浅谈喷漆有机废气的治理方法

丁佳炜 陈 琼 徐一蕾

（浙江仁欣环科院有限责任公司，浙江 宁波 315000）

引言

喷漆工艺对改善材料的表面性能和防止金属被氧化和腐蚀具有很大的作用。 它可以有效地延长这些材料的使用寿命，减少其损坏，并可以使材料和设备具有美感。通常情况下，喷漆都是通过使用油漆这一类材料，它包括溶剂、树脂、颜料、硝酸纤维素等化学物质，通过使用喷枪将这些漆料均匀地喷洒在物体表面，在这一过程中，并不是所有的喷漆都能完全粘附于被喷物体，其他的喷雾将会进入空气对大气质量带来污染，甚至被工人吸入影响他们的安全与健康。因此，各单位和企业必须要加强对喷漆行业的管理，对喷漆产生的废气进行研究和治理，结合实际应用情况采取合适的方法和措施进行处理，减少源头污染物的排放并且减少对人体和环境的危害。

1.喷漆有机废气的产生

通常，喷漆过程是以高压无气的形式进行喷涂的，因此喷涂涂层的厚度相对均匀，产生的漆渣和漆雾相对较小，具有很高的经济价值。这种形式可以大大减少稀释剂和涂料的用量。高压无气喷涂工艺的效率可高达70%，需要使用的高固低黏度涂料，水性涂料，稀释剂，固化剂和主要涂料在喷涂过程中很容易散发一些挥发物和有机物质，包括有机废气，例如二甲苯正丁醇，甲苯，溶剂和乙酸丁酯油。为了合理处理这些废气，首先，相关人员需要对这些有机废气的含量和组成进行科学，系统的调查研究，并结合有机废气的生产过程及其主要成分进行科学处理，以确保废气治理的有效性和高效性。

近年来，常用的有机废气治理方法有喷雾法、燃烧法、喷淋法、等离子法、光氧化法等，在实际工业生产中相关研究人员应结合该方法的治理效率和成本、设备寿命以及污染产生等问题，选择最适合的处理工艺，保证处理效果和经济效益兼具。

2.喷漆有机废气的危害

喷漆中包含的主要物质是有机溶剂，包括甲苯，苯和其他剧毒物质，特别是苯系化合物也具有致癌作用，严重威胁人们的生命和健康。在喷漆过程中，这些物质将会与喷雾剂一起散发到整个车间，并随着人的呼吸进入人体呼吸系统，对人体的呼吸道造成伤害。这些剧毒物质进入人体后，会给工作人员的脊髓、大脑等中枢神经系统带来严重的伤害，而且随着时间推移给人体带来不同程度的急性或慢性中毒。其中，甲苯类物质会给人类的中枢神经带来伤害，造成人体造血系统的紊乱，甚至在短期内引发人们的贫血功能出现障碍，伴随人体产生恶心、呕吐等症状。与苯相比，甲苯对人体的危害性更大，若一个人长时间受到甲苯的伤害，他将会明显出现自觉症状。另外，喷漆有机废气中的某些物质还会附着在视网膜、支气管、鼻腔膜上面，产生一定的伤害。因此，相关企业一定要加强对喷漆废气进行防治研究，出台相关政策和标准对喷漆行业进行监管，减少废气中污染物的产生，从而避免对人体和环境带来危害。

3.喷漆有机废气的治理方法

3.1 喷雾法。喷雾法是目前在我国处理有机废气中使用最广泛的一种方法。该方法主要是利用水来分离污染气体中的污染物，以达到处理废气的目的。进行喷漆工作的人员将在无泵水幕喷漆车间喷漆。在喷涂过程中，产生的气体可以穿过水幕进入水蒸气通道，然后通道中的水将聚集在水蒸气分离器中。通过迅速降低速度来强制分离水和气体，分离出的气体进入活性炭装置，其中的有害气体将通过活性炭的吸附作用再次被吸收和浓缩，分离出的水可以与水箱一起收集，从而可以对水资源进行循环利用，而漆雾中的颗粒物和可溶性固体有害物质也可以有效去除。喷雾法对于去除喷漆产生的废气的处理效率可达70%，而且运行成本低、处理效果好，操作简单，是喷漆企业去除废气的首要选择。但该方法对漆雾颗粒的吸收效果较好，在去除挥发性有机废气方面还有很多不足。

3.2 燃烧法。燃烧法也是一种常见的废气处理方法，因为大部分废气能够直接经过燃烧或者利用催化剂将其催化燃烧去除。这个方法的优点在于有非常高的净化率，废气净化率高达95%-97%，而且操作方法简单。但燃烧法还存在很大的缺点，因为燃烧所需成本较高，而且燃烧过程中还可能有二次污染的产生，不够经济环保。所以，目前需要研究人员对燃烧法进行优化和改进，使该方法在处理喷漆有机废气方面的效果达到最优。

