【谷騰環保網訊】01 引言

我(wo)國(guo)VOCs排(pai)(pai)(pai)放(fang)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)主要(yao)(yao)(yao)包括工(gong)業(ye)(ye)(ye)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)、生(sheng)(sheng)活(huo)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)和移(yi)動(dong)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)等。其(qi)中(zhong)，工(gong)業(ye)(ye)(ye)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)是(shi)(shi)最(zui)主要(yao)(yao)(yao)的(de)排(pai)(pai)(pai)放(fang)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)，排(pai)(pai)(pai)放(fang)貢獻率高(gao)達55.5%；而工(gong)業(ye)(ye)(ye)涂裝(zhuang)工(gong)序則(ze)是(shi)(shi)VOCs工(gong)業(ye)(ye)(ye)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)重(zhong)要(yao)(yao)(yao)組成部(bu)分，其(qi)排(pai)(pai)(pai)放(fang)量占整個工(gong)業(ye)(ye)(ye)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)20%以上(shang)(shang)(shang)。鑒(jian)于工(gong)業(ye)(ye)(ye)涂裝(zhuang)涉(she)及行(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)廣，包括汽車制(zhi)造(zao)(zao)與維修、船舶制(zhi)造(zao)(zao)、集裝(zhuang)箱制(zhi)造(zao)(zao)、家具制(zhi)造(zao)(zao)、通信設(she)備(bei)及其(qi)他電(dian)子終端產(chan)品制(zhi)造(zao)(zao)、通用(yong)設(she)備(bei)制(zhi)造(zao)(zao)、專用(yong)設(she)備(bei)制(zhi)造(zao)(zao)和電(dian)氣機(ji)(ji)械及器材制(zhi)造(zao)(zao)等行(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)；VOCs排(pai)(pai)(pai)放(fang)量大(da)，且排(pai)(pai)(pai)放(fang)富含(han)(han)芳香烴(jing)和含(han)(han)氧有機(ji)(ji)物(wu)等光化學(xue)反(fan)應(ying)活(huo)性大(da)、毒性高(gao)的(de)物(wu)質(zhi)，對空氣質(zhi)量影響較大(da)；此外工(gong)業(ye)(ye)(ye)涂裝(zhuang)使(shi)用(yong)溶劑(ji)型涂料的(de)比例高(gao)達75%，控制(zhi)上(shang)(shang)(shang)游涂料產(chan)品，減排(pai)(pai)(pai)潛力巨大(da)。因此，我(wo)國(guo)應(ying)對工(gong)業(ye)(ye)(ye)涂裝(zhuang)VOCs污染予以重(zhong)點控制(zhi)，在(zai)政(zheng)策上(shang)(shang)(shang)有要(yao)(yao)(yao)求(qiu)、有引(yin)導、在(zai)技術上(shang)(shang)(shang)有支撐、有保(bao)障，在(zai)管理(li)上(shang)(shang)(shang)有突破、有提高(gao)。在(zai)2019年(nian)國(guo)家生(sheng)(sheng)態環境(jing)部(bu)下發的(de)《重(zhong)點行(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)揮發性有機(ji)(ji)物(wu)治理(li)方案(an)》通知中(zhong)，將涂裝(zhuang)行(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)作為重(zhong)點行(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)，要(yao)(yao)(yao)求(qiu)企業(ye)(ye)(ye)切實提升末端治理(li)水平，因此，如何經濟、穩定、高(gao)效地去除涂裝(zhuang)工(gong)藝中(zhong)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)VOCs，是(shi)(shi)近幾年(nian)研究的(de)課題(ti)。

02 涂裝行業常見VOCs廢氣處理方法

目(mu)前常(chang)見的(de)VOCs廢(fei)氣(qi)處(chu)理方法有：燃(ran)(ran)燒(shao)法、吸(xi)(xi)附(fu)法、冷凝(ning)法、化學氧化法、低溫等離(li)子法、光催化氧化法和生物(wu)降解法等。在生態(tai)環境部頒(ban)發的(de)《涂裝工業(ye)污(wu)染防治可(ke)行(xing)技術指南》中(zhong)，推(tui)薦使用吸(xi)(xi)附(fu)法、燃(ran)(ran)燒(shao)法、冷凝(ning)法或其中(zhong)的(de)組(zu)合(he)工藝進行(xing)處(chu)理。在實際應用過程(cheng)中(zhong)，根(gen)據企(qi)業(ye)實際產污(wu)情況(kuang)，企(qi)業(ye)對(dui)工程(cheng)匹配情況(kuang)可(ke)合(he)理選擇工藝。

