吳鐵力
(溫州瑞林環保科技有限公司 浙江溫州 325000)
在社會經濟的快速發展影響下,當前我國工業生產所引起的環境污染問題也日益突出。其中,有數據統計顯示,十二五期間,我國的國家以及各地方進行控制的主要污染物為NO2、SO2,并且近年來噴涂工藝中產生的有機廢氣污染也越來越受國家及各地區環境治理的重視。噴涂工藝中的有機廢氣污染來源,主要表現為噴涂使用的涂料,其涂料成分主要包括成膜物質以及溶劑、助劑、顏料等。此外,二甲苯與甲苯系物屬于典型的溶劑物質,是促進涂料中成膜物質的均勻液態溶解或分散實現的重要物質,在噴涂工藝中應用后又會向大氣中揮發,一旦被人體吸入,就會導致其中樞神經系統出現麻痹等,對人體的造血功能形成抑制,危害十分嚴重[1]。因此,加強對噴涂工藝中的有機廢氣估算與治理研究,具有十分積極的作用和意義。
環境影響評價是指對規劃和建設項目實施后可能造成的環境影響進行分析、預測和評估,提出預防或者減輕不良環境影響的對策和措施,進行跟蹤監測的方法與制度。其中,環境影響評價主要對人類活動在自然環境中的影響以及對人類社會的破壞等問題進行關注,在對其具體影響評價基礎上,進行相應的防治對策與治理手段制定,為人類活動開展提供有效的指導,從而降低其環境的污染與破壞影響。環境影響評價是一種環境問題預防和環境保護的方法與制度,也是現階段我國進行環境污染問題防治的一種重要工具[2]。
結合工業生產的實際情況,噴漆工藝的主要作業內容包括調漆、噴漆、流平以及烘干/晾干等,上述各作業工序的開展過程中會產生一定的有機廢氣與漆霧,如果對其處理不當,就會導致周圍環境以及有關人員的健康受到威脅。尤其是各企業在噴漆工藝中所使用的溶劑與漆料類型多樣,導致對噴漆工藝有機廢氣產生情況進行的估算具有一定的復雜性。一般情況下,噴漆工藝的各作業內容開展中,所產生的有機廢氣主要包含苯、二甲苯以及甲苯等有害成分,并且根據噴漆工藝中采用的輔助溶劑不同,還可能包含酯類、醚類以及酮類等多種化學成分,對噴漆工藝作業開展地區的環境質量以及有關人員健康存在著較大的危害影響。
噴漆工藝中有機廢氣的產生及其成分組成,和漆料溶劑之間有著較為密切的關系。其中,噴漆作業開展中,進行漆料噴涂時,一些未在加工工件表面形成附著的涂料就會形成漆霧,而漆料中的有機溶劑則會形成具有揮發性的有機廢氣。由此可見,噴漆工藝中的污染廢氣主要由具有揮發性的有機廢氣和漆霧兩大部分組成,在針對噴漆工藝的污染廢氣進行治理過程中,也主要圍繞漆霧和有機廢氣進行合理控制和處理,即根據涉及噴漆工藝作業企業工藝操作中所使用的漆料數量以及具體類型確定廢氣的產生情況及來源,為后續的有機廢氣估算及治理提供依據[3]。
對涉及噴漆工藝的環境影響評價項目進行分析時,如果對項目建設單位所提供的研究或設計資料過度相信或依賴,未按照有關技術規范對環境影響評價項目的VOCs 排放量進行有效核算,就會導致工程分析中噴漆工藝的有機廢氣排放情況和實際情況存在一定的差異,從而對噴漆工藝有機廢氣治理措施的選擇及污染物排放總量的確定產生影響,應引起重視。針對上述問題,在進行噴漆工藝的環境影響評價項目工程分析時,對項目的可行性研究報告及設計文件所提供的數據資料,應進行詳細充分的計算分析,確保其與項目投產后實際情況相匹配。其中,對噴漆工藝的環境影響評價,需要根據其工藝項目中所使用的漆料成分分析結果,通過物料衡算等方法,對噴漆工藝的有機廢氣產生量進行準確估算。物料恒算法進行噴漆工藝有機廢氣估算,是以質量守恒定律為估算分析的基礎,通過對噴漆工藝項目的物料入方與出方情況的計算,即按照“單位時間內進入噴漆工藝操作系統的全部物料,其質量與進入產品的全部物料的質量及損失物料的質量的和值相等”規律,進行噴漆工藝的漆料衡算與分析。其中,在對漆料的具體分析與計算中,需要注意漆料的總量包含固體分與揮發分,漆料中的固體分在漆料噴涂后,一部分會附著在工件上,根據其附著率即可對附著在工件上的固體分進行計算獲取,而另一部分則會以漆霧形式進行逸散,而漆霧在噴漆工藝中會通過有關凈化處理裝置進行處理,根據其處理效率,也能夠實現有關參數的計算和獲取。此外,漆料中的揮發分在噴漆加工中會通過噴漆房中的收集裝置進行收集,根據其收集效率和處理效率,即可對VOCs,也就是揮發分產排放情況進行估算獲取[4]。
