工業(yè)噴漆廢氣的光催化氧化處理工藝實(shí)例探究

張卓

（江蘇方正環(huán)保集團(tuán)有限公司，江蘇 徐州221000）

1 引言

工業(yè)噴漆廢氣是主要的大氣污染的來(lái)源之一，其產(chǎn)生的有毒有害氣體會(huì)威脅人們的生存環(huán)境，對(duì)大氣帶來(lái)嚴(yán)重的破壞與污染。在噴漆量需求比較大的行業(yè)，如汽車、機(jī)械設(shè)備、家具等連續(xù)生產(chǎn)行業(yè)通常采用濕法噴霧凈化技術(shù)，主要針對(duì)廢氣濃度較高、風(fēng)量小的連續(xù)噴漆作業(yè)。小規(guī)模的企業(yè)通常采用干法凈化裝置，以降低廢氣的處理成本，提高廢氣處理效率。目前常見(jiàn)的噴漆廢氣處理方法包括等離子體技術(shù)法、光催化氧化法、燃燒法、吸附法、吸收法以及生物法等。下面主要針對(duì)某企業(yè)噴漆項(xiàng)目光催化氧化處理工藝進(jìn)行探究。

2 噴漆處理工藝

某公司主要生產(chǎn)高性能、高質(zhì)量、高技術(shù)的精密鑄件，在進(jìn)行鑄件前處理項(xiàng)目和表面噴涂的過(guò)程中，需要選擇科學(xué)合理的噴涂工藝和噴涂方法并合理配置噴涂材料。從當(dāng)前公司產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況來(lái)看，每年表面噴涂產(chǎn)品的總量高達(dá)四千噸，公司為了進(jìn)行有效的噴漆處理工作配置了一系列的生產(chǎn)建筑設(shè)施，包括危險(xiǎn)化學(xué)品倉(cāng)庫(kù)、公用配套設(shè)施、危險(xiǎn)物品存放區(qū)域以及噴漆生產(chǎn)線等。

該公司噴漆工藝所使用的材料包括聚氨酯面漆稀釋劑、聚氨酯面漆固化劑、聚氨酯面漆、環(huán)氧底漆稀釋劑與固化劑，環(huán)氧底漆以及天然氣等，其中應(yīng)用含量最高的為天然氣，其次為環(huán)氧底漆。產(chǎn)品在噴涂的過(guò)程中產(chǎn)生的主要污染物包括固體顆粒物、二甲苯、甲苯以及非甲烷總烴，其中苯系化合物會(huì)對(duì)人體的呼吸道系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。在苯系化合物濃度含量較高的情況下，還容易誘發(fā)癌癥等疾病，嚴(yán)重威脅工人的生命健康。在進(jìn)行噴漆廢氣處理過(guò)程中，企業(yè)需要結(jié)合噴漆工藝的具體執(zhí)行現(xiàn)狀以及主要產(chǎn)生的污染物，采取水霧噴淋與過(guò)濾棉聯(lián)用的固體顆粒物處理方法以及活性炭與光氧化催化裝置聯(lián)用的有機(jī)有毒廢氣處理方法進(jìn)行噴漆工段的廢氣處理活動(dòng)[1]。

3 工業(yè)噴漆廢氣處理中的光催化氧化工藝應(yīng)用

企業(yè)在進(jìn)行光催化氧化處理工藝應(yīng)用之前，需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐拇髿馕廴疚锞C合排放標(biāo)準(zhǔn)以及相應(yīng)的行業(yè)規(guī)定，明確廢氣顆粒物排放的標(biāo)準(zhǔn)以及所需要達(dá)到的排放需求，合理進(jìn)行噴漆廢氣的監(jiān)測(cè)與治理，通過(guò)完善的光催化劑、光催化環(huán)境和光催化設(shè)備減少工業(yè)噴漆廢氣中的有機(jī)污染物，提高工業(yè)噴漆廢氣的處理水平。工作人員在檢測(cè)噴漆廢氣的過(guò)程中，主要檢測(cè)的內(nèi)容包括甲苯、二甲苯、二氧化硫、氮氧化物、固體顆粒物的含量。工作人員每天早中晚采樣三次，并連續(xù)監(jiān)測(cè)兩天，將得到的數(shù)據(jù)取平均值處理，提高數(shù)據(jù)的采集質(zhì)量和采集精確度。噴漆廢氣甲苯與二甲苯的分析主要通過(guò)苯系物測(cè)定活性炭吸附與二氧化硫解析氣相色譜法進(jìn)行，顆粒物的檢測(cè)與分析主要利用當(dāng)?shù)毓潭ㄎ廴驹磸U物的濃度顆粒物的測(cè)定重量法，非甲烷總烴污染物通過(guò)固定污染源廢氣總烴甲烷和非甲烷總烴的測(cè)定氣相色譜法分析得到[2]。

工作人員結(jié)合監(jiān)測(cè)到的廢氣中的污染物含量以及污染物組成成分，通過(guò)光催化氧化處理工藝進(jìn)行空氣的凈化與處理。首先，利用過(guò)濾裝置對(duì)廢氣進(jìn)行粗過(guò)濾，去除廢氣中的懸浮顆粒，其次，將處理過(guò)后的廢氣經(jīng)過(guò)光催化氧化室進(jìn)行氧化處理。應(yīng)用納米活性材料作為氧化反應(yīng)試劑，在紫外線作用下，納米活化材料會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的催化反應(yīng)，使得材料具有極高的氧化能力，從而能夠促進(jìn)廢氣中有機(jī)揮發(fā)氣體的進(jìn)一步降解。在自然光的照射下，納米活性材料還可以在吸收太陽(yáng)光能之后產(chǎn)生空穴與電子隊(duì)，空穴和電子具有強(qiáng)大的還原功能和氧化功能，可以與水迅速發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氧化能力較強(qiáng)的氫氧根自由基，使得原有的不容易被降解的有機(jī)污染物迅速氧化分解生成對(duì)環(huán)境無(wú)害的小分子或分解物，達(dá)到空氣凈化和改善的目的。光催化氧化工藝處理速度快，效率高，成本較低，是當(dāng)前應(yīng)用價(jià)值較高的一種工業(yè)噴漆廢氣處理工藝，在噴漆廢氣處理領(lǐng)域有十分廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，作為大氣污染的主要來(lái)源，工業(yè)噴漆廢氣不僅會(huì)對(duì)人們的健康產(chǎn)生一定威脅，還會(huì)嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡與大氣環(huán)境，因此，必須要加強(qiáng)對(duì)工業(yè)噴漆廢氣污染的凈化與處理，減少噴漆廢氣排放對(duì)周圍環(huán)境造成的影響與破壞。