典型表面涂裝行業(yè)VOCs排放規(guī)律和治理技術(shù)研究

周奇彬 祁洪剛 段君峰

（天津市聯(lián)合泰澤環(huán)境科技發(fā)展有限公司 天津 300042）

典型表面涂裝行業(yè)VOCs排放規(guī)律和治理技術(shù)研究

周奇彬 祁洪剛 段君峰

（天津市聯(lián)合泰澤環(huán)境科技發(fā)展有限公司 天津 300042）

典型表面涂裝行業(yè)作為產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)物主要行業(yè)之一，是目前需要進(jìn)行治理的重點(diǎn)對(duì)象。本文通過(guò)對(duì)天津市幾類典型表面涂裝行業(yè)的噴涂工藝、原輔材料、治理技術(shù)進(jìn)行的實(shí)地調(diào)查，對(duì)他們的排放方式進(jìn)行規(guī)律研究，得出典型表面涂裝行業(yè)推薦性治理技術(shù)成果。

典型表面涂裝；VOCs；排放規(guī)律；治理技術(shù)

引言

揮發(fā)性有機(jī)物（Volatile Organic Compounds，簡(jiǎn)稱VOCs）是空氣中普遍存在且組成復(fù)雜的一類有機(jī)污染物的統(tǒng)稱，主要成分有非甲烷烴類、鹵代烴、氮烴、含氧烴、硫化物及低沸點(diǎn)的多環(huán)芳烴等。大氣中的揮發(fā)性有機(jī)物是形成臭氧以及其他大氣氧化劑和有機(jī)氣溶膠的重要前體物，許多化合物具有刺激性、毒性或“三致”作用，直接或間接危害人體健康。

根據(jù)國(guó)家行業(yè)分類，典型表面涂裝行業(yè)不是一個(gè)單獨(dú)行業(yè)，涉及到典型表面涂裝的行業(yè)眾多，主要應(yīng)用領(lǐng)域有汽車(chē)制造、汽車(chē)修補(bǔ)、木器表面裝飾、船舶及集裝箱的工業(yè)防腐、道路移動(dòng)設(shè)施、塑料產(chǎn)品、卷材、電子行業(yè)等。典型表面涂裝所用涂料俗稱“油漆”，是一種能牢固覆蓋在物體表面，起保護(hù)、裝飾、標(biāo)志及其他特殊功能作用的化學(xué)混合物[1]。油漆中往往含有多種有機(jī)溶劑，比如苯、甲苯、二甲苯、酮、酯等，它們是用來(lái)稀釋油漆以達(dá)到涂膜和漆表面光滑美觀的目的。但是有機(jī)溶劑是不會(huì)隨油漆附著在噴漆物表面的，在噴漆過(guò)程和晾干、烤干過(guò)程將全部釋放出來(lái)形成有機(jī)廢氣，該廢氣中通常含有多種有機(jī)溶劑，比如甲苯、二甲苯、酮、酯等，具有水汽含量大，溫度較高，異味大，危害大，分散性較強(qiáng)的特點(diǎn)[2]。這部分氣體排放至大氣中會(huì)通過(guò)呼吸作用損害人體的神經(jīng)系統(tǒng)，有的具有致癌作用，而且這些氣體很多有惡臭氣味。

近期空氣污染狀況日趨嚴(yán)重，霧霾治理除了關(guān)注燃煤電廠和機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣外，典型表面涂裝也不容忽視。據(jù)了解，北京的典型表面涂裝污染占PM2.5總量的16.3%，僅次于機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放和煤炭燃燒排放[3]；在濟(jì)南的PM2.5構(gòu)成中，二次污染轉(zhuǎn)化占20.9%，而二次污染主要是典型表面涂裝產(chǎn)生的有機(jī)廢氣，天津市典型表面涂裝污染也不容小覷。

因此，加強(qiáng)對(duì)典型表面涂裝行業(yè)所排放VOCs的排放種類及排放特征進(jìn)行調(diào)查研究，并制定系統(tǒng)完整的對(duì)應(yīng)措施和操作性強(qiáng)的監(jiān)管機(jī)制對(duì)于改善空氣質(zhì)量有很大貢獻(xiàn)。

1 典型表面涂裝行業(yè)的涂裝方式

通過(guò)對(duì)天津地區(qū)典型表面涂裝行業(yè)的涂裝方式進(jìn)行總結(jié)，目前企業(yè)所用到的涂裝方式主要為水簾噴漆、干式噴漆，具體方式見(jiàn)表2-1。

