在部分产品的喷漆与烤漆生产过程中,会出现大量的工艺尾气排放,这些尾气对自然环境的危害较大,给操作工人的健康带来较大的威胁。具体来说,喷漆、烤漆等工艺需要使用大量苯、甲苯、乙苯、乙酸乙酯等挥发性化合物,作为涂料溶剂以及稀释剂等。这些有 机溶剂在喷涂时不会吸附在工件表面,会全部挥发到空气中变为有 机废气。这些废气具有沸点低、常温下容易挥发等特征,对周边环境以及操作人员的身体健康产生较大的影响。
我国一些大城市的空气中挥发性有 机化合物含量是美国城市的数倍,工业生产排放的有 机废气已经成为我国城市大气污染的主要因素。这些气体挥发时会产生刺激性气味,对操作人员的身体危害很大,短期接触后会引发恶心、头晕等,大量吸收后会损害人体的内脏、神经系统等。因此,在工业生产活动中,除了采用必 要的防护措施外,还要尽量避免有 机废气的排放,全 面收集与净化有 机废气。
1、基本原理
本方案将蜂窝状活性炭作为吸附剂,通过吸附净化、脱附再 生并浓缩挥发性有 机物(VOCs)以及催化燃烧的原理,即将大风量、低浓度的有 机废气通过蜂窝状活性炭吸附实现空气净化的目标。在活性炭吸附饱和后,再通过热空气脱附使得活性炭再 生,脱附得 到的浓缩有 机物被送到催化燃烧床进行催化燃烧,内部的有 机物质被氧化成为无 害的CO2以及H2O。燃烧后的热废气通过热交换器加热冷空气,热交换后降温气体部分排放,部分用于蜂窝状活性炭的脱附再 生,实现节能的目标。整套设备含有预滤器、吸附床、催化燃烧床和风机等设备。
相比其他有 机废气处理方法,该方法是一种综合处理模式,汲取了其他模式的优点,技术较为成熟可 靠,对于处理大风量、低浓度的有 机废气具有较大优点,在催化燃烧的作用下,净化效果可以达到很好。
2、处理工艺设计
2.1、预处理
对于有 机废气,人们应先开展水喷淋,去除废气内部的杂尘、可溶性有 机物。喷淋后,气体内部具有大量水分和少量粉尘,为避免水分与粉尘影响活性炭吸附床的有 效 运行,人们需要在处理时利用高 效率的过滤器进行过滤。
2.2、吸附操作
经过预处理的有 机废气,在风机的作用下引入吸附床,将其均匀地分布在活性炭表面。依据分子间的范德华力,活性炭会将有 机废气吸附在表面,这一过程耗时较少,但时间越长,吸附越彻 底。二者之间没有出现较大的化学反应,而有 机 废气却达到较高的净化效果。经过净化后的洁净废气可以达到相关大气污染物的排放标准,在风机的作用下,其可以达到15m高排气筒的排放标准。每套废气净化处理系统含有三个级别的吸附床,两套用来吸附,一套用来脱附,三套设备可以实现轮流操作。
2.3污水处理
水喷淋预处理之后,含有杂质与有 机物的废水被引入喷漆车间的污水处理池内开展沉淀,去除大颗粒的杂物。含有有 机物的废水呈现出弱酸性,为降低污水回用对设备的腐蚀,人们需要添加少量片碱,开展中和反应,调节其酸碱度。在经过较为彻 底的净化后,废水可以循环利用,可以再次用于水喷淋预处理模块,污水处理单元基本没有污水外排现象。