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涂装行业解决方案

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一、涂装行业有机废气治理项目概况简述

涂装车间的废气主要是涂料中含有的有机溶剂和涂膜在喷涂及烘干时的分解物,统称为挥发性有机化合物(VOC),其成份主要有甲苯和二甲苯。这些成份对人的健康和生活环境有害,并且有恶臭,人如果长期吸入低浓度的有机废气,会引发咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿等慢性呼吸道疾病,是目前公认的强烈致癌物。 

有机废气对光化学烟雾、酸雨的形成起着非常重要的作用。为减少涂料中的VOC,开发了水性涂料和粉末涂料,但水性涂料中仍含有一定比例的有机溶剂。为此,各国颁布了相应的法令,限制该类气体的排放,我国于1997年颁布并实施的GB16297《大气污染综合排放标准》,限定了33种污染物的排放限值,其中包括苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机溶剂。近年来,随着人们环保意识提高,环保法规不断完善与执法力度不断提高,汽车生产厂在新建涂装线中需配置废气处理设备,对老的涂装线也在逐步补充废气处理装置,废气经过处理达标后才能排放。针对不同的涂装废气,不同的厂家采用了不同的方法,下面就汽车涂装废气处理技术进行初浅的分析探讨。 

根据汽车涂装生产工艺,涂装废气主要来自于喷涂、干燥过程。所排放的污染物主要为:喷漆时产生的漆雾和有机溶剂,干燥挥发时产生的有机溶剂。漆雾主要来自于空气喷涂作业中溶剂型涂料飞散的部分,其成分与所使用的涂料一致。有机溶剂主要来自于涂料使用过程中的溶剂、稀释剂,绝大部分属挥发性排放,其主要的污染物为二甲苯、苯、甲苯等。故涂装中排放的有害废气的主要发生源为喷漆室、晾干室、烘干室。

 

二、涂装行业有机废气治理工艺技术比较

对有机溶剂废气的处理方法有多种,但每种处理方法都有其适用性和局限性,因此有机废气处理工艺的选择,需要结合有机溶剂的物理化学特征。常见的处理工艺有两类:一类是破坏性方法,如燃烧法等主要用于处理无回收价值或有一定的毒性的气体;另一类是非破坏性的,即吸收法,吸附法、冷凝法,以及新发展的生物膜法、脉冲电晕法、臭氧分解法、等离子体分解法等。  

①燃烧法  

燃烧法是应用比较广泛的有机废气治理方法,特别是对低浓度有机废气。燃烧法可分为直接火焰燃烧和催化燃烧。燃烧法的优点是:VOC处理效率高,一般在90%以上。但是对于低浓度有机废气不能满足燃烧所维持的温度,需要投加其它燃料,在不具备综合处理的情况下,废气处理设施运转费用较高。 

②吸收法  

吸收法是利用有机溶剂的物理和化学性质,使用水或化学吸收液进行吸收。

吸收装置种类很多,如喷淋塔、填充塔、气泡塔、筛板塔、各类洗涤器等。考虑到吸收效率,设备本身阻力以及操作难易程度选择塔器种类,有时可选择多级联合吸收。着重考虑不造成二次污染和废弃物的再处置问题。 

③吸附法

在处理有机废气的方法中,吸附法应用也极为广泛,与其它方法相比具有去除效率高,净化彻底,能耗低,工艺成熟,易于推广实用的优点,具有很好的环境和经济效益。吸附法处理废气效率的关键是吸附剂,对吸附剂的要求是具有密集的细孔结构,内表面积大,吸附性能好,化学性质稳定,耐酸碱、耐水、耐高温高压,不易破碎,对空气阻力小。常用的吸附材料为颗粒状活性炭和活性炭纤维,吸附率可达95%以上。但吸附法处理设备庞大,流程较复杂。吸附法主要用于低浓度高风量有机废气净化,成功运用于丙酮、甲苯、二甲苯、苯、乙酸乙酯、苯乙烯等处理。  

④冷凝法

冷凝法是通过将操作温度控制在有机溶剂的冷凝点以下,从而将有机污染物冷凝、回收。冷凝法是回收有价值有机物的较好的方法,但要获得高的回收率,系统就需要较高的压力和较低的温度,故常将冷凝系统与压缩系统结合使用。冷凝剂的选用,根据要求的最低温度而定。水是最常用的冷却剂,但在室温条件下常用冷盐水或CFC作为冷却剂。该法常与其它方法(如吸附、吸收等) 联合使用,适用于高沸点和高浓度有机物的回收。  

