涂裝車(chē)間作為汽車(chē)工廠(chǎng)的主要污染源，其噴漆室的廢氣通常采用排氣筒直接高空排放，對環(huán)境污染嚴重。針對噴漆室廢氣風(fēng)量大、濃度低的特點(diǎn)，通過(guò)幾種廢氣處理方式的綜合對比，制定出適用于噴漆室廢氣處理的方案，并在某汽車(chē)涂裝項目中成功運用，噴漆室廢氣經(jīng)過(guò)處理后達到排放標準，經(jīng)濟可行。

伴隨著(zhù)我國工業(yè)的迅速發(fā)展，在經(jīng)濟快速增長(cháng)的同時(shí)，環(huán)境問(wèn)題也日益凸顯出來(lái)。近年來(lái)，汽車(chē)制造業(yè)發(fā)展得如火如荼，各大汽車(chē)公司都在全國各地開(kāi)疆拓土，建設新的生產(chǎn)基地。汽車(chē)生產(chǎn)的四大工藝中，涂裝車(chē)間是產(chǎn)生“三廢”多的環(huán)節，其中涂裝廢氣是涂裝“三廢”中的主要部分。因此，如何有效治理汽車(chē)工業(yè)大氣污染已經(jīng)成為亟待解決的重要問(wèn)題。在這種新形勢下，為了實(shí)現社會(huì )的可持續發(fā)展，為人民創(chuàng )造更好的生存環(huán)境，許多地方政府的環(huán)保部門(mén)已經(jīng)針對汽車(chē)行業(yè)陸續出臺了汽車(chē)表面涂裝大氣污染物排放標準。

汽車(chē)涂裝車(chē)間的廢氣主要來(lái)源于噴漆室、晾干室和烘干室。目前，烘干室的廢氣在各大汽車(chē)工廠(chǎng)都是經(jīng)過(guò)焚燒處理，達到排放標準后再排放的。然而，噴漆室和晾干室的廢氣則基本都是通過(guò)排氣筒直接高空排放，未經(jīng)任何處理，不能滿(mǎn)足新的環(huán)保法規要求。為了適應新的標準，目前許多在建和新建的汽車(chē)工廠(chǎng)已經(jīng)明確要求對噴漆廢氣進(jìn)行處理后再排放，甚至對現有的老舊涂裝線(xiàn)也提出對噴漆廢氣處理的改造需求，這既是企業(yè)的責任，也是必須履行的義務(wù)。因此，針對噴漆廢氣的特點(diǎn)，制定出合理、經(jīng)濟的處理方案就顯得尤為緊迫和重要。本文就是針對噴漆廢氣處理技術(shù)的應用進(jìn)行探討。

1廢氣處理方式

汽車(chē)涂裝工藝過(guò)程中，噴漆室、晾干室和烘干室會(huì )有大量有機溶劑(VOCs)揮發(fā)出來(lái)，通過(guò)廢氣系統排到車(chē)間外，會(huì )嚴重危害人體健康和生態(tài)環(huán)境，必須處理后再排放。廢氣中VOCs的處理方法主要有兩類(lèi)：一類(lèi)是破壞性消除法，如焚燒或催化燃燒法等，將VOCs轉化為CO₂和H₂O;另一類(lèi)是回收法，如吸附法、吸收法、冷凝法和膜分離法。

1.1燃燒處理法

大部分的VOCs都是可燃的，可以通過(guò)熱力燃燒或催化燃燒方式進(jìn)行處理。采用燃燒法處理的優(yōu)點(diǎn)是：VOCs凈化效率高，有機廢氣不需要預處理，可靠性高。但其缺點(diǎn)是：廢氣處理溫度高，對于低濃度、低溫度廢氣，燃料耗能大;凈化后氣體排放溫度高，需要設置熱回收裝置;單臺設備的燃燒室處理風(fēng)量有限，對于大風(fēng)量廢氣，不僅造價(jià)很高，而且占地面積大。

對于烘干室的廢氣，由于其VOCs濃度和溫度較高(濃度為1000mgCm3，溫度在150～2000C)，且風(fēng)量不大(總廢氣量一般不超過(guò)5萬(wàn)NmⅦ)，適宜采用燃燒方式進(jìn)行處理，比如，目前汽車(chē)涂裝車(chē)間應用為廣泛的蓄熱式焚燒設備(RTO)或熱力式廢氣焚燒爐(TNV)。而對于噴漆室和晾干室廢氣，由于其濃度和溫度較低，風(fēng)量較大(一般濃度<300ms/m3，溫度<30℃，風(fēng)量>10萬(wàn)Nm‰)，因此采用燃燒處理方式既不經(jīng)濟，也不合理。

1.2回收處理法

回收處理方式中，吸收法適用于處理無(wú)機氣態(tài)水溶性污染物，且存在廢液的二次處理問(wèn)題;冷凝法和膜分離法適用于處理小流量、高濃度廢氣;針對噴漆室廢氣濃度和溫度低、風(fēng)量大的特點(diǎn)，比較適合采用吸附法進(jìn)行處理。

采用吸附法處理廢氣的優(yōu)點(diǎn)是：對低濃度、大風(fēng)量的有機廢氣凈化效率高、運行費用低、操作簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是：對廢氣的溫度和濕度有要求，特殊情況需要對廢氣進(jìn)行預處理;另外，吸附VOCs后的載體需要進(jìn)項再生處理。

