張文娟
(廊坊市泓澈環(huán)保技術(shù)服務(wù)有限公司,河北 廊坊 065000)
隨著我國(guó)工業(yè)化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快,噴涂技術(shù)已廣泛應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)之中。目前,雖然我國(guó)的噴涂技術(shù)比較先進(jìn),但是在噴涂過(guò)程中仍然會(huì)產(chǎn)生大量的揮發(fā)性有機(jī)物,這種物質(zhì)如果不能得到及時(shí)處理,不僅會(huì)直接危害人們的身體健康,還會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此,我們應(yīng)該對(duì)噴涂廢氣進(jìn)行有針對(duì)性的治理,以及逐步提高廢氣的治理效果,助力于提高環(huán)境質(zhì)量[1]。
(1)成膜物質(zhì)是噴涂的重要組成部分,直接決定了噴涂涂料中的一些性能??捎糜谕苛系某赡の镔|(zhì)大致可分成非轉(zhuǎn)化型與轉(zhuǎn)化型兩類(lèi)。
(2)顏填料是噴涂涂料中呈現(xiàn)各種顏色的主要來(lái)源,通過(guò)使用顏填料可以提升涂料的遮蓋效果,還可以提高物體的耐久性能和機(jī)械性能。顏填料也分為幾種類(lèi)型,在進(jìn)行涂料配置時(shí),可根據(jù)具體要求進(jìn)行選擇。
(3)稀釋劑是一種廣泛應(yīng)用于涂料稀釋的化學(xué)溶劑,其通常與涂料所用的溶劑相溶,使涂料具有分散性和溶解性,而不影響其他顏料的性能。其中,除一部分粉末狀和無(wú)溶解劑的涂料之外,其他種類(lèi)的涂料再使用前需要使用稀釋劑按一定比例進(jìn)行稀釋才能達(dá)到良好的使用效果。
(4)助劑。通過(guò)使用涂料助劑,可直接提高涂料的性能,即使用量很少,依然能夠起到提高和改善涂料性能的作用。常用的涂料助劑有:增稠劑、固化劑與分散劑等。
調(diào)漆室:其主要作用是將涂料、顏填料、稀釋劑等原料根據(jù)需求按一定比例調(diào)成噴涂環(huán)節(jié)使用的涂料。廢氣污染物主要是在調(diào)漆過(guò)程中由原料產(chǎn)生的少量揮發(fā)性有機(jī)物[2]。
噴漆室:其主要是通過(guò)機(jī)器全自動(dòng)噴涂的方式或人工涂料的方式將涂料均勻的噴涂在工件上,其產(chǎn)生的廢氣污染物主要為漆霧、揮發(fā)性有機(jī)物等。因在噴漆過(guò)程中產(chǎn)生的漆霧黏度高,容易直接粘附在其他材料表面,所以,在對(duì)涂料廢氣凈化之前必須要處理漆霧,一般是采取水噴淋或霧化洗滌等方式進(jìn)行處理。其中,水噴淋對(duì)漆霧、固體顆粒物有較好的凈化效果,也是最為常用的一種漆霧處理方法。
晾干室:其主要目的是使噴過(guò)涂料的工件表面成膜,有效的促進(jìn)涂料中溶劑的揮發(fā)。其產(chǎn)生的廢氣污染物主要為揮發(fā)性有機(jī)物。
烘干室:其主要目的是固化工件表面的涂料。其產(chǎn)生的廢氣為涂料熱分解后產(chǎn)生的污染物和燃料的燃燒廢氣。在實(shí)際應(yīng)用中,若使用天然氣供熱,一般常用低氮燃燒器,可有效降低因廢氣燃燒產(chǎn)生的污染物排放量。
物料衡算法是利用質(zhì)量守恒定律來(lái)計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)污染物排放量的一種方法,這也是廢氣排放量核算的最常用的計(jì)算方法。由于其具有較高的準(zhǔn)確性,在我國(guó)環(huán)境影響評(píng)價(jià)體系中得到了廣泛的應(yīng)用,但缺點(diǎn)是計(jì)算難度系數(shù)較大。
