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工業(yè)廢氣處理
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噴漆車間處理
一、國內(nèi)外現(xiàn)狀
油漆噴涂過程中主要產(chǎn)生漆霧、有機廢氣污染。油漆在高壓作用下霧化成微粒，在噴涂時，部分油漆未到達(dá)噴漆物表而，隨氣流彌散形成漆霧。稀釋劑(有機溶劑)是用來稀釋油漆，達(dá)到漆物表面光滑美觀的目的。有機溶劑易揮發(fā)，在噴漆、晾干過程將逐漸揮發(fā)出來形成有機廢氣。
有機廢氣危害
漆霧中的有機溶劑—苯、甲苯、二甲苯屬強毒性溶劑，作業(yè)時散發(fā)至車間空氣中，工人經(jīng)呼吸道吸入后，可引起急性和慢性中毒，主要引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)及造血系統(tǒng)的損害，短期吸入高濃度(1500m}/ms)的苯蒸氣，即可引起再生障礙性貧血;經(jīng)常吸入低濃度的苯蒸氣，也可引起惡心、嘔葉、神智模糊等神經(jīng)癥狀，少數(shù)還可引起神經(jīng)衰弱癥候群。甲苯對中樞神經(jīng)的毒害比苯強，對造血系統(tǒng)的作用較苯低。據(jù)報道，苯質(zhì)量濃度在188-375mg/m3時，長期接觸即可有明顯的自覺癥狀。甲苯的慢性危害較苯小，濃度在430-1300mg/m3下，可出現(xiàn)中毒癥狀，三苯混合還可對眼睛、鼻粘膜產(chǎn)生刺激癥狀，且神經(jīng)系統(tǒng)癥狀也更為嚴(yán)重。漆霧對作業(yè)工人的危害不容忽視，企業(yè)需采取切實可行的噴漆廢氣治理措施，減小污染物排放，降低有毒有害物質(zhì)對噴涂車間工人的健康危害。
處理噴漆車間廢氣主要分為兩個部分：漆霧處理和VOCs氣體處理
二、漆霧凈化
漆霧凈化主要分為干法、濕法兩種方式。
1.漆霧干式凈化技術(shù)
干法采用的是過濾凈化方式，噴漆室在漆霧凈化系統(tǒng)引風(fēng)機抽吸作用下形成負(fù)壓，漆霧在負(fù)壓作用下，被引入漆霧過濾器，通過過濾綿、濾板、濾紙等過濾材質(zhì)，濾掉液態(tài)漆滴，達(dá)到除去漆霧的目的。漆霧干法凈化效率可達(dá)到9馴以上，使用的填充材料價格便宜，容易獲取，待濾層漆膜飽和后，可及時更換。干式噴漆室的優(yōu)點在于噴漆室結(jié)構(gòu)簡單，通風(fēng)量和風(fēng)壓均勻，涂料損耗小，涂覆效率高。由于不使用水，不必進(jìn)行廢水處理，運行費用低，徹底改變了噴漆室油、水污染。
2.漆霧濕式凈化技術(shù)
濕式凈化包括水簾式、水旋式、無泵式等多種形式。
(1) 水簾噴漆室
水簾噴漆室為濕法處理設(shè)備，設(shè)備前而為水幕板，水幕板上而為溢流槽，水幕板后而為多級水簾過濾器。噴漆時，進(jìn)入噴漆室的漆霧首先與水幕相遇，被沖刷到水箱內(nèi)。其余漆霧在通過多級水簾過濾器時完全被攔截在水中。水箱內(nèi)的水由水泵提升到水幕及多級水簾過濾器頂?shù)囊缢?，溢流到水幕板上形成水幕。水簾噴漆室室?nèi)為不銹鋼水簾板，水簾板結(jié)構(gòu)設(shè)計先進(jìn)合理，保證室內(nèi)氣流速度、提高涂裝上漆率和殘漆捕捉率，并使水簾層均勻、連續(xù)、可靠、無中斷帶、無水花飛濺。
(2) 無泵噴漆室
