工業(yè)噴漆廢氣的光催化氧化處理工藝實例探究

張卓

（江蘇方正環(huán)保集團(tuán)有限公司，江蘇 徐州221000）

1 引言

工業(yè)噴漆廢氣是主要的大氣污染的來源之一，其產(chǎn)生的有毒有害氣體會威脅人們的生存環(huán)境，對大氣帶來嚴(yán)重的破壞與污染。在噴漆量需求比較大的行業(yè)，如汽車、機(jī)械設(shè)備、家具等連續(xù)生產(chǎn)行業(yè)通常采用濕法噴霧凈化技術(shù)，主要針對廢氣濃度較高、風(fēng)量小的連續(xù)噴漆作業(yè)。小規(guī)模的企業(yè)通常采用干法凈化裝置，以降低廢氣的處理成本，提高廢氣處理效率。目前常見的噴漆廢氣處理方法包括等離子體技術(shù)法、光催化氧化法、燃燒法、吸附法、吸收法以及生物法等。下面主要針對某企業(yè)噴漆項目光催化氧化處理工藝進(jìn)行探究。

2 噴漆處理工藝

某公司主要生產(chǎn)高性能、高質(zhì)量、高技術(shù)的精密鑄件，在進(jìn)行鑄件前處理項目和表面噴涂的過程中，需要選擇科學(xué)合理的噴涂工藝和噴涂方法并合理配置噴涂材料。從當(dāng)前公司產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況來看，每年表面噴涂產(chǎn)品的總量高達(dá)四千噸，公司為了進(jìn)行有效的噴漆處理工作配置了一系列的生產(chǎn)建筑設(shè)施，包括危險化學(xué)品倉庫、公用配套設(shè)施、危險物品存放區(qū)域以及噴漆生產(chǎn)線等。

該公司噴漆工藝所使用的材料包括聚氨酯面漆稀釋劑、聚氨酯面漆固化劑、聚氨酯面漆、環(huán)氧底漆稀釋劑與固化劑，環(huán)氧底漆以及天然氣等，其中應(yīng)用含量最高的為天然氣，其次為環(huán)氧底漆。產(chǎn)品在噴涂的過程中產(chǎn)生的主要污染物包括固體顆粒物、二甲苯、甲苯以及非甲烷總烴，其中苯系化合物會對人體的呼吸道系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。在苯系化合物濃度含量較高的情況下，還容易誘發(fā)癌癥等疾病，嚴(yán)重威脅工人的生命健康。在進(jìn)行噴漆廢氣處理過程中，企業(yè)需要結(jié)合噴漆工藝的具體執(zhí)行現(xiàn)狀以及主要產(chǎn)生的污染物，采取水霧噴淋與過濾棉聯(lián)用的固體顆粒物處理方法以及活性炭與光氧化催化裝置聯(lián)用的有機(jī)有毒廢氣處理方法進(jìn)行噴漆工段的廢氣處理活動[1]。

3 工業(yè)噴漆廢氣處理中的光催化氧化工藝應(yīng)用

企業(yè)在進(jìn)行光催化氧化處理工藝應(yīng)用之前，需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐拇髿馕廴疚锞C合排放標(biāo)準(zhǔn)以及相應(yīng)的行業(yè)規(guī)定，明確廢氣顆粒物排放的標(biāo)準(zhǔn)以及所需要達(dá)到的排放需求，合理進(jìn)行噴漆廢氣的監(jiān)測與治理，通過完善的光催化劑、光催化環(huán)境和光催化設(shè)備減少工業(yè)噴漆廢氣中的有機(jī)污染物，提高工業(yè)噴漆廢氣的處理水平。工作人員在檢測噴漆廢氣的過程中，主要檢測的內(nèi)容包括甲苯、二甲苯、二氧化硫、氮氧化物、固體顆粒物的含量。工作人員每天早中晚采樣三次，并連續(xù)監(jiān)測兩天，將得到的數(shù)據(jù)取平均值處理，提高數(shù)據(jù)的采集質(zhì)量和采集精確度。噴漆廢氣甲苯與二甲苯的分析主要通過苯系物測定活性炭吸附與二氧化硫解析氣相色譜法進(jìn)行，顆粒物的檢測與分析主要利用當(dāng)?shù)毓潭ㄎ廴驹磸U物的濃度顆粒物的測定重量法，非甲烷總烴污染物通過固定污染源廢氣總烴甲烷和非甲烷總烴的測定氣相色譜法分析得到[2]。

工作人員結(jié)合監(jiān)測到的廢氣中的污染物含量以及污染物組成成分，通過光催化氧化處理工藝進(jìn)行空氣的凈化與處理。首先，利用過濾裝置對廢氣進(jìn)行粗過濾，去除廢氣中的懸浮顆粒，其次，將處理過后的廢氣經(jīng)過光催化氧化室進(jìn)行氧化處理。應(yīng)用納米活性材料作為氧化反應(yīng)試劑，在紫外線作用下，納米活化材料會發(fā)生強(qiáng)烈的催化反應(yīng)，使得材料具有極高的氧化能力，從而能夠促進(jìn)廢氣中有機(jī)揮發(fā)氣體的進(jìn)一步降解。在自然光的照射下，納米活性材料還可以在吸收太陽光能之后產(chǎn)生空穴與電子隊，空穴和電子具有強(qiáng)大的還原功能和氧化功能，可以與水迅速發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氧化能力較強(qiáng)的氫氧根自由基，使得原有的不容易被降解的有機(jī)污染物迅速氧化分解生成對環(huán)境無害的小分子或分解物，達(dá)到空氣凈化和改善的目的。光催化氧化工藝處理速度快，效率高，成本較低，是當(dāng)前應(yīng)用價值較高的一種工業(yè)噴漆廢氣處理工藝，在噴漆廢氣處理領(lǐng)域有十分廣泛的應(yīng)用價值。

4 結(jié)語

綜上所述，作為大氣污染的主要來源，工業(yè)噴漆廢氣不僅會對人們的健康產(chǎn)生一定威脅，還會嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡與大氣環(huán)境，因此，必須要加強(qiáng)對工業(yè)噴漆廢氣污染的凈化與處理，減少噴漆廢氣排放對周圍環(huán)境造成的影響與破壞。