表2 -1 典型表面涂裝行業(yè)涂裝方式

對(duì)于水簾式噴漆室：一般設(shè)計(jì)為水簾清洗型加折流板處理式噴漆室，噴漆室主要由室體、水簾板（水簾為鏡面不銹鋼并做成“弓”形，水幕簾保護(hù)）、折流板、貯水槽、輸水泵、噴淋管、迷宮式漆霧捕捉室、水過(guò)濾裝置、防塵照明裝置、抽排風(fēng)裝置、水循環(huán)裝置（水量可調(diào)）等組成。工件掛入噴漆室內(nèi)進(jìn)行噴涂，可采用噴槍對(duì)工件進(jìn)行全方面噴涂，所飛散的漆霧由風(fēng)機(jī)和水淋過(guò)濾處理后，再經(jīng)氣水分離裝置（折流板）再次分離將無(wú)漆霧氣體排出室外，由水幕捕捉到的漆霧隨水流瀉入底部水槽，從而完成漆霧凈化過(guò)程，也具備初步有機(jī)廢氣凈化功能。

對(duì)于干式噴漆房：一般為完全密閉的房間，噴漆房送風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，室外新鮮空氣經(jīng)過(guò)初級(jí)過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾后由送風(fēng)機(jī)引導(dǎo)進(jìn)入靜壓室，再經(jīng)靜壓室頂部的過(guò)濾棉對(duì)氣流進(jìn)行均壓、阻隔固體塵埃后，進(jìn)入噴漆房?jī)?nèi)。噴漆房?jī)?nèi)空氣為上進(jìn)氣下壓式，以0.2-0.3m/s的速度向下流動(dòng)，使噴漆產(chǎn)生的未附著到表面的漆霧微粒和揮發(fā)性氣體隨著氣流向噴漆房底部沉降，噴漆房地面格柵下設(shè)置過(guò)濾棉，通過(guò)過(guò)濾棉的過(guò)濾作用，使漆霧通過(guò)過(guò)濾棉時(shí)被截留，過(guò)濾棉吸附飽和時(shí)定期更換，有機(jī)廢氣經(jīng)過(guò)濾棉初級(jí)過(guò)濾。

2 典型表面涂裝行業(yè)的主要原輔材料

涂裝行業(yè)消耗最大的原輔材料為油漆和稀釋劑，油漆和稀釋劑根據(jù)漆膜的厚薄程度按比例進(jìn)行調(diào)配。調(diào)配過(guò)程中會(huì)有一定程度的揮發(fā)，根據(jù)天津市越來(lái)越嚴(yán)格的環(huán)境管理，調(diào)漆房廢氣需要進(jìn)行引風(fēng)進(jìn)入廢氣處理裝置中處理，不允許無(wú)組織排放。

根據(jù)對(duì)天津市汽車(chē)4s店、金屬設(shè)備噴漆企業(yè)、木器家具制造企業(yè)、電子加工企業(yè)進(jìn)行挑檐，油漆和稀釋劑主要成分見(jiàn)下表。

表2 -2 主要原輔材料成分表

3 典型表面涂裝行業(yè)的主要處置方式

根據(jù)對(duì)天津市典型表面涂裝行業(yè)的調(diào)查，主要四類處置方式見(jiàn)下表。

表4 -1 典型表面涂裝企業(yè)VOCs廢氣處置方式）

4 典型表面涂裝行業(yè)排放規(guī)律

根據(jù)實(shí)際工作情況，將典型表面涂裝企業(yè)所用到的VOCs排放情況和治理情況統(tǒng)計(jì)如下表。

表5 -1 典型表面涂裝企業(yè)VOCs排放和治理情況統(tǒng)計(jì)（部分）

結(jié)語(yǔ)

根據(jù)上述的調(diào)查成果可以知道，對(duì)于原輔材料中不含有苯、且排放特征為間歇排放、風(fēng)量小的企業(yè)，可采用活性炭吸附法處理VOCs；對(duì)于原輔材料中含有苯的、風(fēng)量中等、污染物濃度中等、且排放特征為連續(xù)排放的，可采用光氧催化法處理VOCs；對(duì)于原輔材料中含有苯的、風(fēng)量大、污染物濃度高、且排放特征為連續(xù)排放的，可采用蓄熱燃燒法處理VOCs，若原輔材料中含有苯的、風(fēng)量大、污染物濃度高、且排放特征為間歇排放的，因先經(jīng)過(guò)活性炭吸附濃縮后，再用蓄熱燃燒法處理VOCs。

[1]《建筑裝飾涂料中苯系物污染的治理研究》,王浩.[M]中南林業(yè)科技大學(xué).

[2]《環(huán)評(píng)實(shí)踐中噴漆廢氣估算及處理》,劉春汝,《城市建設(shè)理論研究（電子版）》，2013（18）.

[3]《淺談工業(yè)涂料VOC的排放與PM2.5的關(guān)系》,劉農(nóng)強(qiáng).《科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)》,2013(22),73-74.

周奇彬（1987.9-），女，湖南婁底市，碩士研究生，中級(jí)工程師，主要研究方向環(huán)境影響評(píng)價(jià)。