喷漆工艺有机废气治理技术

刘珊珊

(浙江中蓝环境科技有限公司，浙江 温州 325000)

0 前 言

在喷漆工艺中，需要对排出的有机废气进行有效处理，保证排出的有机废气符合我国排放标准，从而降低对大气的污染，避免造成更严重的二次污染，影响人们的日常生活。采用有效的处理办法对喷漆工艺中产生的废气进行处理也是降低大气污染最直接的办法，这对于环境保护来说具有重大意义。

1 喷漆工艺有机废气概述

喷漆工艺在制造业中占有重要地位。通过喷漆工艺可以对物体表面进行涂装，可有效提高物体的美观性，另外还可以提高物体对外界因素的抗腐蚀性以及磨损性，使物体有更长的使用寿命，提高其自身的经济价值以及使用价值。对于喷漆工艺来说，主要采用的原材料为有机溶剂，这种有机原材料也是有机废气产生的主要原因[1-2]。对此，想要在喷漆工艺中有效地保护我国环境，需对挥发性有机废气进行治理，减少挥发性气体与大气的融合，提高我国空气质量。根据国家及地方有关标准《工业涂装工序大气污染物排放标准》(DB 33/2146—2018)，相关污染物的排放及厂界标准见表1。

表1 废气执行排放标准值

2 常用的有机废气处理

按照喷漆工艺中使用的原材料不同，产生的有机废气浓度以及类型也是各种各样，想要对这些有机废气进行处理就需采用不同的处理方法。对于一些浓度较低并且挥发性较强的有机废气进行处理时，可以联合使用两种或两种以上的处理办法对有机废气进行处理，进一步保护了我国空气质量，平衡了我国的生态系统。

2.1 吸附法

使用吸附法处理有机废气时可以将活性炭或沸石分子筛作为吸附剂，这两种吸附剂可以有效吸附有机废气，从而降低有机废气的排放量，平衡我国的生态环境。吸附法利用活性炭、硅藻土、无烟煤等吸附力强的物质吸附有机气体。活性炭吸附主要是通过自身的微孔较多、表面积较大以及吸附容量高的优点，可以对挥发性有机废气进行吸附。这种活性炭可以单独对某一挥发性气体进行吸附，也可以在浓缩之后采用燃烧法进行配合，进一步对有机废气进行处理。

其优点是净化率高，过关的活性炭可到达99%以上，具有使用率高、投资率低、简单操作的优点。然而，使用活性炭也有一定的缺点，因活性炭表面积大且有丰富的微孔等特点也使得该物质的占地面积较大，并且具有耐高温性不强，使用次数有限等缺点。若活性炭的使用次数超过一定范围时就会形成危险废物造成二次污染。沸石分子筛主要有较高的吸附作用，并且耐高温性较强，同样也可以与燃烧法进行配合对有机废气进一步处理。

2.2 冷凝回收法

冷凝回收法对有机废气进行处理的主要工作原理是利用有机废气的化学性质，通过对有机废气进行加压、冷却，使有机废气温度进一步降低促进有机化合物气体量达到饱和，从而使有机废气由气态变为液态，有效将有机废气从空气中分离出来，并可以对其中的有机物进行二次利用。一般流程为预处理、吸附、脱附、冷凝回收五个步骤。

预处理环节主要是对进行处理的有机废气进行温湿度控制以及除尘工作，为后续环节打下坚实基础，降低后续的吸附冲击。吸附脱附环节主要是采用活性炭为吸附介质，通过吸附碳将空气中的有机废气进行吸附，当吸附碳吸附饱和之后放入冷凝系统中，进行后期的冷凝回收。冷凝回收是该方法的最后一个核心步骤，该环节主要是将高浓度、低温等有机废气中的有机物进行回收，对有机物进行二次利用[3-4]。

2.3 生物法

针对不同类型的有机废气采用不同的处理方法可以取得更好的效果。生物法其原理主要是通过微生物对有机废物进行分解，将有机废气在微生物的作用下变为二氧化碳和水。使用生物法对有机废物进行处理可以降低处理成本，并且很难产生二次污染。但生物法的要求较高，主要包含以下方面。

1)使用生物法对有机废气进行处理时，有机废气具有一定的水溶性和生物降解性。

2)采用生物法对有机废气进行处理时，处理时间较长，在处理过程中有较复杂的操作，主要对处理过程中的浓度进行一定的操控。

2.4 燃烧法

燃烧法顾名思义利用高温将有机废气燃烧起来，将废气燃烧殆尽，以此将有机废物转化成洁净的气体。其优点是净化率较高，可以到达95%甚至更高。相应的缺点是消耗能源量较大，要想达到燃烧有机废气的温度，以甲苯为例需要燃烧值800℃左右，并且高温情况下易出现二次污染。

