噴漆廢氣7種治理技術(shù)優(yōu)缺點

家具制造VOCs的來源

家具制造行業(yè)中，木制家具因排放種類多、排放量大居于行業(yè)，成為了VOCs治理的對象。其VOCs主要來源于以下幾點：

涂料、稀釋劑、固化劑存儲與轉(zhuǎn)運

調(diào)漆過程中的攪拌混合

噴涂、風干過程：底漆+面漆

噴涂設(shè)備清洗

生產(chǎn)過程中使用的膠粘劑

噴涂車間是VOCs主要來源，且屬有組織排放，是控制。

 家具行業(yè)的VOCs排放具有以下特征：

手動噴涂為主

普遍采用水簾除漆霧

風量大，物濃度低，一般200mg/m3，粉塵、漆霧含量較大

VOCs種類較多，主要有苯、甲苯、二甲苯、乙酸丁酯、甲醛、醇類及酮類等。

如何減排？

家具行業(yè)的VOCs減排要從源頭控制與末端治理兩個方向去做。

源頭控制

提倡使用低VOCs含量的涂料與稀釋劑，如使用水性涂料、紫外光固化涂料（UV涂料）、無苯涂料等

改進技術(shù)工藝和設(shè)備，改手動噴涂為自動噴涂

按照要求對涂料、稀釋劑和清洗劑的儲存、運輸、調(diào)配及使用過程進行管理

末端治理

目前家具制造行業(yè)末端治理的主流技術(shù)有吸附濃縮+催化氧化技術(shù)、低溫等離子組合技術(shù)、水基符合吸收技術(shù)三類。

吸附-催化燃燒法

該法吸取了吸附和催化燃燒的優(yōu)點，克服各自單獨使用的缺點，解決了治理低濃度、大風量廢氣存在的難題，是治理家具VOCs廢氣的理想選擇。   

該技術(shù)分為三個過程：預(yù)處理、吸附、熱風脫附-催化燃燒。

預(yù)處理：車間廢氣中含有大量粉塵、漆霧會引起活性炭微孔堵塞，降低吸附性能，工藝上設(shè)有干濕復合過濾器（填料洗滌+纖維過濾）作為預(yù)處理設(shè)備，粉塵、漆霧總凈化效率在以上。

吸附：經(jīng)過預(yù)處理后的廢氣進入吸附凈化床中，吸附床中的活性炭將廢氣中的成分吸附在內(nèi)部微孔結(jié)構(gòu)中，凈化后的潔凈氣體通過煙囪達標排放。多食用蜂窩活性炭，阻力小。

脫附-催化燃燒：達到飽和狀態(tài)的吸附床停止吸附，進入狀態(tài)。吸附床中活性炭在熱風作用下，解析出氣體進入催化燃燒床，在催化劑的作用下于一個較低的溫度進行無焰燃燒。

低溫等離子組合技術(shù)

以高頻脈沖輝光放電低溫等離子體分解VOCs為主體，復合預(yù)處理和分解產(chǎn)物的水吸收環(huán)節(jié)。投資成本低、運行費用低、操作維護簡單方便、運行穩(wěn)定。

復合吸收法凈化技術(shù)

復合吸收法凈化技術(shù)即用水基復合吸收液吸收廢氣，凈化且不需要對廢氣進行預(yù)處理，投資和運行成本低，特別適合含無機物、粘性塵粒等難處理的復雜廢氣凈化。其核心技術(shù)為對VOCs具有增容作用的復合水基吸收劑，不同于常規(guī)使用的油類、溶劑、乳化油、表面活性劑水溶液等。

現(xiàn)階段針對廢氣的處理工藝主要有：隔離法、燃燒法、吸收法、冷凝法、等離子低溫催化氧化法、吸附法。

 等離子低溫催化氧化法：等離子體是物質(zhì)存在的除固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之外的第四種狀態(tài)，具有宏觀度內(nèi)的電中性與高導電性。等離子體中含有大量的活性電子、離子、激發(fā)態(tài)粒子和光子等。這些活性粒子和氣體分子碰撣的結(jié)果，產(chǎn)生大量的強氧化性自由基O·、OH·、HO2 和氧化性的O3；物分子受到電子碰撞，被激發(fā)及原子健斷裂而形成小碎片基團或原子；O·、OH·、HO2、O3等與激發(fā)原子、物分子、基團、自由基等反應(yīng)，最終使物分子氧化降解為CO、CO2和HO2。

