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探究环境影响评价中喷涂废气污染物的治理

2021-11-27张文娟

皮革制作与环保科技 2021年17期
关键词:吸附剂活性炭废气

张文娟

(廊坊市泓澈环保技术服务有限公司,河北 廊坊 065000)

随着我国工业化建设进程的不断加快,喷涂技术已广泛应用于多个行业之中。目前,虽然我国的喷涂技术比较先进,但是在喷涂过程中仍然会产生大量的挥发性有机物,这种物质如果不能得到及时处理,不仅会直接危害人们的身体健康,还会引起严重的环境污染。因此,我们应该对喷涂废气进行有针对性的治理,以及逐步提高废气的治理效果,助力于提高环境质量[1]。

1 涂料的组成和废气的来源

1.1 涂料的组成

(1)成膜物质是喷涂的重要组成部分,直接决定了喷涂涂料中的一些性能。可用于涂料的成膜物质大致可分成非转化型与转化型两类。

(2)颜填料是喷涂涂料中呈现各种颜色的主要来源,通过使用颜填料可以提升涂料的遮盖效果,还可以提高物体的耐久性能和机械性能。颜填料也分为几种类型,在进行涂料配置时,可根据具体要求进行选择。

(3)稀释剂是一种广泛应用于涂料稀释的化学溶剂,其通常与涂料所用的溶剂相溶,使涂料具有分散性和溶解性,而不影响其他颜料的性能。其中,除一部分粉末状和无溶解剂的涂料之外,其他种类的涂料再使用前需要使用稀释剂按一定比例进行稀释才能达到良好的使用效果。

(4)助剂。通过使用涂料助剂,可直接提高涂料的性能,即使用量很少,依然能够起到提高和改善涂料性能的作用。常用的涂料助剂有:增稠剂、固化剂与分散剂等。

1.2 废气的来源

调漆室:其主要作用是将涂料、颜填料、稀释剂等原料根据需求按一定比例调成喷涂环节使用的涂料。废气污染物主要是在调漆过程中由原料产生的少量挥发性有机物[2]。

喷漆室:其主要是通过机器全自动喷涂的方式或人工涂料的方式将涂料均匀的喷涂在工件上,其产生的废气污染物主要为漆雾、挥发性有机物等。因在喷漆过程中产生的漆雾黏度高,容易直接粘附在其他材料表面,所以,在对涂料废气净化之前必须要处理漆雾,一般是采取水喷淋或雾化洗涤等方式进行处理。其中,水喷淋对漆雾、固体颗粒物有较好的净化效果,也是最为常用的一种漆雾处理方法。

晾干室:其主要目的是使喷过涂料的工件表面成膜,有效的促进涂料中溶剂的挥发。其产生的废气污染物主要为挥发性有机物。

烘干室:其主要目的是固化工件表面的涂料。其产生的废气为涂料热分解后产生的污染物和燃料的燃烧废气。在实际应用中,若使用天然气供热,一般常用低氮燃烧器,可有效降低因废气燃烧产生的污染物排放量。

2 喷涂废气污染物的核算方法以及优缺点分析

2.1 物料衡算法

物料衡算法是利用质量守恒定律来计算单位时间内污染物排放量的一种方法,这也是废气排放量核算的最常用的计算方法。由于其具有较高的准确性,在我国环境影响评价体系中得到了广泛的应用,但缺点是计算难度系数较大。

2.2 产排污系数法

产排污系数法是指根据不同的生产工段、产品、工艺、原料、规模,选择相关的行业污染源源强核算技术指南中规定的排放系数,来确定污染物单位时间内排放量的方法。其最大的优点是表达方式直观、使用便捷和覆盖面广,以及可以合理、准确地量化污染物的产生量和排放量;但缺点是不能反应出企业的物料使用情况、生产工艺、末端治理技术差异等,针对性较差。

3 喷涂废气污染物的治理技术

3.1 吸收法

该方法可分为化学法和物理法[3]。物理法是指在一定压力和温度下将废气与吸收剂混合,然后再使用吸收剂吸收或溶解废气成分的液体。目前,因吸收剂的类型单一,所以没有得到广泛的应用。在实践中,应用吸收法治理喷涂废气时,通常是以物理法为主,但吸收剂实际容量较小。

3.2 活性炭吸附法

活性炭的主要成分为碳,是一种黑色多孔的功能性碳材料,活性炭的比表面积大且具有很强的吸附性能,是一种用途极广的工业吸附剂,能有效地吸附喷涂废气中的污染物。活性炭吸附法是利用活性炭表面的吸附性质,使废气与大表面多孔性固体物质相接触,将废气中的有害组分吸附在固体表面上,使其与气体分离,从而达到净化目的一种方法。其中,具有吸附作用的固体物质称为吸附剂,被吸附的气体组分称为吸附质。

