喷涂废气处理工艺探讨

摘要:介绍喷涂废气的危害和来源，根据喷涂废气特点，综述喷涂废气中漆雾和有机废气的治理工艺，分析各种治理工艺的优缺点，选择和介绍一种成熟的喷涂治理工艺。 　　

1 引言

随着经济的发展，很多工厂企业在生产或加工配件时都使用到喷涂工艺，喷涂废气污染源分布广泛，由于涂料中含有一定比例的溶剂和稀释剂，在喷涂过程中会产生大量的挥发性有机物，同时在喷漆的时候会产生大量的漆渣、粉尘、臭气、异味等，尤其是生产过程中产生的三苯（苯、甲苯、二甲苯）会通过呼吸道进入人体，使人产生眩晕、恶心等症状，严重时还会导致障碍性贫血。喷涂废气不仅对工作人员的身心健康造成严重的威胁，同时也污染了周围的大气环境。随着国家环保法规、节能减排措施的日益完善和加强，人们对生活环境的要求越来越高，如何选择合适喷涂废气处理工艺，减少有机废气排放，已经成我们急需讨论的问题。

2来源与性质

喷涂废气来源于汽车、摩托车、自行车、轮船、飞机、家具设备、机械设备、建材等行业喷涂工序中，包括喷涂、流平和烘干三个步骤。由于涂料中添加有机溶剂，故有有机废气排放，主要含有苯、甲苯、二甲苯等有机污染物。除了有机废气外，由于油漆或光油在高压作用下雾化成微粒，部分未能全部到达喷漆物表面的油漆颗粒随气流弥散形成漆雾，故喷涂废气中还含有漆雾颗粒物。漆雾颗粒微小，绝大部分在10µm以下，而且黏度大，易黏附在物质表面。

3 处理工艺流程

3.1 工艺分析比较

由于喷涂废气不仅含有有机废气，还有漆雾，漆雾会影响到后续有机废气处理的运行和治理效果，故在净化有机废气之前必须去除漆雾，然后才能进一步去除废气中的甲苯、二甲苯、非甲烷总烃等挥发性有机物。

3.1.1漆雾处理方法

目前国内外漆雾处理方法有过滤法、低温冷凝法、油吸收法、水吸收法等，较多采用的是过滤法和水吸收法。

3.1.1.2 过滤法

主要采用滤层阻留漆雾和颗粒物，滤料可以采用玻璃纤维棉、炉渣等，也可以组合使用，过滤材料视污染程度定期更换或清理漆块后重复使用。过滤措施能去除大部分的漆雾，对有机物也有少量的吸附，但容易堵塞。

3.1.1.2水吸收法

包括喷淋水洗、雾化洗涤、无泵水幕处理、水旋式处理等。喷淋水洗采用喷嘴组成的喷淋室，将水雾化来冲洗漆雾，水过滤后重复利用，该方法效果差，喷嘴易堵塞；雾化洗涤采用螺旋进气，在高级雾化作用下，气液充分接触，废气中的细小颗粒物、未凝固的涂料颗粒及少量有机废气被吸收；无泵水幕喷漆室和无泵水激喷漆室是利用高速排风诱导提水，将排风系统和排水系统合二为一，形成无泵的水循环系统，由于漆雾经过水幕、水帘以及气水通道与水幕强烈搅拌，形成多级净化过程，提高了净化效率。

3.1.2有机废气处理方法

经过除漆雾处理后的喷涂废气主要含有挥发性有机物，处理有机废气的方法主要有取吸附、燃烧法、等离子电离法、冷凝回收法、吸收法等方式。

3.1.2.1吸附法

吸附法是目前广泛使用的有机废气处理技术，将有机废气通过活性炭床，其中的有机污染物被吸附剂吸附，废气得到净化后排入大气。当炭吸附达到饱和后，通入热空气加热炭层，对饱和的炭床进行脱附再生，脱附吹脱放出的有机污染物需做进一步处理。

主要的吸附剂有活性炭、活性炭纤维，焦炭粉粒等。活性炭和活性炭纤维具有密集的细孔结构，内表面极大，吸附性能好，化学性质稳定，耐酸碱，耐水，耐高温、高压，不易破碎，对空气阻力小等特点，因此被广泛采用。

活性炭吸附法净化率可达95%以上，适合低浓度情况，需要提供能量进行脱附再生，脱附出来的高浓度污染物需要进行再处理，若无再生装置，设施运行一定时间后需更换新炭，运行费用太高。

3.1.2.2燃烧法

对于可燃性的有机废气，可以采用燃烧法进行处理，通过燃烧使有机废气在变成二氧化碳和水。燃烧法分直接燃烧法、热力燃烧法、催化燃烧法三种。

（1）直接燃烧法：该法适用于高浓度、可燃性有机废气的处理。可以在一般的锅炉、废热锅炉、加热锅炉及放空中对废气进行燃烧，燃烧温度大于1000℃。该法简单、成本低、安全，适用于生产波动大、间歇性排放废气的情况。但该法在燃烧不完全时仍有一些污染物排放到大气中，且用火焰燃烧的热能无法回收。

（2）热力燃烧法：该法适用于低浓度、可燃性有机废气的处理。燃烧时需加辅助燃料，燃烧温度为720～820℃。

（3）催化燃烧法：该法适用于处理有机废气和消除恶臭。催化燃烧法操作温度较普通燃烧法低一半，通常为200-400℃（一般低于800℃）。在催化剂的作用下，有机废气中的碳氢化合物可以在较低的温度下迅速的氧化，生产二氧化碳和水，同时发出燃烧热。催化燃烧法净化率可达95%，适合于处理高浓度、小风量且废气温度较高的有机废气，合适的设计工艺可以在只需要补充少量能源情况下维持燃烧，并且可以产生富裕能量，可以彻底分解污染物，运行费用低。但是喷漆废气中的“三苯”浓度一般低于300mg/m3，因此采用催化燃烧法处理喷涂废气不太适合[2～4]。

3.1.2.3等离子电离法

等离子电离法主要是通过脉冲电晕的技术，将有机废气中的有机物分化成空气中的无害物质。适合于处理低浓度（〈1～1000ppm〉）、剧毒剧臭的有害气体，以及操作简单。但该技术还不够成熟，在处理有害气体时还是有其欠缺的地方，如不能完全彻底地把有害气体转化为无害气体，副产物较多；且在氧等离子体下产生大量的臭氧；能耗较高；脱除效率较低等。