    優(yōu)點：廣泛適用性，適合于處理低濃度（〈1～1000ppm〉）、劇毒劇臭的氣體，彌補了其他技術(shù)無法處理的空白。以及操作簡單。

    缺點：單獨的低溫等離子體技術(shù)在處體時還是有其欠缺的地方，如不能地把氣體轉(zhuǎn)化為氣體，副產(chǎn)物較多；且在氧等離子體下產(chǎn)生大量的臭氧；能耗較高；脫除效率較低等。

 吸附法：利用多孔性的活性炭、硅澡土、無煙煤等分子級的大表面剩余能，將氣體分子吸附到其表面，從而凈化。

    優(yōu)點：處理（活性炭吸附可達以上），適用廣泛，操作簡單，投資費用低。

    缺點：系統(tǒng)風壓損失大，使得能耗較高，吸附劑的飽和點難掌握，吸附劑容量有限，運行費用較高。

 隔離法：是通過特種過濾材料，置放於廢氣外排過程，經(jīng)機械隔離，從而達到治理效果。

     優(yōu)點：對漆霧治理，無技術(shù)要求，操作簡單。

     缺點：不能去除物。

 燃燒法：利用加熱高溫的方法，將廢氣直接燃燒處理，以達到廢氣凈化的目的。

     優(yōu)點：凈化，可達以上。

     缺點：需要大量熱能，如甲苯直接燃燒需8000c左右，需要消耗大量能源，也易在高溫下生成NOX等造成二次污染。

 吸收法：利用吸收液與廢氣相互接觸，使廢氣中的物質(zhì)溶入吸收液中，從而使廢氣得以凈化。吸收液另行處理。

     優(yōu)點：投資小，運行費用低，操作簡單。

     缺點：處理效率低，不穩(wěn)定，凈化效率不高，約為50%，難於達到相關(guān)環(huán)保要求，適合低濃度廢氣，有二次污染。

 冷凝法：通過冷凝降溫，當溫度低于物質(zhì)的凝結(jié)點時，氣態(tài)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，從空氣中分離出來，從而凈化。

     優(yōu)點：運行穩(wěn)定，凈化。

     缺點：投資較大，對環(huán)境及操作人員要求較高，且能耗過大，運行費用高。

 1）活性炭吸附法凈化率可達以上, 若無裝置, 則運行費用太高；

　?。?/span>2）液體吸收法凈化率只有60%-80%, 這種方法實際應(yīng)用存在吸收效率不高、油霧夾帶現(xiàn)象, 一般難以達到排放標準，而且存在著二次污染問題；

　?。?/span>3）催化燃燒法凈化率也可達，但適合于處理、小風量且廢氣溫度較高的廢氣，而噴漆廢氣中的“三苯”濃度一般低于300mg/m3，因此采用催化燃燒法處理也不合適。

　　目前大部分工廠在處理噴漆廢氣時采用水簾洗滌裝置或顆粒炭吸附法, 水簾洗滌法處理后的噴漆廢氣一般達不到《大氣污染物排放標準》GB16297- 96中的標準。顆粒炭吸附法一般未采取措施, 設(shè)施運行時間后需更換新炭。

目前對于家具廠噴漆廢氣處理設(shè)備工藝的幾種治理方法是：

吸附-催化燃燒法：此法綜合了吸附法及催化燃燒法的優(yōu)點，采用新型吸附材料(蜂窩狀活性炭)吸附，在接近飲和后引入熱空氣進行脫附、解析，脫附后廢氣引入催化燃燒床無焰燃燒，將其凈化，熱氣體在系統(tǒng)中循環(huán)使用，降低能耗。本法具有運行穩(wěn)定、投資省、運行成本低、維修方便等特點，適用于大風量、低濃度的廢氣治理，是目前國內(nèi)治理廢氣較成熟、實用的方法。

