自行車涂裝廢氣治理技術的對比

近些年隨著霧霆天愈來愈被社會大眾關注，VOC作為霧霆的主要成因之一，其排放限值也愈來愈嚴格，隨著《大氣污染防治行動計劃》發布，一方面推進清潔生產，在源頭上改變生產工藝，積極水性涂料和粉末涂料，來減輕VOC排放；另一方面加強末端廢氣治理，淘汰前期消耗高、凈化效率低的活性炭吸附和四元體直接燃燒處理的方法，探討適合自行車涂裝廢氣治理的經濟、實用的技術。
　　自行車涂裝廢氣來自于噴涂和烘干中揮發的溶劑(主要成分為苯類、正丁醇等)，其中噴涂工序廢氣中夾帶部分漆霧顆粒，廢氣中總物濃度在150~500mg/m3，單套噴涂工序總風量達30000~80000m3/h，屬于低濃度大風量的廢氣。
　　一、漆霧的處理
　　噴涂工序廢氣中夾帶的漆霧顆粒微小、粘度大，易粘附在物質表面。傳統的水洗式噴漆室無法   將漆霧去除，凈化廢氣前若不處理，漆霧會粘附在廢氣處理設備表面，影響甚至破壞處理效果。
　　現漆霧處理有干式和濕式，干式一般有絲網、卷簾、袋式等，濕式即水洗滌，本文介紹濕、干結合的處理方法。廢氣以   速度進人帶多層旋流板的洗滌塔，洗滌塔內霧化水自上而下與廢氣逆向對流，充分接觸，同時洗滌用水添加油漆絮凝劑，以增強漆霧去除效果；經洗滌塔洗滌后廢氣進人活性炭干式吸附設備，除掉水霧，同時除去少量的殘留漆霧。
　　二、廢氣的治理
　　1、治理方法
　　自行車涂裝VOC凈化在90年代國營企業階段開始治理，當時的治理以活性炭吸附+燃燒為主，消耗高，并未推廣使用。90年代中期后，自行車行業合資和私營企業開始發展，經過20的發展，隨著經濟   的提升和政策的限制(排污申報和排污收費制度等)，自行車行業VOC治理也開始引以重視，VOC治理設備開始陸續使用，經過近幾年發展，自行車涂裝VOC治理技術也開始逐漸成熟起來。
　　不同的治理技術各有所長，對應不同的VOC廢氣，只有在其特定的適用范圍和使用條件下才能夠達到為理想的治理效果。在經濟上也要考慮其合理性。且在很多情況下，依靠單一的治理技術往往達不到治理要求，需要采用兩種或兩種以上的組合治理。
　　根據自行車涂裝廢氣低濃度、大風量的特點，目前行業運用的處理工藝主要有：吸附脫附+燃燒、低溫等離子+催化氧化、UV催化氧化等，從中選擇適合的處理方法，是我們所要做的。
　　2、吸附脫附+燃燒
　　吸附脫附+燃燒又可分為多種方式來實現，其中活性炭凈化設備吸附濃縮裝置根據吸附床結構不同，可分為旋轉式和固定床式，旋轉式結構以分子篩吸附材料為代表，固定床結構以蜂窩狀活性炭吸附材料為代表，兩者相比，分子篩吸附材料為無機硅酸鹽，相較活性炭而言，   了起火隱患，且旋轉式轉輪吸附占地面積比固定床要小，但對于單班單運轉的操作模式而言，轉輪的頻繁啟動對設備損害較大，無論是新型的旋轉式還是傳統的固定床都是利用固定的高吸附材料將廢氣中的VOC進行吸附收集，吸附飽和后利用熱源加熱脫附，高吸附性活性炭或分子篩   循環利用，脫附出的VOC進人燃燒處理；燃燒處理蓄熱式燃燒技術已經逐步取代了傳統的燃燒技術，一般采用蓄熱式氧化燃燒(RTO)或蓄熱式催化氧化燃燒(RCO)工藝，將VOC氧化成H2O和CO2后排放，同時熱量能充分回收利用。
　　吸附脫附+燃燒法VOC凈化效率能達到以上，好的凈化率能到。但該法投資成本高，運行費用大(吸附材料、貴金屬催化劑   換等)，且若廢氣中漆霧處理不凈，漆霧會粘著在活性炭或分子篩等固體吸附材料上，對吸附床的損壞，輕則吸附效果變差，風阻加大，縮短活性炭的壽命，重則   堵死，處理系統失效。
　　從運行的   性上，   先嚴格控制催化燃燒處理裝置的溫度和VOC氣體濃度都在   范圍內，超出設定限制自動報警，及時調節，控制VOC氣體濃度與溫度，以遠離VOC氣體的爆炸下限；其次催化燃燒處理裝置設備內部采用耐火材料，物質，設備還設有阻火器、膜、閥、   閥等   措施，催化燃燒處理裝置   防護性能要求很高，選用時要特別留意裝置的   性能。
