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喷漆车间处理
喷漆车间废气处理

一、国内外现状

油漆喷涂过程中主要产生漆雾、有机废气污染。油漆在高压作用下雾化成微粒,在喷涂时,部分油漆未到达喷漆物表而,随气流弥散形成漆雾。稀释剂(有机溶剂)是用来稀释油漆,达到漆物表面光滑美观的目的。有机溶剂易挥发,在喷漆、晾干过程将逐渐挥发出来形成有机废气。
有机废气危害
漆雾中的有机溶剂—苯、甲苯、二甲苯属强毒性溶剂,作业时散发至车间空气中,工人经呼吸道吸入后,可引起急性和慢性中毒,主要引起中枢神经系统及造血系统的损害,短期吸入高浓度(1500m}/ms)的苯蒸气,即可引起再生障碍性贫血;经常吸入低浓度的苯蒸气,也可引起恶心、呕叶、神智模糊等神经症状,少数还可引起神经衰弱症候群。甲苯对中枢神经的毒害比苯强,对造血系统的作用较苯低。据报道,苯质量浓度在188-375mg/m3时,长期接触即可有明显的自觉症状。甲苯的慢性危害较苯小,浓度在430-1300mg/m3下,可出现中毒症状,三苯混合还可对眼睛、鼻粘膜产生刺激症状,且神经系统症状也更为严重。漆雾对作业工人的危害不容忽视,企业需采取切实可行的喷漆废气治理措施,减小污染物排放,降低有毒有害物质对喷涂车间工人的健康危害。
处理喷漆车间废气主要分为两个部分:漆雾处理VOCs气体处理

二、漆雾净化
漆雾净化主要分为干法、湿法两种方式

1.漆雾干式净化技术
干法采用的是过滤净化方式,喷漆室在漆雾净化系统引风机抽吸作用下形成负压,漆雾在负压作用下,被引入漆雾过滤器,通过过滤绵、滤板、滤纸等过滤材质,滤掉液态漆滴,达到除去漆雾的目的。漆雾干法净化效率可达到9驯以上,使用的填充材料价格便宜,容易获取,待滤层漆膜饱和后,可及时更换。干式喷漆室的优点在于喷漆室结构简单,通风量和风压均匀,涂料损耗小,涂覆效率高。由于不使用水,不必进行废水处理,运行费用低,彻底改变了喷漆室油、水污染。
2.漆雾湿式净化技术
湿式净化包括水帘式、水旋式、无泵式等多种形式。
(1) 水帘喷漆室

水帘喷漆室为湿法处理设备,设备前而为水幕板,水幕板上而为溢流槽,水幕板后而为多级水帘过滤器。喷漆时,进入喷漆室的漆雾首先与水幕相遇,被冲刷到水箱内。其余漆雾在通过多级水帘过滤器时完全被拦截在水中。水箱内的水由水泵提升到水幕及多级水帘过滤器顶的溢水槽,溢流到水幕板上形成水幕。水帘喷漆室室内为不锈钢水帘板,水帘板结构设计先进合理,保证室内气流速度、提高涂装上漆率和残漆捕捉率,并使水帘层均匀、连续、可靠、无中断带、无水花飞溅。
(2) 无泵喷漆室

无泵喷漆室采用空气诱导提水形成循环水幕。含有漆雾的空气在与水幕撞击后,穿过水帘进入气水通道,与通道里的水产生强烈的混合,当进入集气箱后,流速突然降低,气水分离,空气通过挡水板后,被排风机排放到大气中;而被分离的水在集气箱汇集后流入溢水槽,水从溢水槽溢流到泛水板上形成水幕,流回水箱。循环水中添加特殊的絮凝剂,改变漆雾的粘附状况,使漆雾结成渣块,便于清理。原理是利用高速排风诱导提水,将排风系统与提水系统合二为一,形成无泵的水循环系统,即省去了整个水泵循环供水系统,简化了结构,减少了占地面积;实现无泵循环供水后,克服了现有各类水泵供水系统容易漆渣堵塞的致命缺陷,维护简便,设备性能可靠,不易出故障,使用方便。由于含有漆雾的空气,经过水幕、水帘、以及气水通道内与水雾的强烈混合搅拌,形成多级净化过程,提高了净化效率。
(3) 水旋喷漆室

