒物飘向空气中。这些有害颗粒物通过分子的流动性迅速扩展到周围的空气中，最终对周围的空气、土壤、水体和生物体造成了不可逆的污染。研究表明，喷漆产生的污染物具备很强的挥发性能，其中包含大量的苯类污染物、甲苯类污染物、醛类污染物等致癌气体。经过验证这些气体会对人体的心脑血管、心肺机能造成不可逆的破坏，尤其是会降低人体的免疫系统的反应，严重的甚至造成中毒昏迷。因此采取有效地治理措施，确保处理后的废气达到排放标准是十分必要的。下边将详细的阐述目前比较成熟的集中有机废气处理技术，探究其原理来更好地了解废气处理的内部机制。

3 喷漆废气环保治理技术手段

针对喷漆产生的大量有机废气和颗粒物的净化技术已经发展了很多年，根据上述得知，喷漆产生的大量有害污染物有：有机废气和携带污染物颗粒的气雾。根据气体污染物形式的不同需要采取不同的处理方案。目前比较成熟的技术可以分为两大类：干燥式处理技术和湿润式处理技术。这两种技术需要根据废气颗粒物产生的环境和处理要求进行合理选择。

3.1 干燥式废气颗粒物处理技术

干燥式处理技术主要是过滤处理技术。和湿润式处理技术相比，干燥处理技术虽然净化率偏低，但是也能达到95%以上，完全符合企业的正常要求。此外，湿润式处理技术虽然净化率很高，但是处理的过程中都离不开水和溶剂作为载体，所以产物排出后很有可能造成水污染的风险，同时干燥式处理技术的处理过程中不需要太多资金的投入，因此性价比要远高于湿润式处理技术。干燥式处理技术主要是通过一个巨大的空气过滤装置，来将喷漆过程中产生的废气吸取在储存袋中，然后经过多重压缩和多级过滤，将空气中的有害物质分隔开。其中产生的一些液体成分也会被过滤器中特殊的装置进行干燥处理，最后的产物就是干净的空气和有害物质废渣，之后对废渣进行无害化处理，这样可以百分百保证排放到自然环境中的是纯净的空气。

3.2 湿润式有害气体颗粒物处理技术

湿润式净化技术主要可以分为三种：水帘阻挡技术、水雾凝结技术以及沉淀净化技术。水帘阻挡技术就是通过特定的、能产生多层水帘阻挡的装置来实现有机废气与外界的阻挡隔绝。这些被阻挡在喷漆室的有机废气分子会和水幕充分混合，从而被直接带到水箱中，达到将空气中的有害物质进行统一收集处理的目的。水雾凝结技术就是直接利用水幕溶解掉空气中的有机废气，然后将絮凝剂和助凝剂按照比例充分混合后加入水箱中，将有害物质进行沉淀，从而分离出来后做统一的无害化处理。这种方法通常简单、直接、高效，因此对于一些追求性价比的企业来讲非常适合，这种技术原理也是至今被应用的最多。沉淀净化技术是目前净化率最高的技术，有害物质去除率可以达到99%以上。此种方法就是利用专门的捕捉装置将还有有害物质的气体统一收集，存放在特制的空气压缩机中，利用过滤技术和通风设备将纯净空气不断地排出，只剩下高浓度的有害废气。之后利用水雾技术和压强技术令有机废气完全溶解到溶剂中，之后利用沉淀催化剂将有害物质进行凝结分离，最后处理。这种技术因为净化效率高，但是花费的成本较高，因此比较适合有经济基础、对废气处理要求较高的企业。

4 喷漆废气环保治理的措施和具体方法

4.1 固体吸附物吸附有机废气颗粒物

固体吸附处理方法就是通过简单的物理吸附原理。因为在这个过程中没有用到任何的化学反应，因此可以看出这种方法是安全、环保、可靠的。固体吸附法就是通过具体的、吸附性强的载体，将空气中的有害物质进行捕捉处理，从而减少空气中有害物质的浓度，达到喷漆废气处理的目的。因此可以看出其中的关键就是载体的吸附能力以及效果。目前用得最多的吸附载体就是活性炭，活性炭中的活性炭纤维的表面积非常的巨大，因此适合吸附有机废气，此外活性炭具有非常强的自我恢复能力，通常间隔10min作用其吸附能力会得到恢复，因此在使用期限内可以重复的进行使用，活性炭的成本低廉也更加适合大力的推广。但是活性炭的吸附能力容易受到外界环境的影线，比如周围环境的湿度和温度，如果周围的空气比较潮湿，那么活性炭纤维会一起将空气中的水分子进行吸附，造成其二次吸附能力的减弱。假如周围的温度较高，活性炭纤维内部的结构可能会遭到不可逆的破坏，造成其吸附能力迅速下降，严重可能会发生火灾。但是在很多企业的喷漆车间里面，空气的湿度和温度显著要高很多，因此可以采用沸石这种吸附材料。沸石里面的结构和活性炭类似，但是稳定性更强，因此更加适合吸附潮湿和高温空气中的有害物质。但是沸石的二次吸附能力比活性炭要逊色不少，因此使用的寿命要远远短于活性炭。因此从成本方面讲，显然是高于活性炭吸附法。