無泵噴漆室采用空氣誘導(dǎo)提水形成循環(huán)水幕。含有漆霧的空氣在與水幕撞擊后，穿過水簾進(jìn)入氣水通道，與通道里的水產(chǎn)生強烈的混合，當(dāng)進(jìn)入集氣箱后，流速突然降低，氣水分離，空氣通過擋水板后，被排風(fēng)機排放到大氣中;而被分離的水在集氣箱匯集后流入溢水槽，水從溢水槽溢流到泛水板上形成水幕，流回水箱。循環(huán)水中添加特殊的絮凝劑，改變漆霧的粘附狀況，使漆霧結(jié)成渣塊，便于清理。原理是利用高速排風(fēng)誘導(dǎo)提水，將排風(fēng)系統(tǒng)與提水系統(tǒng)合二為一，形成無泵的水循環(huán)系統(tǒng)，即省去了整個水泵循環(huán)供水系統(tǒng)，簡化了結(jié)構(gòu)，減少了占地面積;實現(xiàn)無泵循環(huán)供水后，克服了現(xiàn)有各類水泵供水系統(tǒng)容易漆渣堵塞的致命缺陷，維護(hù)簡便，設(shè)備性能可靠，不易出故障，使用方便。由于含有漆霧的空氣，經(jīng)過水幕、水簾、以及氣水通道內(nèi)與水霧的強烈混合攪拌，形成多級凈化過程，提高了凈化效率。
(3) 水旋噴漆室
水旋噴漆室是采用上送風(fēng)下抽風(fēng)，漆霧捕集裝置在噴漆室的下方，適用于大中型工件。以水作為介質(zhì)，采用上送風(fēng)下抽風(fēng)的方式，使漆霧與水在噴漆室下部充分混合的漆霧處理設(shè)備。其原理是新鮮空氣通過空調(diào)送風(fēng)裝置送入水旋噴漆室室體頂部的均壓室，經(jīng)均流調(diào)節(jié)器和過濾層后，以0.45m/s的端而風(fēng)速均勻地送入室體內(nèi)，自上而下，將工件置入具有一定風(fēng)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廢漆霧充分混合，從而使漆霧被吸引到水中而帶走，含水份的空氣再經(jīng)氣水分離后，潔凈的空氣經(jīng)排風(fēng)系統(tǒng)送入大氣中，其漆霧的凈化率>=98%;而含漆霧的水流入循環(huán)水池，通過凝聚凈化(水中定期添加專用凝聚劑)后由循環(huán)泵送入到噴漆室循環(huán)使用，漂浮的漆渣定期撈出后進(jìn)行深埋或焚燒處理。
三、有機廢氣凈化技術(shù)方案
有機廢氣凈化主要有冷凝法、吸收法、吸附法、燃燒法、生物法等。
1.冷凝法
冷凝法是將廢氣直接冷凝或吸附濃縮后冷凝，冷凝液經(jīng)分離回收有價值的有機物，常與吸收、吸附等凈化方式聯(lián)合使用。該法適用于濃度高、溫度低、風(fēng)量小的廢氣處理。但此措施投資大、能耗高、運行費用大，因此對于噴涂作業(yè)中“三苯”污染治理，一般不采用此法。
2.吸收法
吸收法可分為化學(xué)吸收和物理吸收，但“三苯”廢氣化學(xué)活性低，一般不采用化學(xué)吸收。物理吸收是選用具有較小揮發(fā)性的液體吸收劑，它與被吸收組分有較高的親和力，吸收飽和后經(jīng)加熱解析冷卻后重新使用。該法用于大氣量、溫度低、濃度低的廢氣。液體吸收法凈化率只有60%一80%，這種方法實際應(yīng)用存在吸收效率不高、油霧夾帶現(xiàn)象，一般難以達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，而且存在著二次污染問題。
3.吸附法
吸附法是將有機氣體直接通過活性炭等吸附介質(zhì)，有機廢氣凈化率可達(dá)到90%~95%。活性炭又分顆粒狀和纖維狀兩類，相比較而言，顆粒狀活性炭氣孔均勻，除小孔外，還有05-5um的大孔，比表而積一般為600一1600m2/g被處理氣體要從外向內(nèi)擴散，通過距離較長，所以吸附、解吸均較慢，經(jīng)過氧化處理過的顆粒狀活性炭具有更強的親和力，一般用于固定床式活性炭吸附法。