水旋喷漆室是采用上送风下抽风,漆雾捕集装置在喷漆室的下方,适用于大中型工件。以水作为介质,采用上送风下抽风的方式,使漆雾与水在喷漆室下部充分混合的漆雾处理设备。其原理是新鲜空气通过空调送风装置送入水旋喷漆室室体顶部的均压室,经均流调节器和过滤层后,以0.45m/s的端而风速均匀地送入室体内,自上而下,将工件置入具有一定风速的均流层中,使飞溅的废漆雾压入水旋喷漆室水旋器,水在高速气流的冲击下被雾化后和废漆雾充分混合,从而使漆雾被吸引到水中而带走,含水份的空气再经气水分离后,洁净的空气经排风系统送入大气中,其漆雾的净化率>=98%;而含漆雾的水流入循环水池,通过凝聚净化(水中定期添加专用凝聚剂)后由循环泵送入到喷漆室循环使用,漂浮的漆渣定期捞出后进行深埋或焚烧处理。

三、有机废气净化技术方案

有机废气净化主要有冷凝法、吸收法、吸附法、燃烧法、生物法等。
1.冷凝法
冷凝法是将废气直接冷凝或吸附浓缩后冷凝,冷凝液经分离回收有价值的有机物,常与吸收、吸附等净化方式联合使用。该法适用于浓度高、温度低、风量小的废气处理。但此措施投资大、能耗高、运行费用大,因此对于喷涂作业中“三苯”污染治理,一般不采用此法。
2.吸收法
吸收法可分为化学吸收和物理吸收,但“三苯”废气化学活性低,一般不采用化学吸收。物理吸收是选用具有较小挥发性的液体吸收剂,它与被吸收组分有较高的亲和力,吸收饱和后经加热解析冷却后重新使用。该法用于大气量、温度低、浓度低的废气。液体吸收法净化率只有60%一80%,这种方法实际应用存在吸收效率不高、油雾夹带现象,一般难以达到国家排放标准,而且存在着二次污染问题。
3.吸附法
吸附法是将有机气体直接通过活性炭等吸附介质,有机废气净化率可达到90%~95%。活性炭又分颗粒状和纤维状两类,相比较而言,颗粒状活性炭气孔均匀,除小孔外,还有05-5um的大孔,比表而积一般为600一1600m2/g被处理气体要从外向内扩散,通过距离较长,所以吸附、解吸均较慢,经过氧化处理过的颗粒状活性炭具有更强的亲和力,一般用于固定床式活性炭吸附法。而纤维状活性炭气孔均较小,比表而积大,它是靠分子间相互引力发生吸附,相互不发生化学反应,是物理吸附过程,小孔直接开口向外,气体扩散距离短,吸附解吸均较快,一般用于吸附浓缩法。固定床式活性炭吸附法适用于排放的有机废气浓度为。0一01mg/m2,风量为。0-48000m3/h的工程;吸附浓缩法适用于有机废气浓度为。一。6mg/rrm,风量为。0一600000m3/h的工程。该方法适用于浓度低、污染物不需回收的废气处理。活性炭热再生法是目前应用最多、工业上最成熟的活性炭再生方法,可采用高温蒸汽将使用过的活性炭内杂质进行脱附,并使其恢复原有活性,以达到重复使用的目的。
4.燃烧法
燃烧法分为直接燃烧法和催化燃烧法。直接燃烧法是利用燃气或燃油等辅助燃料燃烧放出的热量将混合气体加热到一定温度,驻留一定的时间,使可燃的有害气体燃烧。该法工艺简单、设备投资少,但能耗大、运行成本高。催化燃烧法是将废气加热到200-300°C,经过催化床燃烧,达到净化目的。该法能耗低、净化率高(95%-97%)、无二次污染、工艺简单操作方便,适用于高温、高浓度、小风量的有机废气治理,不适用于低浓度、大风量的有机废气治理,而喷漆废气中的“三苯”浓度一般低于300mg/m3;因此采用催化燃烧法处理不合适。
5.生物法
生物法有机废气净化技术是近年来发展起来的一项净化低浓度有机废气的新型技术,目前在国内外已受到广泛关注。经国外20多年的研究和应用结果表明,其确实是经济有效的低浓度废气净化新方法。对于净化处理低浓度有机废气的装置,在国外运行的主要有土壤过滤法装置、堆肥过滤法装置、活性污泥法洗涤净化装置以及生物膜填料塔(也称生物滴滤塔)等。其中生物过滤法宜处理气量大、浓度低的挥发性有机化合物vocs适用于vocs浓度波动较大的场合;生物洗涤法主要宜处理气量小、浓度高、易溶、生物代谢速率较低的v<}.生物滴滤法宜处理气量大、浓度低,降解过程中产酸的vocs;不宜处理入口浓度高和气量波动大的vocs。这些装置在有机化工厂、油漆喷涂、污水污泥处理、食品加工、城市垃圾处理场等过程排放的低浓度有机废气的净化处理中,应用效果良好,净化去除效率一般在95%以上,而且工艺设备简单,管理维护方便,能耗及运行费用低。
在实际运行中,生物法废气净化工业装置对废气中甲苯的净化效果良好。对于废气中甲苯浓度在100-1000mg/m2之间时,经过生物法废气净化工业装置处理后,装置出口气体中甲苯浓度均低于60mg/Nm2,一般保持在20-40mg/Nm3之间,运行效果稳定,能够保持较长时间的稳定运行和达标排放}3}。
企业应尽量采用环保型涂料、提高涂料的利用率并减少涂料的使用量,以减少涂装车间废气排放量。治理涂装废气时,要针对废气实际产生浓度、风量等情况,选择合适的废气治理方式。高浓度、小排量的废气采用燃烧法比较适宜;而从喷漆室、挥发室和烘干室排出的废气因换气量大,其中所含的有机溶剂浓度极低,对于这种低浓度大排量的废气适宜采用活性炭吸附法。生物处理方法利用微生物的代谢作用,对中、低浓度有机废气进行处理,具有适应性强,投资、运行费用低,二次污染小等优点,是一种自然的污染治理技术,具有良好的发展前景。