⑤生物膜法

生物膜法处理有机废气的发展来源于污水生物处理,生物膜法是大风量、低浓度有机废气治理的前沿。它是将微生物固定附着在多孔性介质填料表面,并使污染空气在填料床层中进行生物处理,可将其中污染物除去,并使之在空隙中降解;挥发性有机物等污染物吸附在孔隙表面,被孔隙中的微生物所耗用,并降解成CO2、H2O和中性盐。用于有机废气生物膜法的处理装置,目前主要有生物过滤器和生物滴滤过滤器,目前在国外已应用于甲苯、二氯甲烷、硫化氢、二硫化碳等废气的处理。采用生物法处理有机废气,运行费用低,处理效果稳定,但处理效率较低,一般在60-85%。对于不同的废气产生情况可采用不同的治理方法。

 

 

三、涂装行业有机废气治理技术和工艺选择(以一种敏泽环保净化技术为例)

①足球赛事下注原理

有机废气处理一体化设备原理概述

在充分分析生物滤池,生物滴滤塔和生物洗涤器优点基础上进行的优化创新设计产品,主要由不锈钢主塔、含有微生物菌的生物膜载体、循环补水系统及控制系统组成。其核心部分为拥有自主知识产权的微生物菌及其载体。

微生物菌通过选育、改造、驯化、培养、复配而成,并经接种和添加技术、生物吸附技术使之在适宜粒径、孔隙率、强度及材料成分的生物载体上形成高效生物膜。当含有工业废气、挥发性有机物(VOCs等废弃集中导入该高效生物净化系统,微生物以废气中的污染物为养料,进行生长繁殖,同时将废气中的有毒有味的挥发性有机物质(VOCs)作生物吸收、分解及脱臭处理,降解处理成无毒无味气体(二氧化碳和水等)后再排出达到净化废气的目的。

对有机废气污染物、当停留时间为7~15秒时(具体根据废气浓度、容积负荷、流速等设计),该废气生物处理设备对主要有机污染物及VOCs的去除率可达75%以上。通过合理设计,可确保废气经处理后达标排放。

微生物处理技术在微生物菌种驯化、筛选、培养和优化组合上有较大突破,可针对不同废气处理要求,选择驯化不同的菌种,有效地处理各种有毒恶臭、挥发性有机物(VOCs)等废气。

 

 

高效强力微生物净化器除有机废气系统使被处理的含有臭气污染物质的气体在水、微生物和氧存在的条件下,通过生物填料中形成的生物膜,利用强力微生物的代谢作用,氧化分解恶臭物质,以达到气体净化的目的。

强力微生物除有机废气过程主要分为三个阶段:

(1)气液扩散阶段:恶臭物质被除有机废气填料(附着有微生物膜)吸附—臭气中的化学物质,通过填料气/液接口由气相转移到液相;

(2)液固扩散阶段:恶臭物质向微生物膜表面扩散—废气中的异味分子由液相扩散到生物填料的生物膜(固相);

(3)生物氧化阶段:微生物将恶臭物质氧化分解—生物填料表面形成的生物膜中的微生物把异味气体分子氧化,同时生物膜会引起氮或磷等营养物质及氧气的扩散和吸收。

DM微生物净化通过上述三个阶段把恶臭废气中的污染物质分解成CO2和H2O。从而达到异味净化的目的。

 

 

②选择理由:有机废气处理一体化设备和生物净化综合应用优势

1.前期投入少

设备运行初期只需要少量投加营养剂,不需要投入额外的化学品,微生物通过吸收废气中的养料而始终能处于良好活性。

2.耐冲击负荷量大

能自动调节废气浓度高峰值,而微生物能始终正常工作,耐冲击负荷的能力很强。这一点是洗涤&生物滤床过滤联合除臭设备有别于其它方法的最独到之处及优势所在。

3.设备操作简便、运行费用低

无需专人管理,运行费用极低。可二十四小时连续运行,且也适合于间歇运行。易损不减少,维护管理简单。

4.自动控制、全自动运行

5.模块拼装式

便于运输和安装,在增加除臭气量时只需添加组件、易于实施。

6.处理效率高、除臭效果好

采用中微DM微生物,提高了设备的处理效率,同时设备的填料也是由公司开发生产、具有表比面积大、生物膜易生易落、耐腐蚀、耐生物降解、保湿性能好、空隙率高、压损小及良好的布气布水等特性,因此有很长的使用寿命。

 

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