03 涂裝行業廢氣處理工程實例

1、項目概況

武漢(han)某汽車飾件涂裝工藝(yi)在生(sheng)產過程中大量使用油性(xing)油漆有機溶(rong)劑，污染(ran)物(wu)主要是油漆和(he)溶(rong)劑揮發產生(sheng)的有機污染(ran)物(wu)，主要成分(fen)為乙酸乙酯及苯(ben)(ben)類（甲苯(ben)(ben)、二甲苯(ben)(ben)等）。原使用蜂窩活(huo)性(xing)碳吸附(fu)(fu)設備(bei)進(jin)行凈化(hua)處理，由于處理效率較低（約60%）以及吸附(fu)(fu)飽和(he)后需定期更(geng)換蜂窩活(huo)性(xing)碳，產生(sheng)危廢也(ye)需處理；本次對環(huan)保設備(bei)進(jin)行提升改造(zao)，更(geng)換一(yi)套新凈化(hua)設備(bei)。

2、廢氣處理工藝介紹

本裝置工(gong)作過程(cheng)可分(fen)為4個(ge)工(gong)藝段，洗滌塔，干式過濾階(jie)段，纖(xian)維氈活(huo)性碳吸(xi)附階(jie)段，纖(xian)維氈活(huo)性碳脫附再(zai)生階(jie)段。

2-1 洗滌塔

車間排(pai)出的(de)(de)(de)廢氣(qi)(qi)(qi)由進(jin)入(ru)洗滌(di)塔(ta)裝(zhuang)置，有機廢氣(qi)(qi)(qi)通過洗滌(di)塔(ta)時，廢氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)顆粒(li)物（漆霧）可有效(xiao)的(de)(de)(de)被洗滌(di)塔(ta)中(zhong)的(de)(de)(de)水霧及(ji)環保球有效(xiao)攔截，氣(qi)(qi)(qi)體(ti)組分和(he)顆粒(li)物組分分開(kai)，進(jin)入(ru)到下級處(chu)理器進(jin)行處(chu)理。

2-2 干式過濾階段

車間排(pai)出的(de)(de)廢(fei)氣(qi)(qi)由進入洗滌塔裝置后，有機廢(fei)氣(qi)(qi)此時(shi)還(huan)含(han)有水(shui)霧(wu)(wu)及微量的(de)(de)漆霧(wu)(wu)，利用干(gan)式過濾裝置中的(de)(de)擋水(shui)板及除霧(wu)(wu)器去(qu)除水(shui)氣(qi)(qi)，再(zai)來利用初效及袋式過濾器攔截(jie)微量的(de)(de)漆霧(wu)(wu)，將氣(qi)(qi)體組分(fen)(fen)和顆粒物組分(fen)(fen)再(zai)次分(fen)(fen)離，進入到下級(ji)處理器進行處理。

2-3 纖維氈活性碳吸附階段

車間排出的廢(fei)氣(qi)由前(qian)置工藝處理后進(jin)入活(huo)性碳吸(xi)附箱，有(you)機(ji)(ji)廢(fei)氣(qi)通過活(huo)性碳層時，廢(fei)氣(qi)中(zhong)(zhong)的有(you)機(ji)(ji)組(zu)分被(bei)吸(xi)引到活(huo)性碳的微(wei)孔中(zhong)(zhong)并(bing)濃集(ji)保持其(qi)中(zhong)(zhong)，有(you)機(ji)(ji)組(zu)分從而與其(qi)組(zu)分分開(kai)，其(qi)它組(zu)分氣(qi)體(ti)（潔凈氣(qi)體(ti)）經風機(ji)(ji)排空。

2-4 纖維氈活性碳再生階段

活(huo)性(xing)(xing)碳使用(yong)一段時間，吸(xi)附了一定量的溶(rong)劑后，因吸(xi)附量逐漸增加會(hui)降低或失去吸(xi)附能(neng)力(li)，此時活(huo)性(xing)(xing)碳需脫(tuo)附再生(sheng)(sheng)，再生(sheng)(sheng)后活(huo)性(xing)(xing)碳重新(xin)恢復吸(xi)附功(gong)能(neng)，活(huo)性(xing)(xing)碳才可繼續使用(yong)。再生(sheng)(sheng)時，先(xian)通過預(yu)熱對燃燒室進行升溫，當溫度(du)達到起(qi)燃溫度(du)后切(qie)換至脫(tuo)附路線對活(huo)性(xing)(xing)碳吸(xi)附箱進行脫(tuo)附再生(sheng)(sheng)處理。