此外这两种吸附方法虽然可以有效清除空气中的有害物质，但是有害物质并没有从根本上消失，而是被强制停留在吸附物中。因此需要对其进行二次的处理后才可以将失效的活性炭或者沸石扔掉。因此固体吸附法应该寻找更多性价比高、清除效果好的吸附材料和吸附剂，使其既能满足在潮湿、高温的环境中发挥效果、又能最大化的清除空气中的有害物质的要求。

图1 某企业车间活性炭吸附装置图

4.2 对有害废气进行高温加工处理——有机废气燃烧处理法

利用燃烧方法处理废气是进行喷漆废气处理的重要方法之一。因为研究表明，在喷漆过程中很多废气是具有可燃性的有机物，因此可以利用高温加热将其中的有害有机物转化为无机物，释放到周围的空气中。燃烧法目前可以采用两种不同的方式，第一种就是利用燃烧材料燃烧释放出大量的热能，对废气进行加热处理。这种方法可以让废气中的可燃物发生高温反应，从而转换成二氧化碳和水等。这个过程中产生的热能可以被二次利用进行加热，因此节省能源的效果显著。此外这种方式不需要大型的设备，操作也简单易行。第二种方法就是利用助燃剂直接点燃收集的有害废气。这种方法可以在催化剂的作用下将有害废气直接燃烧，因此处理的效果更好。但是这种方式的经济成本比较高，应用的情况也有比较大的局限性，比如处理大量的废气浓度较低的空气，用直接燃烧法显然就大材小用，投入的产出比很低，所以利用助燃剂直接燃烧法更加适合处理小体积、废气浓度高的空气。

4.3 新型环保高效处理——生物利用处理法

随着科学技术的不断发展，科学家们越来越重视生物净化处理技术。早在很多年前，科学界就发现很多微生物可以将自然环境中的高污染物质利用氧化分解作用，转换为自身的营养物质和无机物。因此所谓的喷漆废气生物处理技术原理是利用微生物的氧化分解作用，将废气中的有害物质分解成无机物和水。和传统的技术相比，生物净化技术的效率和安全性显然更加的生态化。目前主要的生物处理技术有三大类。

第一种是生物过滤池子来处理废气。利用水的溶解作用，将空气中的有害物质溶解到水中，利用水中的微生物对其进行无害化处理，因为微生物处理过程需要一定的时间，因此这种方法适合处理一些有害物质含量相对较低气体，况且其要求气体必须99%融入水体中，因此这种方法应用的程度不高。

第二种就是利用生物的冲洗技术。这种技术其实就是生物过滤技术的升级，生物冲洗技术采用溶解效率更高的溶剂，同时假如大量的催化剂，帮助溶剂中的微生物进行无害化处理。但是和生物过滤技术一样，这种方法无法持续监测处理废液中的酸碱度，造成其稳定性虽然有了提升，但是应用的局限性还是很大。

第三种是生物的过滤滴液技术，这种技术显然考虑了上述两种技术的不足之处，它将微生物分布在过滤膜上，当废液一滴滴经过过滤膜时候，微生物可以迅速进行分解，因此滴液技术显然处理的效率很高。但是实践证明，废气中的甲苯类、苯类物质很难溶解到水中和其他溶剂中，所以目前生物处理技术需要找到更加适合溶解废气的溶剂，这样才可以实现处理方法的飞跃进步。

5 结束语

喷漆产生的有机废气直接排放到空气中现实绝对禁止的。本文首先强调了喷漆过程产生废气的组成以及危害，然后介绍了两种废气处理技术类别：干燥式废气处理技术和湿润式废气处理技术。在这些技术的基础上有介绍了三种性价比很高的废气处理方法：有机废气吸附法来吸附有机废气颗粒、有机废气燃烧法来高温处理有害废气颗粒、新型的生物环保法来自然的消耗有机废气中污染物的含量等。根据情况选择合适的处理方法可以达到环保的目标。