綠之源環(huán)保
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汽車噴漆是汽車生產(chǎn)過程中必不可少的工作流程，在該環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的廢氣較多，對環(huán)境影響極大。噴漆廢氣主要污染物為揮發(fā)性有機物VOCs，為提高VOCs的處理技術，有效保護周圍生態(tài)環(huán)境，本文對汽車噴漆過程中產(chǎn)生的廢氣成分進行分析，并分析比較了幾種VOCs處理技術。
1 汽車噴漆廢氣VOCs處理技術
目前針對VOCs 的處理方法主要分為回收處理和消除處理兩種?；厥仗幚砑夹g主要是通過物理原理實現(xiàn)對揮發(fā)性有機物的吸收，例如通過改變溫度、壓力來提高有機溶劑在吸收物質(zhì)中的溶解度?；蛘卟捎眠x擇性吸附劑、滲透膜等方法富集噴漆廢氣，然后再進行分離處理。目前主要的回收處理技術有吸附技術、冷凝技術、膜分離技術等。消除技術主要是通過化學方式，將有機廢氣轉(zhuǎn)化為其它無污染物質(zhì)，用光能、熱能以及催化劑、微生物將有機廢氣分解成為無毒、無污染的二氧化碳、水等物質(zhì)。當前主要的消除技術有直接燃燒、催化燃燒、光催化氧化、低溫等離子等技術。
選擇適合的VOCs處理技術才能達到最好的處理效果。在選擇適合的VOCs處理技術之前，需要對VOCs的實際濃度進行分析，如果實際濃度VOCs>10000mg/m3 則說明該氣體值得回收，屬于有回收價值氣體的范疇；如果在2000～10000mg/m3 則可以考慮利用合適的吸附技術進行吸收；當噴漆過程中的VOCs濃度1 2000mg/m3 則沒有回收價值，可以考慮將其進行燃燒處理。
2 可揮發(fā)性有機化合物廢氣以及主要成分
2.1 揮發(fā)性有機化合物廢氣排放造成的影響
汽車噴漆廢氣含有大量的揮發(fā)性有機物，如果不對這部分揮發(fā)性有機物進行控制，將大大增加空氣中的有毒物質(zhì)含量，造成嚴重的環(huán)境污染。VOCs對人體和環(huán)境的危害主要體現(xiàn)在兩個方面。一方面，VOCs中的有些物質(zhì)會對人體和環(huán)境造成直接危害。例如，居室內(nèi)VOCs的含量高會對人們的視覺和聽覺等感官神經(jīng)造成損害；另一方面，VOCs 還會對大氣環(huán)境造成更為嚴重的間接危害，即光化學污染。光化學污染的產(chǎn)生機理在于大部分VOCs降解的半衰期較短（一般在幾個小時至3 個月），在受到紫外線的催化作用時，發(fā)生分解或化學反應，并與氮氧化物反應產(chǎn)生臭氧。產(chǎn)生光化學污染有三個條件，即揮發(fā)性有機化合物( VOCs)、氮氧化物及陽光的照射。當空氣中臭氧濃度達到一定值時，人就會感到不適。
2.2 可揮發(fā)性有機化合物廢氣的主要來源
除了汽車在噴漆過程中會產(chǎn)生大量的VOCs之外，汽車尾氣、建筑材料、工業(yè)廢氣等都會產(chǎn)生大量的VOCs。這些揮發(fā)性有機物隨空氣進入到大氣環(huán)境中，如果人們長期生活在含有大量VOCs的環(huán)境中，將嚴重影響人體健康。
2.3 汽車涂裝VOCs廢氣的主要成分
汽車噴漆過程中產(chǎn)生的VOCs 廢氣主要是成分包括甲苯、二甲苯、芳香烴等有毒物質(zhì)。部分廢氣產(chǎn)生主要來自于汽車噴漆過程中的油漆配制、噴漆、烘干等步驟。有機廢氣中絕大部分在烘干過程中產(chǎn)生，少部分是在噴漆和油漆配制過程中揮發(fā)產(chǎn)生。
3 汽車噴漆廢氣VOCs的常規(guī)處理技術
3.1 針對烘干室廢氣的VOCs技術處理
烘干室的溫度一般高達800℃以上，有機氣體一般沸點都低于800℃，因此烘干室內(nèi)的漆料能夠很快揮發(fā)，烘干室內(nèi)部的VOCs 濃度也會變得極高。由于烘干室需要保證熱量不易散失，排氣量一般都較小，工作過程中會依靠不同的熱源來支撐烘干作業(yè)。烘干室內(nèi)產(chǎn)生的有機廢氣一般就地解決，依靠烘干室的高溫，利用燃燒反應對有機廢氣進行分解，為保證反應的速率和反應條件，一般需要加入易燃性氣體。一般情況下，利用燃燒反應可以有效降低烘干室內(nèi)的VOCs 濃度，廢氣凈化率高達90% 以上，效果十分顯著。