而纖維狀活性炭氣孔均較小，比表而積大，它是靠分子間相互引力發(fā)生吸附，相互不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，是物理吸附過程，小孔直接開口向外，氣體擴散距離短，吸附解吸均較快，一般用于吸附濃縮法。固定床式活性炭吸附法適用于排放的有機廢氣濃度為。0一01mg/m2，風(fēng)量為。0-48000m3/h的工程;吸附濃縮法適用于有機廢氣濃度為。一。6mg/rrm，風(fēng)量為。0一600000m3/h的工程。該方法適用于濃度低、污染物不需回收的廢氣處理?；钚蕴繜嵩偕ㄊ悄壳皯?yīng)用最多、工業(yè)上最成熟的活性炭再生方法，可采用高溫蒸汽將使用過的活性炭內(nèi)雜質(zhì)進(jìn)行脫附，并使其恢復(fù)原有活性，以達(dá)到重復(fù)使用的目的。
4.燃燒法
燃燒法分為直接燃燒法和催化燃燒法。直接燃燒法是利用燃?xì)饣蛉加偷容o助燃料燃燒放出的熱量將混合氣體加熱到一定溫度，駐留一定的時間，使可燃的有害氣體燃燒。該法工藝簡單、設(shè)備投資少，但能耗大、運行成本高。催化燃燒法是將廢氣加熱到200-300°C,經(jīng)過催化床燃燒，達(dá)到凈化目的。該法能耗低、凈化率高(95%-97%)、無二次污染、工藝簡單操作方便，適用于高溫、高濃度、小風(fēng)量的有機廢氣治理，不適用于低濃度、大風(fēng)量的有機廢氣治理，而噴漆廢氣中的“三苯”濃度一般低于300mg/m3;因此采用催化燃燒法處理不合適。
5.生物法
生物法有機廢氣凈化技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一項凈化低濃度有機廢氣的新型技術(shù)，目前在國內(nèi)外已受到廣泛關(guān)注。經(jīng)國外20多年的研究和應(yīng)用結(jié)果表明，其確實是經(jīng)濟有效的低濃度廢氣凈化新方法。對于凈化處理低濃度有機廢氣的裝置，在國外運行的主要有土壤過濾法裝置、堆肥過濾法裝置、活性污泥法洗滌凈化裝置以及生物膜填料塔(也稱生物滴濾塔)等。其中生物過濾法宜處理氣量大、濃度低的揮發(fā)性有機化合物vocs適用于vocs濃度波動較大的場合;生物洗滌法主要宜處理氣量小、濃度高、易溶、生物代謝速率較低的v<}.生物滴濾法宜處理氣量大、濃度低，降解過程中產(chǎn)酸的vocs;不宜處理入口濃度高和氣量波動大的vocs。這些裝置在有機化工廠、油漆噴涂、污水污泥處理、食品加工、城市垃圾處理場等過程排放的低濃度有機廢氣的凈化處理中，應(yīng)用效果良好，凈化去除效率一般在95%以上，而且工藝設(shè)備簡單，管理維護(hù)方便，能耗及運行費用低。
在實際運行中，生物法廢氣凈化工業(yè)裝置對廢氣中甲苯的凈化效果良好。對于廢氣中甲苯濃度在100-1000mg/m2之間時，經(jīng)過生物法廢氣凈化工業(yè)裝置處理后，裝置出口氣體中甲苯濃度均低于60mg/Nm2，一般保持在20-40mg/Nm3之間，運行效果穩(wěn)定，能夠保持較長時間的穩(wěn)定運行和達(dá)標(biāo)排放}3}。
企業(yè)應(yīng)盡量采用環(huán)保型涂料、提高涂料的利用率并減少涂料的使用量，以減少涂裝車間廢氣排放量。治理涂裝廢氣時，要針對廢氣實際產(chǎn)生濃度、風(fēng)量等情況，選擇合適的廢氣治理方式。高濃度、小排量的廢氣采用燃燒法比較適宜;而從噴漆室、揮發(fā)室和烘干室排出的廢氣因換氣量大，其中所含的有機溶劑濃度極低，對于這種低濃度大排量的廢氣適宜采用活性炭吸附法。生物處理方法利用微生物的代謝作用，對中、低濃度有機廢氣進(jìn)行處理，具有適應(yīng)性強，投資、運行費用低，二次污染小等優(yōu)點，是一種自然的污染治理技術(shù)，具有良好的發(fā)展前景。
三、工藝流程