產(chǎn)排污系數(shù)法是指根據(jù)不同的生產(chǎn)工段、產(chǎn)品、工藝、原料、規(guī)模,選擇相關(guān)的行業(yè)污染源源強(qiáng)核算技術(shù)指南中規(guī)定的排放系數(shù),來(lái)確定污染物單位時(shí)間內(nèi)排放量的方法。其最大的優(yōu)點(diǎn)是表達(dá)方式直觀、使用便捷和覆蓋面廣,以及可以合理、準(zhǔn)確地量化污染物的產(chǎn)生量和排放量;但缺點(diǎn)是不能反應(yīng)出企業(yè)的物料使用情況、生產(chǎn)工藝、末端治理技術(shù)差異等,針對(duì)性較差。
該方法可分為化學(xué)法和物理法[3]。物理法是指在一定壓力和溫度下將廢氣與吸收劑混合,然后再使用吸收劑吸收或溶解廢氣成分的液體。目前,因吸收劑的類(lèi)型單一,所以沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用。在實(shí)踐中,應(yīng)用吸收法治理噴涂廢氣時(shí),通常是以物理法為主,但吸收劑實(shí)際容量較小。
活性炭的主要成分為碳,是一種黑色多孔的功能性碳材料,活性炭的比表面積大且具有很強(qiáng)的吸附性能,是一種用途極廣的工業(yè)吸附劑,能有效地吸附噴涂廢氣中的污染物。活性炭吸附法是利用活性炭表面的吸附性質(zhì),使廢氣與大表面多孔性固體物質(zhì)相接觸,將廢氣中的有害組分吸附在固體表面上,使其與氣體分離,從而達(dá)到凈化目的一種方法。其中,具有吸附作用的固體物質(zhì)稱(chēng)為吸附劑,被吸附的氣體組分稱(chēng)為吸附質(zhì)。
吸附凈化法的凈化效率很高,特別是對(duì)低濃度的氣體具有很強(qiáng)的凈化能力。在實(shí)際工作中,當(dāng)吸附劑吸附飽和后,一種方法是更換吸附劑使其達(dá)到重新吸附的作用,這種方法運(yùn)行費(fèi)用高,但一次性投資費(fèi)用低,適合于小風(fēng)量低濃度的廢氣凈化;另一種方法是采用蒸汽加熱等方法使吸附質(zhì)從吸附劑上解脫下來(lái),稱(chēng)為吸附劑的再生,這種方法運(yùn)行費(fèi)用低,但是投資費(fèi)用較高,適合于風(fēng)量較大、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的廢氣凈化工藝。因此,活性炭吸附法處理噴涂廢氣有以下主要優(yōu)點(diǎn):治理過(guò)程不需加熱、凈化效率高,其運(yùn)行成本低。但該方法也有一些缺點(diǎn),如廢氣在凈化前必須進(jìn)行預(yù)處理、設(shè)備占用地面積大等。
該方法是通過(guò)氣體放電所產(chǎn)生的高活性粒子與污染物分子發(fā)生碰撞,使其電解和氧化,從而達(dá)到廢氣凈化的目的。該技術(shù)實(shí)際操作相對(duì)簡(jiǎn)單,工作時(shí)間短,適合于低濃度的有機(jī)廢氣和惡臭異味氣體的凈化。在實(shí)際應(yīng)用中,當(dāng)需要處理的有機(jī)廢氣濃度較高時(shí),低溫等離子體一般不宜作為獨(dú)立的處理單元應(yīng)用,需與其他處理單元聯(lián)合使用,其通常作為二級(jí)凈化單元,這樣才能取得較好的處理效果。
(1)直接燃燒法是將廢氣中的可燃有害組分作為燃料直接燃燒,該方法只適用于凈化含可燃有害組分濃度較高的廢氣,不適于處理低濃度廢氣。