　　3、低溫等離子+催化氧化
　　低溫等離子體是繼固態、液態、氣態之后的物質第四態，當外加電壓達到氣體的放電電壓時，氣體被擊穿，產生包括電子、各種離子、原子和自由基在內的混合體。放電過程中雖然電子溫度很高，但重粒子溫度很低，整個體系呈現低溫狀態，所以稱為低溫等離子體。當廢氣經過VOC低溫等離子體凈化設備時，這些   電子、自由基等活性粒子與廢氣中物分子進行非彈性碰撞，使物分子化學鍵斷裂，發生一系列復雜氧化、降解化學反應，被氧化的的廢氣進人后級催化氧化裝置，在催化載體的作用下進一步氧化，提高了氧化降解的效率，使廢氣中物轉變為的H2O和CO2，使廢氣凈化。
　　等離子+催化氧化法VOC凈化效率能達到90%，沒有燃燒去除率高，但其工藝、設備較濃縮燃燒簡單，投資成本和運行費用較低，且在應對漆霧影響上要優于吸附燃燒，若少量漆霧進人等離子體，其的氧化性可以分解處理漆霧，處理后殘留物隨著排風被吹掃出去，   能適應涂裝廢氣的治理。
　　該處理方法因其直接處理大風量、低濃度的VOC，運行的   性要優于吸附濃縮+燃燒法，但因噴涂作業的性，設備仍需設有阻火器、膜、閥、   閥等   措施。
　　4、UV催化氧化
　　當廢氣經過UV凈化設備時，   波長的紫外光進行光催化反應，產生大量的強氧化基和臭氧，與VOC反應生成H2O和CO2，達到凈化空氣的效果。該技術凈化效率85%，與等離子相比，因燈管的局限性，無法做到等離子體的，從現用處理設備看處理能量稍欠缺。投資成本和運行費用較低，   性與等離子相近。
　　5、治理方法對比
　　從工藝可行性上，吸附脫附+燃燒和低溫等離子+催化氧化兩種凈化方法90%以上的VOC去除效率處理自行車行業大風量低濃度的VOC，可以做到達標排放，滿足公司廢氣嚴格治理要求。
　　從二次污染上，吸附脫附+燃燒的吸附材料如活性炭一般2~3年   換一次，   換下的活性炭屬廢棄物，按照規范應交由當地有資質的單位進行處理；低溫等離子+催化氧化凈化不會產生二次污染。
　　從運行能耗上，低溫等離子+催化氧化凈化裝置結構合理，阻力小，占地少，穩定性好，耗能低，每處理10000m3/h風量耗能為1.5kW~3kW；吸附脫附+燃燒工藝較復雜，每處理10000m3/h風量耗能是低溫等離子+催化氧化凈化的至少2倍以上，且除了電能消耗，還有每天開車前期VOC濃度不能自燃時的   氣的消耗，其耗能較低溫等離子要高出許多。
　　從可操作性上，公司采用單班運轉的工作制度，要求廢氣污染治理設施可以長時間連續正常運轉，又要面對頻繁停開機，低溫等離子催化氧化凈化設備系統采用一鍵式啟動，操作簡單，且可長期穩定運行，無耗損，使用壽命10年以上，在降低運行成本的同時了設施的連續運行；吸附脫附+燃燒凈化VOCs裝置結構復雜，多臺設備同時運轉工作，要求具有   操作能力的人員，且頻繁開停機除了對轉輪設備有損害，其燃燒處理每次都需升溫到工藝溫度，日常的運行費用也高。
　　從設備維護保養上，低溫等離子+催化氧化凈化裝置內部采用便于拆卸的模塊形式，維護清洗簡便；吸附+燃燒裝置，無論是固定床活性炭還是轉輪分子篩都沒有清洗回用，漆霧污染只能   換新材料，消耗高。
　　從   性上，上文已分別迸行了說明，可以看出VOCs低溫等離子催化氧化凈化裝置在   性上是要優于吸附脫附+燃燒凈化裝置的。
　　作為自行車涂裝企業，清潔生產、節能減排是企業的責任，也是涂裝技術發展的方向。面對自行車行業現狀，根據涂裝廢氣的排放特征和排放控制要求(排放標準)，制定適合行業的使用技術，即技術上可行，經濟上合理，運行上   ，且可操作性強的環保設備是   要考慮的。從上文的分析中可以看出低溫等離子+催化氧化是目前在處理大風量低濃度廢氣中合理節能的方法之一。經過多方調研、學習、探討，我們選擇了低溫等離子+催化氧化凈化技術。