家(jia)具廠在生產(chan)家(jia)具的(de)過程中，噴涂工序均不(bu)可避(bi)免地產(chan)生大量揮發性有機(ji)物(VOCs)，若不(bu)對(dui)其(qi)進行處理，將對(dui)周邊環(huan)境造成(cheng)嚴重影響(xiang)。廣(guang)東某家(jia)具廠主(zhu)要產(chan)品(pin)為木(mu)質(zhi)家(jia)具，有機(ji)廢氣產(chan)生源(yuan)為噴漆房(fang)，原(yuan)有處理工藝僅為水(shui)簾柜噴淋(lin)除霧，不(bu)能(neng)滿足(zu)相關環(huan)境標準(zhun)的(de)要求，廠方希望對(dui)這(zhe)種(zhong)狀況進行徹(che)底(di)整改。

由于噴漆廢氣中涉及VOCs成分復雜，具有排放濃度較低(一般<200mg/m3)、含大量漆霧粉塵等特點，治理難度較大，經工藝比選采取了噴淋-活性炭吸附組合工藝對其進行綜合治理。

1工藝(yi)比(bi)選

工(gong)業上常用的(de)有(you)機廢氣(qi)凈(jing)化方法(fa)有(you)吸(xi)收(shou)法(fa)、吸(xi)附法(fa)、冷凝法(fa)、生物法(fa)、光催化降解(jie)、燃燒法(fa)等。

吸(xi)(xi)收法(fa)是選用合適(shi)的液體吸(xi)(xi)收劑(ji)吸(xi)(xi)收去除氣態污(wu)染物，如(ru)水中加入酸堿(jian)液體、表面活性(xing)劑(ji)等(deng)制成吸(xi)(xi)收劑(ji)，將有(you)機污(wu)染物進行吸(xi)(xi)收從而得到凈化，對(dui)甲苯等(deng)凈化效率可高達(da)91.26%[1]。通常采用的設備(bei)為填(tian)料塔或噴淋塔。

吸(xi)附(fu)(fu)法主要利用多孔性(xing)吸(xi)附(fu)(fu)材料來吸(xi)附(fu)(fu)廢(fei)氣中的污染物，吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)種(zhong)類繁多。家具行(xing)業最常用的吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)是活性(xing)炭，具有性(xing)能(neng)(neng)穩定(ding)、抗腐蝕等優點，能(neng)(neng)適用于(yu)吸(xi)收(shou)大風量、低濃(nong)度的有機廢(fei)氣。

工(gong)業上常用的是固(gu)定(ding)床(chuang)吸(xi)(xi)附裝置，優(you)點是設備結構簡單，操作方(fang)便(bian)，吸(xi)(xi)附劑(ji)磨損小，缺點是需定(ding)期更換吸(xi)(xi)附劑(ji)。

冷凝法(fa)是將廢(fei)氣(qi)直接冷凝或(huo)吸(xi)附(fu)濃(nong)縮后冷凝，分離(li)回收有價(jia)(jia)值(zhi)的有機(ji)物，多適用于濃(nong)度高(gao)、有回收價(jia)(jia)值(zhi)的有機(ji)廢(fei)氣(qi)處(chu)理(li)。

生物(wu)法是將廢氣與微(wei)生物(wu)接觸，被(bei)微(wei)生物(wu)捕獲降解(jie)、氧(yang)化，使污(wu)染物(wu)分解(jie)成無害的無機物(wu)。由于有(you)機廢氣中的成分在水中溶解(jie)度較低，氣液相傳質存在較大阻力，微(wei)生物(wu)處理效率較低[2]，目前家具行(xing)業上的應用實例較少(shao)，技術上有(you)待探索和(he)完善。

光催(cui)化(hua)(hua)降(jiang)(jiang)解技術主要(yao)是利用(yong)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)的光催(cui)化(hua)(hua)活性(xing)，氧化(hua)(hua)吸附(fu)在催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)表面的目標污染物，以實(shi)現VOCs的降(jiang)(jiang)解，適用(yong)于處理(li)低濃度、大風(feng)量(liang)氣體。然而光催(cui)化(hua)(hua)降(jiang)(jiang)解產物主要(yao)為親水性(xing)VOCs[3]，形成二次污染物，其處理(li)效率有待提高。

燃(ran)(ran)燒法(fa)是將廢氣中(zhong)的有機(ji)物燃(ran)(ran)燒氧化(hua)，徹(che)底轉(zhuan)換成CO2和(he)H2O以達(da)到凈化(hua)的目的。燃(ran)(ran)燒法(fa)可分為直接(jie)燃(ran)(ran)燒、熱(re)(re)力(li)燃(ran)(ran)燒、催化(hua)燃(ran)(ran)燒、蓄(xu)熱(re)(re)燃(ran)(ran)燒等類型(xing)。高(gao)濃度(du)可燃(ran)(ran)有機(ji)廢氣可采用(yong)(yong)直接(jie)燃(ran)(ran)燒法(fa)，低濃度(du)有機(ji)廢氣若采用(yong)(yong)燃(ran)(ran)燒法(fa)須額外補充(chong)熱(re)(re)能(neng)或采用(yong)(yong)蓄(xu)熱(re)(re)燃(ran)(ran)燒法(fa)。相對而言，燃(ran)(ran)燒法(fa)的初期投資和(he)運行費用(yong)(yong)較高(gao)，在(zai)家具(ju)行業(ye)應(ying)用(yong)(yong)較少。