具體工藝流程圖如圖1所示。

3、工程設計

3-1 廢氣氣量及處理說明

根(gen)據企業原有(you)設備以及收集(ji)效果(guo)反饋，該(gai)印(yin)刷生產線排氣量約為40,000m³/h，根(gen)據原排氣管道檢測數據統(tong)計，廢(fei)氣處理(li)設備進(jin)口VOCs濃度約為100～300mg/m³。

3-2 廢氣排放標準

項目廢氣排放(fang)(fang)標準(zhun)執行DB33/2146-2018《工業涂裝工序(xu)大氣污(wu)染物排放(fang)(fang)標準(zhun)》排放(fang)(fang)標準(zhun)規定。排放(fang)(fang)要求如下：非(fei)甲烷總(zong)烴（乙(yi)酸乙(yi)酯等）≦40mg/m³,排放(fang)(fang)速(su)率≦1.5kg/h。

3-3廢氣處理流程

涂裝廢氣(qi)先進入(ru)洗滌塔洗滌、干式過濾設備，然后(hou)(hou)(hou)經過纖維氈活性碳吸(xi)附(fu)箱(xiang)1,2,3吸(xi)附(fu)處理，處理后(hou)(hou)(hou)的廢氣(qi)經吸(xi)附(fu)風(feng)機(ji)和排氣(qi)筒排放(fang)。此(ci)時催(cui)化燃(ran)(ran)燒爐(lu)進行(xing)預熱，待達到(dao)乙(yi)(yi)酸(suan)乙(yi)(yi)酯催(cui)化起燃(ran)(ran)溫(wen)度260℃時，開啟相應閥門、脫(tuo)附(fu)風(feng)機(ji)。空氣(qi)經換熱器加(jia)熱到(dao)約100℃對活性碳吸(xi)附(fu)箱(xiang)4進行(xing)脫(tuo)附(fu)，脫(tuo)附(fu)出來(lai)的廢氣(qi)進入(ru)催(cui)化燃(ran)(ran)燒爐(lu)的電加(jia)熱器加(jia)熱至起燃(ran)(ran)溫(wen)度260℃后(hou)(hou)(hou)，催(cui)化燃(ran)(ran)燒反(fan)應形成(cheng)二氧化碳（CO2）及水蒸氣(qi)（H2O）。燃(ran)(ran)燒過的廢氣(qi)經過換熱器進行(xing)熱量回收后(hou)(hou)(hou)經脫(tuo)附(fu)風(feng)機(ji)排放(fang)至排氣(qi)筒（煙囪）。

3-4廢氣處理設備組成

3-4-1干式(shi)過濾(lv)箱。最(zui)大處(chu)理(li)風量為40,000m³/h，尺(chi)寸約(yue)為4.15m*2.57m*2.04m，內(nei)置(zhi)擋水板及除霧(wu)器，兩道(dao)過濾(lv)裝置(zhi)，分別為初效過濾(lv)G4和袋(dai)式(shi)過濾(lv)F8。生產車間(jian)為潔凈車間(jian)，該設備的(de)主要用途(tu)是(shi)去除可能進入(ru)廢氣管道(dao)中的(de)粉(fen)塵顆(ke)粒物（漆(qi)霧(wu)），防止堵(du)塞(sai)活性碳(tan)吸(xi)(xi)附(fu)劑，影響吸(xi)(xi)附(fu)效果。

3-4-2 纖(xian)維(wei)(wei)(wei)氈(zhan)活性(xing)(xing)(xing)碳(tan)吸附(fu)(fu)箱(xiang)。采用固定床纖(xian)維(wei)(wei)(wei)氈(zhan)活性(xing)(xing)(xing)碳(tan)吸附(fu)(fu)，單個處理能力(li)為(wei)(wei)13,333m³/h，采用三(san)吸一脫。纖(xian)維(wei)(wei)(wei)氈(zhan)活性(xing)(xing)(xing)碳(tan)裝填數量為(wei)(wei)25支/箱(xiang)體(ti)，氣體(ti)通(tong)過纖(xian)維(wei)(wei)(wei)氈(zhan)活性(xing)(xing)(xing)碳(tan)的速度約為(wei)(wei)0.2m/s，停留時間(jian)約為(wei)(wei)1.5s。每(mei)天吸附(fu)(fu)24h達全天運(yun)行，碳(tan)箱(xiang)再生周(zhou)期為(wei)(wei)1～1.5h。碳(tan)箱(xiang)采用80K巖棉進行保溫。

