噴漆廢氣的主要處置方式及其成本對比研究

鄭　磊　夏友超

（1南京國環(huán)科技股份有限公司浙江分公司浙江杭州3100072浙江環(huán)科環(huán)境咨詢有限公司浙江杭州310007）

噴漆廢氣的主要處置方式及其成本對比研究

鄭磊1夏友超2

（1南京國環(huán)科技股份有限公司浙江分公司浙江杭州3100072浙江環(huán)科環(huán)境咨詢有限公司浙江杭州310007）

噴漆是現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)的基本環(huán)節(jié)，在包括汽車、家具、工業(yè)設備及用品生產(chǎn)過程中的廣泛應用。然而，噴漆自身及其后續(xù)烤漆環(huán)節(jié)均會帶來較為嚴重的VOCs污染，如果不經(jīng)過治理而成為無組織排放則對環(huán)境的影響較大。現(xiàn)階段，常見的處置方式除了前期搜集之外，還需要后續(xù)的處置才能夠完全消除其對環(huán)境的影響。本文對不同處置方式的工藝特點進行分析，并重點比較其處置成本。希望通過本文的研究能夠為今后的相關處置方法的選擇及應用提供依據(jù)。

噴漆廢氣；處置方式；成本對比；工藝特點

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展與社會進步，越來越多的工業(yè)品成為了人們生活的必需品。而在工業(yè)制成品外部加工的過程中，噴漆技術是一種常見方式。然而，由于噴漆工藝以及相關的原料產(chǎn)品在具體加工的過程中不可避免的會產(chǎn)生大量的可揮發(fā)性有機物。此種污染物如果不經(jīng)過有效處置，以無組織排放的方式釋放到環(huán)境中去會對自然環(huán)境以及周邊相關人員的身體健康造成嚴重的影響。為此，針對VOCs處置的研究一直是環(huán)境科學領域的熱點問題，也是未來一段時期內的科研攻關。但是，由于其存在的物質相對復雜、遷移性相對較好，因此在現(xiàn)階段并沒有一個學術界與實際應用生產(chǎn)環(huán)節(jié)均認可的標準處置方法，更多的根據(jù)具體的污染物類型及其總量進行適應性建設。

1　燃燒處理法

絕大部分的VOCs都是可燃的，且其凈化濃度下的綜合熱值能夠達到25 MJ/m3～30MJ/m3；該數(shù)值大約是天然氣的2/3左右。因此，通過燃燒的方式能夠有效的去除空氣中的VOCs，同時為其后續(xù)的應用提供能量供給。此外，在針對VOCS燃燒處置方法的研究過程中還存在一個不容忽視的前提，即當期燃燒后，產(chǎn)生的尾氣更多的以二氧化碳及水蒸氣的形式進行排放，而根據(jù)VOCs的種類不同，也會存在包括氮氧化物、二氧化硫等環(huán)境污染物，但相較于傳統(tǒng)火力發(fā)電存在一定的優(yōu)勢。

在應用燃燒處理法對VOCs進行處置的過程中，其成本主要來源于三個方面：一方面是通過燃燒往往與發(fā)電進行相配合，發(fā)電機組的構建費用是一次性投資；搜集后的VOCs很難保障其后續(xù)的燃燒完全以及發(fā)電熱值需求，因此需要通過天然氣的輔助才能夠合規(guī)達標，天然氣燃料成本投入是日常運行開銷；燃燒后的尾氣雖然大量是以二氧化碳及其水蒸氣的形式表現(xiàn)，但是其中的氮氧化物與二氧化硫等大氣污染物的后續(xù)處置的運行費用也相對較高。為此，此種方法成本投入較高，同時也存在一定的經(jīng)濟效益，在成本表現(xiàn)方面是一種可行方案。

2　回收處理法

回收處理方式中，吸收法適用于處理無機氣態(tài)水溶性污染物，且存在廢液的二次處理問題；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、風量大的特點，比較適合采用吸附法進行處理。在實際的應用過程中通過吸收的方式對于VOCs進行吸收是一種相對成本較低的方式。其具體的優(yōu)缺點表現(xiàn)為如下幾個方面：對低濃度、大風量的有機廢氣凈化效率高、操作簡單。同樣也存在一定的缺點：對廢氣的溫度和濕度有要求，特殊情況需要對廢氣進行預處理；另外，吸附VOCs后的載體需要進項再生處理。

而從成本的角度來進行分析，其成本構成主要分為如下幾個方面：搜集與吸收需要的容器作為其一次性設備投入，但是該容器原理簡單、建設便捷、且對于體積以及容量等要求相對較低，故成本相對較小；另一方面則是在進行吸收的過程中，根據(jù)相似相容的基本原理，往往采用有機溶劑來作為融合劑，大量融合劑的引入使得其運行成本相對較高；此外，溶劑的使用并不是可循環(huán)利用的模式，定期需要對有機溶劑內的揮發(fā)性有機物進行處理，才能夠恢復溶劑的吸收效力，此部分處理與回收部分的成本是后續(xù)運營的主要開支。值得足以的是此種處置模式并沒有簡單便捷的利用途徑，進而產(chǎn)生后續(xù)經(jīng)濟價值的能力相對較差。

3　吸附處理法

吸附處理技術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最常用的吸附劑是活性炭和分子篩沸石兩種。

常見的吸附劑主要包括了活性炭與沸石兩種。其中活性炭在運用的過程中，對于溫度以及濕度要求相對較高；溫度越高則會產(chǎn)生活性炭的自然，同時其吸附方程也會隨之左移，進而影響到最終的吸附效率；而相對濕度較大，則會由于活性炭對水分子的吸附作用，占據(jù)一定的吸附點位，使得其吸附效果較差。因此，在使得工程應用過程中，人們往往采用沸石作為吸附劑。沸石具有耐高溫（1000℃）；不可燃；對濕度的適應性較大（RH＜90%）等特點，更適宜于VOCs的吸附處置。

從成本的角度來分析，吸附方法是一種現(xiàn)場處置的方法，其不需要大型設備的單獨構建，與上文分析的方法相比較，具有較高的經(jīng)濟價值，且吸附劑的成本以及循環(huán)利用的模式成本也相對較低。值得注意的是，吸附后的VOCs僅能夠被固定在吸附劑內，而無法消除，還需要通過后續(xù)的處置手段加以去除，此部分成本可以納入到后續(xù)排污成本中去。

4　結語

噴漆廢氣的主要成分為VOCs，如果不進行合理的處置會對人體以及周邊環(huán)境造成嚴重的影響。現(xiàn)階段處置方式大致可以分為燃燒、吸收與吸附等三個方面，本文以此為背景，在探究各自方法技術要點的同時，對其成本進行分析。通過本文的分析，認為燃燒與吸附是一種較好的處置方式，二者的配合施用更可以解決近端搜集與遠端處置的矛盾，值得推廣。

[1]曹春,王麗萍,王晴晴,徐子媛.生物滴濾法處理噴漆廢氣[J].化工環(huán)保,2015,03:288-292.

鄭磊(1982—),男,工程師,主要從事環(huán)境影響評價工作。