氣體凈化塔屬兩相逆向流填料吸收塔。噴漆廢氣體從廢氣處理塔體下方進氣口進入凈化塔，由通風機充滿進氣段空間，上升到填料吸收段。在填料的表面上，氣相中酸性(或堿性)物質(zhì)與液相中堿性(或酸性)物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)，反應(yīng)生成物質(zhì)(多為可溶性酸(堿)類)隨吸收液流入下部貯液槽。未吸收的酸性(或堿性)氣體繼續(xù)上升進入噴淋段。形成無數(shù)細小霧滴與氣體充分混合接觸，繼續(xù)發(fā)生化學反應(yīng)，然后酸性(堿性)氣體上升到二級填料段、噴淋段進行與類似的吸收過程。廢氣處理塔體的最上部是除霧段，氣體中所夾的吸收液霧滴在這里被下來，經(jīng)過處理后的潔凈空氣從廢氣凈化塔上端排氣管排入大氣。

廢氣收集----活性炭吸附塔---風機--達標排放。活性炭吸附塔的漆霧凈化器由兩級干式過濾器，漆霧過濾棉和過濾器組成。漆霧過濾棉主要過濾從干式過濾器逃逸的細微顆粒物及進一步分離漆霧中的稀釋劑。過濾器主要分離顆粒物，使顆粒物凈化效率達到以上。漆霧凈化器具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、體積小、投資少、安裝與維護方便。、運行時間長、費用低;不需要頻繁更換濾料，漆霧顆粒處理簡單，不會造成二次污染等特點。

噴漆廢氣治理工藝流程框圖及說明：

1、處理工藝的選定：

   綜上所述，各種方法均有優(yōu)缺點，一個好的處理工藝是集眾所長，避其所短，、實用、低能耗、易操作。

實踐證明，單獨采用任何一種方法都不能達到治理目標，因此本方案選用組合式二級除塵，從而達到處理效果。

  根據(jù)噴漆廢氣的特點及環(huán)保要求，擬采用水浴清洗工藝（旋流板塔）加活性炭吸附工藝進行綜合治理。

2、噴漆廢氣治理工藝流程框圖：

 　　廢氣處理設(shè)備的工作流程：噴漆廢氣經(jīng)過液體吸收單元、除霧層、填料層、漆霧過濾器、活性炭吸附塔等的處理后在漆霧等顆粒物和SO2、NOX、CO、CH等氣態(tài)污染物均可以很好地去除，。該技術(shù)核心是活性炭吸附裝置，廢氣經(jīng)收集系統(tǒng)進入洗滌塔進行洗滌，去除噴漆廢氣中的粉塵和部分廢氣，再進入漆物過濾器中去除漆霧，然后由活性炭吸附塔進行吸附凈化處理，凈化過的氣體由風機排到大氣中。

 噴漆廢氣治理工程工藝說明：

漆霧廢氣產(chǎn)生于噴涂過程，液態(tài)漆油在氣壓作用下形成霧化粉塵顆粒物及揮發(fā)三苯等危害物，濃度較高，粒徑較小，絕大部分在10μm以下，膠原漆霧廢氣經(jīng)過水簾柜清洗后，對膠油起到很好的清洗降解作用，經(jīng)濕式旋流板塔進一步清洗處理后，再進入活性碳吸附床，氣體在活性炭吸附塔內(nèi)被活性炭吸附，凈化氣體由外排風管高空排放。該法凈化效率可達95％以上，了大氣環(huán)境。濕式旋流板塔除塵器在濕法除塵中技術(shù)較，在鍋爐上除塵脫硫及噴涂除漆霧效果尤為顯著，應(yīng)用也非常廣泛，較噴淋及其它濕法工藝除塵效果，凈化后氣體濕度含量。既95％以上的漆塵，又氣體濕度含量低，濾水簡單。下一工序活性炭的使用效率及延長使用周期，從而降低成本。噴漆廢氣經(jīng)過集氣罩進行收集，然后匯入支管，由支管匯入集氣總管，然后再進入廢氣凈化系統(tǒng)，經(jīng)凈化處理后達標排放