三、工艺流程
车间内有机废气经风机抽引后进入进入新野生物酶洗涤塔,废气先经生物酶洗涤塔进行喷淋洗涤,其主要作用是除去粉尘与大的漆物颗粒,同时有一定的物理溶解和掩盖作用。喷淋塔中的循环水与循环水池相通,可定期清除池中浮到水面的漆物。废气经喷淋洗涤塔处理后废气再进入新野光氢离子塔,光氢离子塔内部结构为光氢离子催化氧化装置。光氢离子催化氧化装置能产生大量的高能离子剂活性基团,漆物、苯、甲苯、二甲苯、树脂、丁酮、醛、添加剂等与其中的活性自由基团发生化学反应,被分解为无害气体二氧化碳与水。此方案不仅处理效率高,能有效去除粉尘、漆物及苯、甲苯、二甲苯、丁酮、醛、添加剂等污染物,各处理后即可达标排放,废气处理设备风阻小,运行维护费用低,是非常先进的优越的废气处理方案。
1.生物酶喷淋洗涤塔
生物酶喷淋洗涤塔,主要作用是:
(1) 水洗较小的颗粒物,达到除尘的作用。
(2) 部分溶于水的污染物可被水吸收,达到净化废气的作用。
(3) 少量不溶于水的有机污染物与天然生物酶发生化学反应有效清除。
生物酶含有反应活性很高的功能团化合物和萜类化合物,通过雾化成直径较小的气体分子。由于直径小,比表面积增大,比表效应增加,具有很强的活性。分布在污染区域的空气中,与空气污染异味分子发生碰撞,并在碰撞中产生化学位移。
2.光氢离子净化系统
“光氢离子”(也称为“光催化剂”)的主要成分是纳米级锐钛型二氧化钛(TiO2),作为一种新的光催化半导体材料,日本已将其列为本世纪重点发展的新技术,被誉为当今世界上最先进的空气净化新技术,近年来在中国也得到较广泛应用。
在室温下,当波长在253.7nm以下的光量子照射到纳米级二氧化钛颗粒上时,在价带的电子被光量子所激发,跃迁到导带形成自由电子,而在价带形成一个带正电的空穴,这样就形成电子-空穴对。利用所产生的空穴的氧化及自由电子的还原能力,二氧化钛和表面接触的H2O,O2发生反应,产生氧化力极强的自由基,这些自由基可分解几乎所有有机物质,将其所含的氢(H)和碳(C)变成水和二氧化碳。
泡沫镍既有金属镍耐高温、抗腐蚀、化学性质稳定的特征,又具有泡沫独特的三维网状结构,以它为基体,附载纳米二氧化钛开发而成的复合光催化抗菌泡沫金属滤网继承了泡沫镍的所有优点,超过95%的孔隙率保证了良好的空气通透性,而在其包面分布均匀的光触媒
材料比表面积大,表面覆盖率高,最大限度增大了与空气和紫外线的接触面,加之泡沫金属的三维特性,使得光催化‘反应腔’饱满,保证了其光催化效率。

四、仁信源环保产品介绍

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