對噴漆工藝中的漆料進行物料衡算分析,需要對所有進入生產環節的漆料進行分析。漆料的物料衡算中,其揮發分就包含了漆料中的所有VOCs 含量,而物料中的VOCs 含量則需要根據漆料產品的質檢報告數據或安全技術說明書進行確定,并按照相應的技術規范和計算方法,進行計算和分析。
結合上述對噴漆工藝有機廢氣產生以及在環境影響評價中對其進行的估算分析,加強對噴漆工藝有機廢氣的有效治理,以減少其對周圍環境以及有關人員健康的危害影響,具有十分積極的作用和意義。其中,在進行噴漆工藝有機廢氣治理研究中,需要從噴漆工藝有機廢氣的有效預處理以及全面處理兩個方面,對其相關治理措施進行分析和研究,以促進對噴漆工藝有機廢氣治理的效果提升。
根據上述對噴漆工藝的廢氣污染情況分析,可以看出,噴漆工藝中所產生的廢氣污染物主要包含揮發性有機廢氣與漆霧兩種類型,其中,在進行噴漆工藝的有機廢氣排放治理中,為促進對廢氣排放的凈化處理效果,需要通過預處理方式,對噴漆工藝所產生的污染廢氣中漆霧部分進行有效去除,從而為噴漆工藝的有機廢氣進行進一步有效處理打下良好基礎。值得注意的是,結合當前對噴漆工藝有機廢氣的預處理措施,不同的處理方法與技術措施在具體應用中,也具有各自不同的優勢和缺陷。其中,濕式處理方法在噴漆工藝有機廢氣的預處理應用中,不僅技術穩定性表現較好,且處理效率較高,整體成本相對較低,但是其前期設備投入所需的資金費用相對較高;而干式凈化漆霧方法進行噴漆工藝有機廢氣預處理應用的過濾效率比較低,且應用范圍相對較小,但是隨著水性材料在噴漆工藝中的推廣應用,使得該方法在噴漆工藝有機廢氣預處理中的應用范圍也不斷擴展,如前期投資小、不產生高濃度、難處理有機廢水污染物等優勢,使其具有一定的應用發展前景[5]。
在噴漆工藝有機廢氣的治理過程中,當前較為常見的處理技術主要包括新型凈化技術以及傳統凈化技術、復合凈化技術等多種不同的技術類型。其中,吸附法以及吸收法、冷凝法、燃燒法等方法,作為傳統的噴漆工藝有機廢氣有效凈化與處理技術,在實際應用中較為常見;而噴漆工藝有機廢氣的新型凈化處理技術,主要包含生物法、光催化法、等離子體凈化法、膜分離法等;而復合凈化技術在噴漆工藝有機廢氣凈化處理中的應用,主要是對傳統凈化技術與新型凈化技術的有效組合應用,即通過將兩種凈化處理技術的特征優勢相互融合,對上述凈化處理技術進行聯合應用,促進其在噴漆工藝有機廢氣處理中的作用和優勢得到更加充分的發揮,以取得更好的噴漆工藝有機廢氣處理效果。采用吸收法對企業噴漆工藝有機廢氣排放進行處理,由于廢氣中的“三苯”等化學成分的活性較低,溶解性不高,導致其處理效果相對較差,因此,在家具制造以及汽車、設備制造等涉及噴漆工序的領域,該方法在廢氣凈化應用中的作用優勢不明顯;而冷凝法進行這類企業噴漆工藝有機廢氣處理應用的能耗較高,且進行處理過程中對設備性能與制冷劑等的要求較高,對廢氣濃度要求較高,推廣應用局限性較大。此外,作為新型凈化處理技術的光催化法以及膜分離法、生物法、等離子體凈化法等方法,由于其進行VOCs 處理的裝置規模較小,廢氣凈化效率不穩定,再加上其在我國的推廣應用尚處于起步階段,因此,進行大規模推廣應用的范圍相對較小,需要在實際應用中結合具體情況進行合理選擇。而對漆料使用量較大的家具、汽車等涉及噴漆工藝生產企業,在進行噴漆工藝有機廢氣處理中,可以根據VOCs 的濃度以及流量等因素條件,選擇不同的復合凈化技術進行噴漆工藝有機廢氣處理應用,比如,活性炭吸附/脫附聯合催化燃燒法,或者光氧催化加低溫等離子組合技術、沸石濃縮轉輪吸附聯合催化燃燒技術等,在實際應用中均具有較好的效果,具有廣闊的應用前景。
總之,對環境影響評價中噴漆工藝有機廢氣估算與治理的研究,有利于促進噴漆工藝有機廢氣排放治理及其環境影響評價建設水平提升,從而有效減少和控制噴漆工藝有機廢氣排放所產生的危害影響,促進我國環境保護與工業生產的同步發展,具有十分積極的作用和意義。