常見噴漆廢氣、漆霧和含漆霧廢水治理技術(shù)簡述與分析

谷 雨

(葫蘆島市龍港區(qū)環(huán)境保護局，遼寧 葫蘆島 125003)

在現(xiàn)階段的工業(yè)生產(chǎn)活動中，噴漆技術(shù)是一個非常重要的環(huán)節(jié)，它在家具、汽車、機械、工業(yè)設(shè)備等行業(yè)都有著十分重要的作用。但與此同時，噴漆技術(shù)又會產(chǎn)生大量的廢氣，造成極為嚴重的環(huán)境污染。在這種情況下，噴漆廢氣治理技術(shù)的選擇成為了解決該問題的關(guān)鍵。

一、噴漆廢氣及噴霧廢水的危害

在噴漆的過程中，通常會產(chǎn)生大量的噴霧微粒和大量的VOCs(揮發(fā)性有機化合物)。這些物質(zhì)與氣體都具有很強的毒性，除污染環(huán)境之外，還會對人體的神經(jīng)、肝臟、腎臟等部位產(chǎn)生毒害作用，造成人體代謝的紊亂。尤其是苯、甲苯等毒性較強的氣體，一旦被吸收到工人的身體中，可能會損害人體的心血管系統(tǒng)，誘發(fā)內(nèi)分泌系統(tǒng)、造血系統(tǒng)疾病。據(jù)報道，人體如果在短期時間內(nèi)吸入的苯蒸氣濃度達到了1500 mg /m3，可能會導(dǎo)致人們患上再生障礙貧血。而如果長期吸入低濃度的苯蒸氣，也會出現(xiàn)惡心、嘔吐甚至意識模糊等癥狀，嚴重的甚至?xí)T發(fā)白血病，對人們的身體健康造成極為嚴重的影響。除此之外，還有部分廢氣會對人體的支氣管、喉、視網(wǎng)膜等造成損害，導(dǎo)致大量噴漆工人視力下降，以及出現(xiàn)一些呼吸道疾病。

二、噴漆廢氣和漆霧的形成的成因

油漆是一種能牢固覆蓋在物體表面，起保護、裝飾、標志的化學(xué)混合物涂料，內(nèi)含有機溶劑。在噴漆過程中，其中部分成膜物質(zhì)附著到噴漆物表面，但大部分成膜物質(zhì)逸散到空中和地上，形成以成膜物質(zhì)為主的漆霧顆粒物。在此過程中，有機溶劑不會隨成膜物質(zhì)附著在噴漆物表面，在噴漆和固化過程中將全部釋放，形成噴漆廢氣，即揮發(fā)性有機物(VOCs)。通過漆霧和噴漆廢氣的成因，我們可以看出兩種物質(zhì)的主要成分是不相同的，當(dāng)然，治理方式也是截然不同。

三、治理技術(shù)的分析對比

1.噴漆廢氣治理技術(shù)

1.1 常見處理方法

噴漆廢氣具有低濃度、大風(fēng)量的特點，其成分復(fù)雜，主要有苯、甲苯及二甲苯等苯系物及其他非甲烷總烴等，一般采用光催化或者燃燒處理方式。

采用光氧催化，通常先通過噴淋塔，噴淋塔可以降溫，除塵，減少漆霧，從而減少了漆霧對紫外燈管的附著，增加了光氧設(shè)備的效率和使用壽命。也可根據(jù)需求考慮在光催化處理后是否安裝活性炭吸附，在經(jīng)過光催化后VOCs含量就很低了，再通過活性炭吸附降低了活性炭的消耗從而降低成本。

在考慮燃燒法時，由于濃度低、風(fēng)量大的特點，直接采用燃燒法非常耗能，所以一般先采用吸附法，將低濃度大風(fēng)量氣體濃縮成高濃度小風(fēng)量氣體。

1.2 吸附濃縮法

1.2.1 沸石吸附濃縮法。含有低濃度VOCs的廢氣通過蜂窩狀沸石時，VOCs成分被吸附在沸石中，凈化后的氣體排放到大氣中。此時，已吸附VOCs的蜂窩沸石轉(zhuǎn)輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)，通過少量的熱空氣對沸石模塊進行解吸再生，在此過程中，能夠?qū)⒌蜐舛鹊膹U氣濃縮成高濃縮廢氣。