3-4-3 催(cui)(cui)化(hua)(hua)燃(ran)燒(shao)設(she)(she)備。最大處理風量為1,333m³/h，包括一套換熱(re)器，高(gao)效(xiao)過(guo)濾室(shi)，燃(ran)燒(shao)加熱(re)室(shi)（內含電加熱(re)器，催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑），溫度檢(jian)測器等。催(cui)(cui)化(hua)(hua)床催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑空(kong)速(su)為10,000h-1，進(jin)入催(cui)(cui)化(hua)(hua)床廢氣濃度約(yue)為500～1,500mg/m³左右，視噴涂狀況而定。設(she)(she)備采用陶(tao)瓷棉(mian)及巖棉(mian)進(jin)行保溫。

3-4-4 管(guan)道(dao)。管(guan)道(dao)采用(yong)(yong)鍍鋅材質，催化(hua)床及(ji)活性碳吸(xi)附設備之(zhi)間的管(guan)道(dao)進行保(bao)溫，選用(yong)(yong)玻(bo)璃棉材料，外(wai)包鍍鋅板。

3-4-5 風(feng)機(ji)。本套系統含2組風(feng)機(ji)，全部使用變頻控(kong)制；分別為(wei)吸附(fu)主(zhu)風(feng)機(ji)1臺（風(feng)量(liang)Q=40,000m³/h，風(feng)壓(ya)P=1,800Pa，功率(lv)N=45KW），脫附(fu)燃(ran)燒風(feng)機(ji)2臺（風(feng)量(liang)Q=1,333m³/h，風(feng)壓(ya)P=2,500Pa，功率(lv)N=3.7KW）。

3-4-6 電控系統。本系統使用大量氣動閥共18個，消防用電磁閥4只(zhi)，溫(wen)度計7支，固定式(shi)VOCs傳感(gan)器檢測(ce)儀1套，實現系統自動運(yun)行，所(suo)有操(cao)作通過(guo)PLC反(fan)饋到操(cao)作屏上(shang)，同時(shi)在(zai)車間(jian)設置操(cao)作分屏，方便操(cao)作。

3-4-7 安(an)全(quan)系(xi)(xi)統。本(ben)系(xi)(xi)統催(cui)化床與(yu)活性碳吸附(fu)(fu)設備之間(jian)安(an)裝防火風(feng)閥(fa)，管道安(an)裝泄(xie)爆門，活性碳吸附(fu)(fu)箱配置(zhi)泄(xie)壓(ya)閥(fa)及消防水滅火裝置(zhi)。在利用VOCs傳感器自動控(kong)制同時設置(zhi)其他安(an)全(quan)冗(rong)余措施。

04 運行結果

1、污染物監測數據

項目(mu)正(zheng)常(chang)運(yun)行后，對設備不同運(yun)行時段(duan)進行了長(chang)達數(shu)周(zhou)的監(jian)控，并委托(tuo)當地第三方認證公司使用規范的檢(jian)測儀對進出(chu)口VOCs濃度指標(biao)進行檢(jian)測。主要(yao)檢(jian)測值如表1所示。

非甲烷總烴的去(qu)除率效果達到90%以上。

2、投資與運行費用

項目投資主要是纖維氈活性碳吸附設備(bei)，過濾(lv)器，風機，催(cui)化燃燒床，通風管道(dao)，脫附燃燒管道(dao)，自控系統等的設備(bei)和安裝，該項目總(zong)投資約190萬元。系統運行(xing)費用主要是設備(bei)消耗電力上，處(chu)理廢氣(qi)量40,000m³/h，每天24h，。電耗約為(wei)120KW*h，電價(jia)按1.0元/(KW*h)，即處(chu)理1m³廢氣(qi)的電費為(wei)0.003元

05 結語

廢氣(qi)處理設施提標改造后，整(zheng)體去除率在(zai)90%以上，2018年投入使用后，該汽車飾(shi)件涂裝廢氣(qi)污染(ran)排放得到大幅削減(jian)，廠區環境氣(qi)味(wei)明(ming)顯改善，目前已無臭氣(qi)投訴事件。

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