吸附净化法的净化效率很高,特别是对低浓度的气体具有很强的净化能力。在实际工作中,当吸附剂吸附饱和后,一种方法是更换吸附剂使其达到重新吸附的作用,这种方法运行费用高,但一次性投资费用低,适合于小风量低浓度的废气净化;另一种方法是采用蒸汽加热等方法使吸附质从吸附剂上解脱下来,称为吸附剂的再生,这种方法运行费用低,但是投资费用较高,适合于风量较大、长时间运行的废气净化工艺。因此,活性炭吸附法处理喷涂废气有以下主要优点:治理过程不需加热、净化效率高,其运行成本低。但该方法也有一些缺点,如废气在净化前必须进行预处理、设备占用地面积大等。

3.3 低温等离子体法

该方法是通过气体放电所产生的高活性粒子与污染物分子发生碰撞,使其电解和氧化,从而达到废气净化的目的。该技术实际操作相对简单,工作时间短,适合于低浓度的有机废气和恶臭异味气体的净化。在实际应用中,当需要处理的有机废气浓度较高时,低温等离子体一般不宜作为独立的处理单元应用,需与其他处理单元联合使用,其通常作为二级净化单元,这样才能取得较好的处理效果。

3.4 燃烧法

(1)直接燃烧法是将废气中的可燃有害组分作为燃料直接燃烧,该方法只适用于净化含可燃有害组分浓度较高的废气,不适于处理低浓度废气。

(2)热力燃烧法是指当废气中VOCs的浓度较低时添加燃料以帮助其燃烧的方法。在热力燃烧中,被净化的废气不是作为燃料,而是作为提供氧气的辅燃气体。在实际应用中,当废气中氧的含量较低时,则需要加入空气来辅燃。该方法工艺简单、投资小,适用于高浓度、小风量的废气,但对安全技术、操作要求较高。

(3)催化燃烧法是指在催化剂的作用下,使有机废气中的碳氢化合物在温度较低的条件下迅速氧化成水和二氧化碳,以达到治理的目的。催化燃烧反应的关键是选择合适的催化剂。该方法的优点是可以进行无火焰燃烧,安全性好、温度控制要求低,因此得到广泛应用。其中的催化剂一般选用铂等贵金属,主要是因为这些贵金属的活性更高且使用寿命更长,因而得到广泛使用。

(4)蓄热式燃烧法(RTO)是将工业有机废气进行燃烧净化处理,并利用蓄热体对处理废气进行换热升温、对净化后的排气进行换热降温的技术。RTO装置通常由换向设备、蓄热室、燃烧室和控制系统等组成,其装置可以分为固定式和旋转式。在实际应用蓄热式燃烧法过程中,可根据废气的来源、组分、性质(温度、湿度、压力)、流量、爆炸极限等因素,经综合分析后选择合适的工艺路线。该方法相对复杂,投资高,但处理效果好,适用于中、高浓度VOCs废气的处理。

3.5 冷凝回收法

冷凝回收法是通过降低或提高系统压力,把处于蒸汽环境中的有机物质通过冷凝方式的提取出来,在经过冷凝提取后,有机废气便可达到较高的净化效率。其缺点是操作难度较大,而且在常温下也不容易用冷却水来完成,还需给冷凝水降温,所以成本较高。该方法主要适用于浓度高且温度比较低的有机废气处理。

3.6 利用物联网信息技术完善废气的综合处理

现阶段,废气处理应与物联网技术相结合。在实际工作中,后台设计操作员能够实时的自动采集和管理分析相关设施、设备的设计图像、数据等相关信息,促使相关管理部门之间的人员能够有效进行沟通和实现信息共享,从而有效减少了人力成本支出和工作量,提高了部门的整体工作效率,达到了对涂料废气进行实时监控的目的[4]。

4 结语

综上所述,本文对环境影响评价工作中用于喷涂废气处理技术进行了探讨。除以上处理方法外,还有光催化氧化+低温等离子体法、吸收法+活性炭吸附、生物处理法和蓄热式催化燃烧法等,在实际工作中,企业要结合自身的实际情况和废气的特性,合理的选用治理方法,以达到成本经济合理、废气排放达标的处理效果。以此提高环境质量,改善人们生活质量,实现绿色无污染可持续发展的目标。

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