1.2.2 碳纖維吸附濃縮系統(tǒng)。由于固體表面上存在著未平衡和未飽和的分子引力或化學(xué)鍵力，因此當(dāng)此固體表面與氣體接觸時，就能吸引氣體分子，使其濃聚并保持在固體表面，此現(xiàn)象稱為吸附。利用固體表面的吸附能力，使廢氣與大表面的多孔性固體物質(zhì)相接觸，廢氣中的污染物被吸附在固體表面上，使其與氣體混合物分離，達到凈化目的。特點是內(nèi)部孔隙均一，常用于處理單一成份的廢氣治理。具有快吸快脫的特點，吸附VOCs以后的著火點較高。同樣工況下，碳纖維的填充量小于活性炭的填充量，設(shè)備占地面積更小使用初期會輕微脫毛，不會脫粉。

1.2.3 活性炭吸附濃縮系統(tǒng)。與碳纖維的吸附原理相同。由于固體表面上存在著未平衡和未飽和的分子引力或化學(xué)鍵力，因此當(dāng)此固體表面與氣體接觸時，就能吸引氣體分子，使其濃聚并保持在固體表面，此現(xiàn)象稱為吸附。利用固體表面的吸附能力，使廢氣與大表面的多孔性固體物質(zhì)相接觸，廢氣中的污染物被吸附在固體表面上，使其與氣體混合物分離，達到凈化目的。特點是內(nèi)部孔隙不一，常用于成份復(fù)雜、多組份的VOCs廢氣吸附，從吸附到脫附需要的時間相對較長。吸附VOCs以后的著火點較低，會有脫粉現(xiàn)象發(fā)生。活性炭也有獨特之處，例如120#溶劑油、汽油的吸附回收。

2.漆霧凈化治理技術(shù)

2.1 漆霧濕式凈化技術(shù)

在漆霧濕式凈化工程中，水簾凈化法、無泵凈化法以及水璇凈化法是最主要的三種凈化方法。水簾凈化法主要是借助水簾過濾器，通過多級水簾器的阻擋作用，將漆霧攔截在水中，減少漆霧室中的漆霧量。而部分進入到漆霧室中的漆霧，與水幕相遇時，也會被沖刷到水箱中，通過水泵及溢水槽的共同作用，最終形成水幕。工人如果能夠在漆霧處理工作后再進行噴漆工作，不僅能夠提高上漆率，提高噴漆的效果，還能夠提高殘漆的捕捉率，減少噴漆廢氣的排放。無泵式凈化法是指進入到無泵噴漆室的噴漆廢氣，在與水幕相遇后，通過水簾與水通道的引導(dǎo)，進入到集氣箱中，并在集氣箱中實現(xiàn)水與氣體分離。不含有漆霧的純凈空氣被排除到大氣中，而溶解了漆霧的液體則通過水槽進入到水箱，并通過水箱中的絮凝劑實現(xiàn)漆霧微粒的凝結(jié)。無泵式凈化法不需要龐大的、笨重的設(shè)備。因此，它能夠節(jié)省更多的空間。同時，無泵式凈化法的凈化效果相對較好，性價比也相對較高，是一種值得廣泛推廣與運用的凈化方法。水璇凈化法則是將水作為介質(zhì)，利用漆霧捕集裝置，實現(xiàn)噴漆室的上送風(fēng)下抽風(fēng)作用，將空氣中的新鮮空氣運到均壓室中，并通過調(diào)節(jié)器和過濾層的共同作用，將水進行充分霧化，然后再將霧化后的水與漆霧進行充分混合，讓漆霧充分進行到水中。最終，通過排風(fēng)系統(tǒng)的作用，將純凈的空氣排入到大氣中，而含有漆霧的水則在水池中被凝聚凈化。這種凈化方法與其他兩種凈化方法相比，凈化效果更好，它的漆霧凈化率能夠達到98%以上，是一種高效的漆霧凈化方法。