(2)熱力燃燒法是指當(dāng)廢氣中VOCs的濃度較低時(shí)添加燃料以幫助其燃燒的方法。在熱力燃燒中,被凈化的廢氣不是作為燃料,而是作為提供氧氣的輔燃?xì)怏w。在實(shí)際應(yīng)用中,當(dāng)廢氣中氧的含量較低時(shí),則需要加入空氣來(lái)輔燃。該方法工藝簡(jiǎn)單、投資小,適用于高濃度、小風(fēng)量的廢氣,但對(duì)安全技術(shù)、操作要求較高。
(3)催化燃燒法是指在催化劑的作用下,使有機(jī)廢氣中的碳?xì)浠衔镌跍囟容^低的條件下迅速氧化成水和二氧化碳,以達(dá)到治理的目的。催化燃燒反應(yīng)的關(guān)鍵是選擇合適的催化劑。該方法的優(yōu)點(diǎn)是可以進(jìn)行無(wú)火焰燃燒,安全性好、溫度控制要求低,因此得到廣泛應(yīng)用。其中的催化劑一般選用鉑等貴金屬,主要是因?yàn)檫@些貴金屬的活性更高且使用壽命更長(zhǎng),因而得到廣泛使用。
(4)蓄熱式燃燒法(RTO)是將工業(yè)有機(jī)廢氣進(jìn)行燃燒凈化處理,并利用蓄熱體對(duì)處理廢氣進(jìn)行換熱升溫、對(duì)凈化后的排氣進(jìn)行換熱降溫的技術(shù)。RTO裝置通常由換向設(shè)備、蓄熱室、燃燒室和控制系統(tǒng)等組成,其裝置可以分為固定式和旋轉(zhuǎn)式。在實(shí)際應(yīng)用蓄熱式燃燒法過(guò)程中,可根據(jù)廢氣的來(lái)源、組分、性質(zhì)(溫度、濕度、壓力)、流量、爆炸極限等因素,經(jīng)綜合分析后選擇合適的工藝路線。該方法相對(duì)復(fù)雜,投資高,但處理效果好,適用于中、高濃度VOCs廢氣的處理。
冷凝回收法是通過(guò)降低或提高系統(tǒng)壓力,把處于蒸汽環(huán)境中的有機(jī)物質(zhì)通過(guò)冷凝方式的提取出來(lái),在經(jīng)過(guò)冷凝提取后,有機(jī)廢氣便可達(dá)到較高的凈化效率。其缺點(diǎn)是操作難度較大,而且在常溫下也不容易用冷卻水來(lái)完成,還需給冷凝水降溫,所以成本較高。該方法主要適用于濃度高且溫度比較低的有機(jī)廢氣處理。
現(xiàn)階段,廢氣處理應(yīng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合。在實(shí)際工作中,后臺(tái)設(shè)計(jì)操作員能夠?qū)崟r(shí)的自動(dòng)采集和管理分析相關(guān)設(shè)施、設(shè)備的設(shè)計(jì)圖像、數(shù)據(jù)等相關(guān)信息,促使相關(guān)管理部門(mén)之間的人員能夠有效進(jìn)行溝通和實(shí)現(xiàn)信息共享,從而有效減少了人力成本支出和工作量,提高了部門(mén)的整體工作效率,達(dá)到了對(duì)涂料廢氣進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的[4]。
綜上所述,本文對(duì)環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作中用于噴涂廢氣處理技術(shù)進(jìn)行了探討。除以上處理方法外,還有光催化氧化+低溫等離子體法、吸收法+活性炭吸附、生物處理法和蓄熱式催化燃燒法等,在實(shí)際工作中,企業(yè)要結(jié)合自身的實(shí)際情況和廢氣的特性,合理的選用治理方法,以達(dá)到成本經(jīng)濟(jì)合理、廢氣排放達(dá)標(biāo)的處理效果。以此提高環(huán)境質(zhì)量,改善人們生活質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)綠色無(wú)污染可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。