3.2 針對噴漆室廢氣的VOCs技術處理
（1）預處理+ 沸石濃縮轉(zhuǎn)輪吸附+ 催化燃燒
噴漆廢氣預處理一般是噴漆房自帶的水簾或水旋對漆霧進行處理。送風房通過空調(diào)送風機組將室外空氣送入噴漆室，噴漆室形成負壓，空氣經(jīng)房體頂部均流調(diào)節(jié)和過濾后均勻地送入室體內(nèi)，自上而下，將工件置入具有一定風速的均流層中，使飛濺的廢漆霧壓入水旋噴漆室水旋器，水在高速氣流的沖擊下被霧化后和漆霧充分混合，從而使漆霧被吸引到水中而帶走，含水分的空氣再經(jīng)氣水分離后，含有機廢氣的空氣經(jīng)排風系統(tǒng)送入大氣中，其漆霧的凈化率不小于98% ；而含漆霧的水流入循環(huán)水池，通過絮凝成渣（水中定期添加絮凝劑、懸浮劑）后由循環(huán)泵送入到噴漆室循環(huán)使用。
噴漆廢氣去除漆霧后，再利用沸石濃縮轉(zhuǎn)輪吸收，對其進行全方位的處理。沸石濃縮轉(zhuǎn)輪吸附作用原理是，沸石分子具有高吸附性，沸石濃縮轉(zhuǎn)輪的運作需要多個單元的共同支撐而后實現(xiàn)高效運作，小單元需要通過特定方式加工，形成陶瓷基體，然后再將基體放置在沸石合成混合物中，這是基體表層會形成一層分子篩膜，利用這層篩膜可以高效吸附VOCs，控制吸收液的濃度和放置時間會使吸收效率更高。噴漆室內(nèi)部的VOCs都會被聚集、吸附，進行一段時間的吸附濃縮之后，再通過RTO設備進行這些高濃度廢氣，這種廢氣處理有效率高達95%以上，剩下低濃度廢氣則可以通過催化燃燒進行清除。
（2）預處理+ 活性炭纖維吸附+ 脫附+ 催化燃燒處理
同樣的，噴漆室中首先采用預處理方式除去一部分漆霧和有機廢氣，然后再利用活性炭纖維進行吸收，活性炭不僅具有物理吸附作用，同時還具有化學吸附的作用，多孔活性炭對廢氣的吸附作用極強，在噴漆廢氣處理應用范圍較廣。利用多孔活性炭對廢氣進行聚集之后，然后脫附，利用催化燃燒進行集中處理，由于活性炭吸附的特性，對具有異味的有機廢氣也能具有很好的吸收作用，這種方法適用不僅適用于異味氣體吸收，在低溫的環(huán)境下將有機廢氣中有機物礦化為二氧化碳和水，實現(xiàn)無害化廢氣處理。汽車噴漆廢氣通過水旋式漆霧凈化裝置后，通入到多孔活性炭之中，廢氣經(jīng)活性炭吸附后達標排放。當多孔活性炭吸附飽和之后，便需要進行脫附操作，將脫附產(chǎn)生的高濃度VOCs進行催化燃燒。
（3）預處理+ 生物滴濾+ 生物過濾
利用生物廢氣處理技術無論是在處理成本上，還是在操作、環(huán)境保護方面都具有較大的優(yōu)勢，操作簡單有效、凈化率高，處理之后不會造成二次污染。目前，我國利用生物法處理噴漆廢氣的主要處理方法包括生物滴濾、生物過濾以及生物洗滌技術等。具體處理方式為，首先利用預處理對廢氣進行初步處理，結(jié)合生物滴濾技術和生物過濾技術對廢氣進行處理，對漆霧顆粒進行剔除，然后再將處理過一遍的廢氣通入到生物滴濾塔中，進行廢氣逆流操作，廢氣自下向上進行填充，讓其與生物滴濾塔中的填料進充分接觸，對廢氣進行液化處理。有機物是微生物的生存養(yǎng)料，利用微生物的這個特性可以有效對有機物進行分解，生成二氧化碳、水等無污染物質(zhì)。該處理方式環(huán)保、高效，廢氣凈化率高達90% 以上。
（4）土壤微生物處理法
土壤微生物處理法原理是利用土壤以及土壤中的微生物將廢氣中有機物進行分解，對異味進行有效吸收與去除。土壤微生物處理法引用于國外，這種廢氣處理技術最早出現(xiàn)在韓國，一般應用在工業(yè)的廢氣處理之中，利用土壤中的多種微生物對有毒物質(zhì)進行分解。由于土壤中的微生物種類繁多，對廢氣中殘渣的重金屬物質(zhì)也能進行有效分解，除臭效果幾乎高達100%。對汽車噴漆廢氣的處理，該方法的應用主要流程是對廢氣進行加壓處理，然后將廢氣通入到土壤之中，土壤可以將VOCs中含有的顆粒吸收或者溶解，最終剩下的有機廢氣會在微生物的作用下發(fā)生氧化反應而分解。土壤的結(jié)構(gòu)一般分為四層，用于過濾吸收的沙子層、磨砂土混合層、一般砂層，以及最后微生物生存的磨砂土層，經(jīng)過這四層的過濾、凈化、分解，有機廢氣中的異味、有機物都會被吸收、分解，最后對經(jīng)過處理的有機廢氣進行檢測，達標后再進行排放。