2.2 漆霧干式凈化技術(shù)

在漆霧的處理過程中，雖然漆霧濕式凈化手段能夠起到一定的凈化作用，能夠降低漆霧微粒的空氣排放量。但與此同時，這種凈化通常需要利用水的凈化作用，在漆霧濕式凈化后，不可避免的又會造成水污染。在這種情況下，需要漆霧干式凈化技術(shù)進行漆霧的重復(fù)治理。而在漆霧干式凈化過程中，過濾凈化法是最為重要的凈化方法。過濾凈化法主要是通過引風(fēng)機的抽吸作用，將漆霧引入到漆霧過濾機中，并通過這種凈化裝置的作用，將漆霧中的液態(tài)漆質(zhì)進行過濾，從而達到凈化漆霧的目的。與濕式凈化技術(shù)相比，這種凈化技術(shù)對于噴漆室的結(jié)構(gòu)要求相對較低，損耗的能耗較小。同時，它使用的填充材料相對較為便宜，運行費用也相對較低。但與此同時，它的凈化效率卻相對較高，可以達到95%以上，能夠基本上解決漆霧污染。

3.漆霧廢水處理技術(shù)

3.1 漆霧凝聚劑簡介

又稱除漆劑、造渣劑、油漆絮凝劑，用于抽離水簾噴漆室循環(huán)水里漆霧。漆霧凝聚劑A、B兩劑組成，A劑在循環(huán)水泵口注入，用于去除落在水中油漆的粘性、滅菌除臭。B劑在循環(huán)水池回水口投入，使水和漆渣分離，將水中的漆渣凝集懸浮起來便于打撈或刮渣機除渣。漆霧凝聚劑，就是用于抽離水簾噴漆室循環(huán)水里漆霧。漆霧凝聚劑一般分為A、B兩劑組成，A劑在循環(huán)水泵口注入，用于去除落在水中油漆的粘性、滅菌除臭。B劑在循環(huán)水池回水口投入，使水和漆渣分離，將水中的漆渣凝集懸浮起來便于打撈或刮渣機除渣。

3.2 作用機理

漆霧凝聚劑在循環(huán)水中帶有一定量的負電性，然而與A劑接觸后，電荷轉(zhuǎn)移后失去了粘性，形成不穩(wěn)定之細小顆粒，再加入B劑后，B劑被其A劑強烈吸附，由于B劑為長鏈網(wǎng)狀高分子結(jié)構(gòu)，使其形成較大顆粒而呈現(xiàn)上浮狀況，與水分離，從而凈化水質(zhì)。

3.3 特點

漆霧凝集劑(AB劑)是一種專門解決水幕(簾)噴房循環(huán)水中的油漆(漆渣)清除的化學(xué)藥劑，漆霧凝集劑是噴漆行業(yè)噴霧處理循環(huán)水中必備的添加劑，它的主要功能是：消除漆霧粘性，將漆霧凝結(jié)成絮團并使其浮在循環(huán)水表面，這樣易于打撈清除(或自動控制除渣)，從而使循環(huán)水固液分離、可長期使用、節(jié)約了水資源。

3.4 效果

空氣噴漆過程中，產(chǎn)生大量的漆霧及有機溶劑氣體，影響操作者的身體健康，嚴重污染周圍的空氣和環(huán)境。據(jù)測定，噴漆室排放的漆霧和有機溶劑的濃度300-2000mg/Nm3，使用漆霧凝聚劑后，有機溶劑可下降至20mg/Nm3左右，漆霧去除率達到99%，有效地保護了環(huán)境，大大改善了工人的操作環(huán)境。不使用凝聚劑，油漆未被凝聚會黏附在設(shè)備、管道、風(fēng)機及泵體的內(nèi)部，造成水路、氣路的阻塞，使凈化系統(tǒng)無法正常運行，添加凝聚劑后油漆被凝聚成酥松團塊，漂浮水面，定期打撈，保證設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，又可避免經(jīng)常性挖渣。加入凝聚劑后水可以長期使用，只需3-6個月進行一次清理就行了，凈化系統(tǒng)管理比較方便，進一步保護了環(huán)境。