2廢氣吸附處理工藝

2.1吸附劑

吸附處理技術(shù)的核心是吸附劑的性能，高性能的吸附劑應具有均勻孔道、較大的吸附容量、良好的疏水性以及容易再生等特性。目前在工業(yè)應用中，有機廢氣吸附處理工藝常用的吸附劑是活性炭和分子篩沸石兩種。

活性炭具有孔穴豐富、比表面積大的優(yōu)點(diǎn)，適用于大部分VOCs的吸附凈化，但是當廢氣濕度>60%時(shí)，其吸附效果會(huì )大大降低。另外，活性炭材料普遍存在安全性較差的問(wèn)題，當采用熱空氣再生時(shí)，易發(fā)生著(zhù)火現象，其再生多采用高溫水蒸汽。而涂裝車(chē)間的噴漆室廢氣相對濕度RH一般為85%～90%，如果采用活性炭吸附，需要對廢氣進(jìn)行除濕預處理，而且再生工藝復雜，因此不適用。

相對于活性炭，沸石吸附劑的特性為：不可燃;耐溫1000℃，可用熱空氣高溫再生;有較強的疏水性，當廢氣濕度RH<90%I對，表現出很好的VOCs吸附效果。

2.2吸附工藝

按吸附劑在裝置內的工作狀態(tài)，可將吸附工藝設備分為固定床、移動(dòng)床、流化床和轉輪式14】。其中，固定床不能滿(mǎn)足連續吸附的要求。移動(dòng)床和流化床雖可以連續吸附，但存在吸附劑的磨損和消耗問(wèn)題。轉輪式吸附工藝如圖1所示。轉輪主體為一個(gè)表面用吸附劑覆蓋的旋轉輪，劃分為三個(gè)區域：吸附區、再生區和冷卻區。有機廢氣經(jīng)鼓風(fēng)機送人吸附區，VOCs成分被吸附后，成為凈化氣體排出。然后，吸附了VOC的吸附劑轉入再生區，在高溫空氣的作用下，VOC成分被有效脫附，隨再生空氣排入焚燒設備處理，而吸附劑獲得再生后轉入冷卻區進(jìn)行降溫，便于下一步再次進(jìn)人吸附區有效吸附VOC成分。隨著(zhù)轉輪的轉動(dòng)，吸附劑周期性進(jìn)行吸附、脫附和冷卻，實(shí)現對有機廢氣的凈化f3I。因此，采用轉輪式吸附工藝，可以?xún)艋袡C廢氣，在線(xiàn)實(shí)現再生，設備簡(jiǎn)單易維護，而且吸附劑的損耗極少。

綜上所述，針對涂裝車(chē)間的噴漆室有機廢氣，采用分子篩沸石吸附劑的轉輪式吸附工藝為適用。

3噴漆廢氣處理方案及應用

以某汽車(chē)涂裝車(chē)間為例，由于采用溶劑型清漆工藝，其噴漆室廢氣濃度遠高于排放標準，必須處理后才允許排放。因此，針對沸石轉輪吸附工藝在噴漆廢氣處理中的應用，做了詳細的方案設計。該車(chē)間噴漆廢氣參數如表l所示。

針對廢氣參數，在處理方案中選用了一臺美國進(jìn)口品牌的沸石吸附轉輪產(chǎn)品(規格4200)，濃縮比為14：1。濃縮后廢氣采用三室RTO廢氣焚燒設備進(jìn)行處理。方案原理如圖2所示。

該廢氣處理系統可分為幾個(gè)部分：廢氣過(guò)濾系統、轉輪吸附濃縮系統、廢氣焚燒系統及余熱利用系統。優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾方面：

(1)經(jīng)沸石轉輪濃縮后的廢氣與來(lái)自車(chē)間的烘干室廢氣共用一套廢氣焚燒設備(RTO)進(jìn)行處理，減少設備投資成本。

(2)廢氣進(jìn)入轉輪之前經(jīng)過(guò)三級過(guò)濾，減少對沸石轉輪的污染。

(3)由于沸石的吸附效率與廢氣溫濕度有很大關(guān)系(要求溫度≤35℃，相對濕度≤90%)，因此在轉輪設備的廢氣人El引入一路來(lái)自RTO的熱空氣，用于調節廢氣溫濕度。

(4)RTO設備的排氣管路增加一套汽水換熱裝置，用于加熱車(chē)間熱水，有效節能。

目前該車(chē)間已經(jīng)正常生產(chǎn)一年多時(shí)間，通過(guò)實(shí)際驗證，清漆廢氣經(jīng)吸附轉輪處理后，其VOC濃度由原來(lái)的220mg/m3降至20mg/m3，VOC去除效率大于90%;濃縮后廢氣和烘干室廢氣經(jīng)RTO設備處理后的廢氣濃度可降至28mg/m3，*環(huán)保要求。

4結束語(yǔ)

隨著(zhù)環(huán)境問(wèn)題日益嚴重，企業(yè)和個(gè)人都有責任、有義務(wù)做出積極的努力改善環(huán)境，實(shí)現經(jīng)濟社會(huì )的健康可持續發(fā)展。采用本方案對涂裝車(chē)間噴漆廢氣進(jìn)行處理后，設備運行可靠，VOCs排放總量可以減少80噸/年，具有非常重要的社會(huì )意義。