3.3 吸附法。吸附法也是一种广泛用于喷漆废气处理的方法，该方法通过吸附有机废气达到净化的目的。它主要分为化学方法和物理方法。根据实际情况选择合适的吸附方法，一般在相同的物质中，温度较高时选择化学吸附，温度较低时选择物理吸附。与物理吸附法相比，化学吸附法的吸附效果更好，但化学吸附法的操作难度较大，过程非常复杂，因此在日常生活中很少使用。物理吸附法主要利用活性炭吸附或某些分子筛等多孔材料吸附和净化废气中的有毒有害气体。活性炭的吸附一般分为两种方式：颗粒和纤维。纤维活性炭的孔隙非常小且朝外，因此整个吸附时间很短；粒状活性炭的气孔相对均匀并且具有很强的亲和力，对废气处理是有效的，但处理的过程较长，因此在实际应用过程中必须考虑每种方法的优缺点。活性炭吸附法的净化效率很高，可以达到90%以上，而且该技术相对来说更加成熟，因此得到了广泛的应用。但是，这种方法也有一定的缺点，活性炭吸附法在使用中需要添加大量的吸附剂，并且它可吸附的容量相对较小。工作人员很难根据实际情况掌握适量的吸附剂，这将直接影响到废气处理工作的有效开展。而且，每次使用活性炭时，都必须随时进行更换否则吸附效果将会大打折扣，因此它的维护成本很高。总之，当使用活性炭吸附法进行废气净化时，我们可以与吸附装置一起使用，从而可以重复使用活性炭，这大大减少了吸附剂的使用，降低成本，提高企业的经济效益。

3.4 光催化氧化法。光催化氧化法是通过使用特殊的高能高臭氧紫外线紫外照射废气。在这种特殊的紫外线照射下，有机或无机高分子化合物的分子链被分解为低分子化合物，例如CO2和H2O。紫外线的主要功能是分解空气中的氧气和水分子，然后生成自由基和OH自由基，因为自由态的氧将会携带在正负之间不平衡的电子，所以它只能与氧分子结合产生臭氧。而臭氧对有机物具有很强的氧化作用，因此该方法在实际应用过程中被广泛用于处理恶臭气体。

3.5 干式净化法。干式净化方法主要是通过过滤净化废气来进行净化的。其原理是使用引风机将其放置在喷漆操作区域中，并在该区域中形成一个负压，在这种压力之下，喷漆将会被过滤器吸取并过滤。过滤器中的各种过滤设备就会过滤未处理的废气，包括去除喷漆中的一些液体颗粒。干法净化的最大优点是净化效率非常高，可以达到98%甚至更高，并且不会造成二次污染，但也存在一定的不足，主要表现在过滤器容易被堵塞，过滤不够彻底。

3.6 生物法。生物法是一种新型的废气净化技术，它的本质是氧化和分解废气中的有机物质，并将其转化基本的细胞产物或无机物，例如CO2和H2O。目前，常用的生物处理方法主要包括生物滤池，生物洗涤塔和生物滴滤池塔。生物滤池工艺一般用于处理浓度较低的废气，它对于处理某些易于溶于水中且难以降解的VOCs有很大的优势，但同时也存在一定的缺点，例如难以把握酸碱度、滤池中的填料极易老化、成本较高等；相较而言，生物洗涤塔就具有更多的优势，它的反应速度更为稳定，反应内容物也容易把控，对于处理易溶于水的VOCs也十分适用，但这个工艺也需要花费较多的资金，运行成本较高；而生物滴滤塔这一工艺的出现弥补了生物滤池的不足，但是生物滴滤塔的生物膜上的微生物会跟随滤液流失，这也增加了处理成本。生物处理法在处理净化喷漆中“三苯”类有害气体时效率不够高，主要原因在于甲苯和二甲苯等物质易挥发所以很难在水中溶解，属于一种疏水性VOCs，因此，当使用传统的生物处理方法时，将对VOCs从气相到液相的传质具有很大的抵抗力，这大大降低了VOCs的微生物降解效率。因此，相关人员应加强对如何降低疏水性VOCs在气液传质中的抵抗性的研究，以提高使用生物处理法净化有机废气的效率。

结束语

综上所述，喷漆工作中会产生大量的有机有害废气，这对人们的生命健康和大气环境都会产生极大的危害。因此，相关企业和监管部门必须采取一定的措施对喷漆有机废气进行处理，结合喷漆工作的实际应用方式和环境，采取适合的处理方法和工艺进行治理，并且要充分考虑有机废气治理的环境效益、经济效益以及社会效益等，保证处理效率的最大化。