2.5 水喷雾法和断绝法

水喷雾法运用范围十分广泛，具体操作步骤是在废气排放的历程中利用水喷洒在废气上，废气中的水溶性物质得到降解，较大的颗粒物吸附水会出现沉降以此达到将污染物和未被污染的气体分离的效果。断绝法是利用特殊的过滤质料在排放废气的过程中用机械将其断绝，优点是操作简单、技能要求较低。缺点是有机废物的处理效果不明显。

3 有机废气处理技术在喷漆行业中的应用

通常情况下，有机物废气处理主要是上述几种方法，一般产生的废气多数是有机物，但也不乏非有机物废气的存在或者较多的有机废气，采用以上方法过于麻烦，下面简单论述一些其他废气的处理方式。

在我国的汽车制造业、家具制造业以及其他工业涂装行业都需使用喷漆工艺对物体表面进行涂装，在涂装的过程也会产生有机废气。喷漆有机废气治理工艺推荐采用活性炭吸附工艺处理，典型工艺包含漆雾专用处理塔、中效过滤器、活性炭吸附等，了解对废气处理的各个环节(如图1所示)，可以进一步提高有机废气的处理效率。

图1 有机废气处理流程图

对有机废气进行处理时，可以采用“吸附法+燃烧法”对有机废气进行处理。采用催化燃烧或直接燃烧再结合吸附法可以对有机废气处理得更加彻底。此外，还有“吸附法+催化燃烧法”或“吸附法+直接燃烧法”也是可行的方法，在使用这两种废气处理方法时，通常使用活性炭或沸石分子筛吸附剂的吸附作用对低浓度有机废气进行吸附，当吸附剂吸收有机废气达到饱和之后需对吸附剂进行脱附。当到达这一环节时，低浓度废气已经经过了吸附、脱附两个处理流程，从而使得低浓度有机废气变为高浓度有机废气，达到燃烧法的应用要求，之后采用燃烧法将有机废气通过化学作用转换为二氧化碳和水[5]。

用“吸附法+燃烧法”对有机废气进行处理时，可有效利用两种处理方法的优点。若只采用吸附法对有机废气进行处理时，要对活性炭进行频繁地更换，另外对活性炭的使用次数也有一定的要求，当活性炭的使用次数超过一定范围会进一步产生更危险的废气对大气环境造成二次污染。处理有机废气时可以使用活性炭或沸石分子筛作为吸附剂。若吸附法的处理效率较低时可以进行二级吸附，进一步提高吸附效率。另外，设置二级吸附也可以进一步提高其保障措施，避免有机废气融入大气中对我国环境造成威胁。单独使用吸附法时占地面积比“吸附法+燃烧法”更小，而且操作更加简单。

若单独使用燃烧法对有机废气进行处理时，也会有一些明显的缺点。在使用燃烧法对有机废气进行处理时可以采用催化燃烧或直接燃烧，这两种方法的区别主要在于燃烧的温度不同。直接燃烧法是在空气中直接将有机废气点燃，从而达到将有机废气进行分解的目的。使用直接燃烧法时，其燃烧温度比较高，并且消耗的能源也较大。使用催化剂燃烧可以提高对有机废气的处理效率，并且在处理过程中更加安全，催化剂燃烧时，其燃烧温度更低，提高了对能源的保护。

因此，采用“吸附法+直接燃烧法”或“吸附法+催化燃烧法”都可以进一步提高对废气的处理效率，但使用这种方法需耗费的资金和运行费用比较大，常用于汽车制造业、工程机械制造等行业

4 结 论

政府和社会已经早早意识到环境保护的重要性，其中空气污染的问题已经迫在眉睫。但为了国家的发展，工业生产不能停下，以此减少废气产生是各大工业生产的一个重点问题。现阶段已经提出了不少解决方法。而针对大气治理也出现了很多高效、可行的办法。在我国目前的制造业方面，喷漆工艺排出的有机废气是影响我国大气质量的主要元素之一。因此，对有机废气处理方法进行优化和改进可以进一步地降低能源消耗以及资金投入过大的问题，保证我国有一个更加良好的空气环境，促进涂装行业的可持续发展。

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