車間內(nèi)有機廢氣經(jīng)風(fēng)機抽引后進(jìn)入進(jìn)入新野生物酶洗滌塔，廢氣先經(jīng)生物酶洗滌塔進(jìn)行噴淋洗滌，其主要作用是除去粉塵與大的漆物顆粒，同時有一定的物理溶解和掩蓋作用。噴淋塔中的循環(huán)水與循環(huán)水池相通，可定期清除池中浮到水面的漆物。廢氣經(jīng)噴淋洗滌塔處理后廢氣再進(jìn)入新野光氫離子塔，光氫離子塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)為光氫離子催化氧化裝置。光氫離子催化氧化裝置能產(chǎn)生大量的高能離子劑活性基團(tuán)，漆物、苯、甲苯、二甲苯、樹脂、丁酮、醛、添加劑等與其中的活性自由基團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),被分解為無害氣體二氧化碳與水。此方案不僅處理效率高，能有效去除粉塵、漆物及苯、甲苯、二甲苯、丁酮、醛、添加劑等污染物，各處理后即可達(dá)標(biāo)排放，廢氣處理設(shè)備風(fēng)阻小，運行維護(hù)費用低，是非常先進(jìn)的優(yōu)越的廢氣處理方案。
1.生物酶噴淋洗滌塔
生物酶噴淋洗滌塔，主要作用是：
(1) 水洗較小的顆粒物，達(dá)到除塵的作用。
(2) 部分溶于水的污染物可被水吸收，達(dá)到凈化廢氣的作用。
(3) 少量不溶于水的有機污染物與天然生物酶發(fā)生化學(xué)反應(yīng)有效清除。
生物酶含有反應(yīng)活性很高的功能團(tuán)化合物和萜類化合物，通過霧化成直徑較小的氣體分子。由于直徑小，比表面積增大，比表效應(yīng)增加，具有很強的活性。分布在污染區(qū)域的空氣中，與空氣污染異味分子發(fā)生碰撞，并在碰撞中產(chǎn)生化學(xué)位移。
2.光氫離子凈化系統(tǒng)
“光氫離子”（也稱為“光催化劑”）的主要成分是納米級銳鈦型二氧化鈦（TiO2），作為一種新的光催化半導(dǎo)體材料，日本已將其列為本世紀(jì)重點發(fā)展的新技術(shù)，被譽為當(dāng)今世界上最先進(jìn)的空氣凈化新技術(shù)，近年來在中國也得到較廣泛應(yīng)用。
在室溫下，當(dāng)波長在253.7nm以下的光量子照射到納米級二氧化鈦顆粒上時，在價帶的電子被光量子所激發(fā)，躍遷到導(dǎo)帶形成自由電子，而在價帶形成一個帶正電的空穴，這樣就形成電子－空穴對。利用所產(chǎn)生的空穴的氧化及自由電子的還原能力，二氧化鈦和表面接觸的H2O，O2發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氧化力極強的自由基，這些自由基可分解幾乎所有有機物質(zhì)，將其所含的氫（H）和碳（C）變成水和二氧化碳。
泡沫鎳既有金屬鎳耐高溫、抗腐蝕、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的特征，又具有泡沫獨特的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以它為基體，附載納米二氧化鈦開發(fā)而成的復(fù)合光催化抗菌泡沫金屬濾網(wǎng)繼承了泡沫鎳的所有優(yōu)點，超過95%的孔隙率保證了良好的空氣通透性，而在其包面分布均勻的光觸媒
材料比表面積大，表面覆蓋率高，最大限度增大了與空氣和紫外線的接觸面，加之泡沫金屬的三維特性，使得光催化‘反應(yīng)腔’飽滿，保證了其光催化效率。
四、仁信源環(huán)保產(chǎn)品介紹
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