家具廠使用的(de)油漆(qi)(qi)在調漆(qi)(qi)時須添(tian)加色精(jing)、固(gu)化(hua)(hua)劑和稀釋劑等助劑，成(cheng)(cheng)分復雜(za)，張斌[4]檢測油漆(qi)(qi)廢氣化(hua)(hua)學成(cheng)(cheng)分中主要有苯系物(wu)(46.8%)和烷烴(27.2%)，其中含(han)量(liang)高的(de)有甲(jia)苯、乙苯、二甲(jia)苯、辛烷、壬烷等，且噴漆(qi)(qi)廢氣中含(han)大(da)(da)量(liang)的(de)漆(qi)(qi)霧粉塵，粉塵粒徑較小，絕大(da)(da)部分在10μm以下。

基于噴(pen)(pen)漆廢(fei)氣(qi)的(de)(de)(de)多相屬性和復雜(za)成分，單一(yi)處理(li)(li)方式難(nan)以取(qu)得(de)理(li)(li)想(xiang)的(de)(de)(de)凈化效率，擬采(cai)用組合(he)工藝處理(li)(li)噴(pen)(pen)漆廢(fei)氣(qi)。考(kao)慮到投資和占地(di)、改造難(nan)度及工藝的(de)(de)(de)成熟性，本工程采(cai)取(qu)了(le)噴(pen)(pen)淋-活性炭吸附的(de)(de)(de)組合(he)工藝處理(li)(li)噴(pen)(pen)漆廢(fei)氣(qi)。

2工藝介紹

本(ben)工程將保留原(yuan)有的水簾柜裝置，噴漆廢氣在通(tong)過水簾柜裝置攔阻(zu)較(jiao)大顆(ke)粒(li)的漆霧后，進入旋流板+填料組(zu)合噴淋塔(ta)。噴淋塔(ta)中投加堿(jian)性(xing)專用除漆劑，促使漆粒(li)形成較(jiao)大的基團并沉降下來(lai)，同時噴淋液也(ye)可以吸收一(yi)定(ding)量的VOCs。

有機(ji)廢(fei)氣(qi)經噴淋塔處理后(hou)(hou)，經干式(shi)過(guo)濾器除濕(shi)處理后(hou)(hou)，進入活(huo)性(xing)炭吸(xi)附裝置。利用(yong)多(duo)孔性(xing)活(huo)性(xing)炭吸(xi)附劑的(de)(de)吸(xi)附作用(yong)，脫除廢(fei)氣(qi)中的(de)(de)VOCs，經凈化后(hou)(hou)的(de)(de)氣(qi)體通過(guo)15m高的(de)(de)排氣(qi)筒排放。

2.1設計參(can)數(shu)

設計風量(liang)：為保證噴(pen)漆廢氣的收集效率(lv)，根據噴(pen)漆房的規(gui)模(mo)，3臺設備設計風量(liang)分別為20000m3/h、25000m3/h、35000m3/h。

廢氣成分：VOCs濃度<200mg/m3。

廢氣溫度：常溫。

生產時間：每天8h。

排放(fang)(fang)標(biao)準：執行《家(jia)具制造行業(ye)揮發性有機化合物排放(fang)(fang)標(biao)準》(DB44814-2010)，即苯(ben)≤1mg/m3，甲苯(ben)和(he)二甲苯(ben)合計≤20mg/m3，總VOCs≤30mg/m3。

2.2主要設備

以(yi)其中一套設備為例(li)，介紹主要設備參數(shu)如下：

噴淋塔(ta)：設計風量(liang)35000m3/h，塔(ta)徑(jing)、塔(ta)高為(wei)(wei)φ2.6m×5.8m，塔(ta)板層(ceng)數(shu)為(wei)(wei)1層(ceng)旋流板+2層(ceng)填料(liao)+1層(ceng)除霧，設計空塔(ta)氣(qi)速1.5m/s，液(ye)氣(qi)比(bi)2L/m3，循環液(ye)量(liang)60m3/h。

活性(xing)炭吸(xi)附裝置：設計風量(liang)35000m3/h，空塔(ta)風速0.5~1.0m/s，選擇(ze)顆粒狀(zhuang)的活性(xing)炭作為吸(xi)附劑，裝炭量(liang)4m3。

3運行效果分析(xi)

有(you)機(ji)廢(fei)氣(qi)凈化(hua)設(she)施運行(xing)半年后，根(gen)據環(huan)境監測(ce)站的監測(ce)結果對其凈化(hua)效果進(jin)行(xing)分析，分析結果見表1所示。廢(fei)氣(qi)進(jin)口(kou)測(ce)點位于(yu)噴(pen)淋塔(ta)前部管道(dao)，出(chu)口(kou)測(ce)點位于(yu)排氣(qi)筒上，苯系物(wu)和VOCs的測(ce)定(ding)采用氣(qi)相色譜法。

為保證噴(pen)漆房的有(you)機廢氣收集率，凈(jing)化(hua)設(she)施的設(she)計(ji)風量一(yi)般(ban)較(jiao)大，VOCs的濃度(du)(du)(du)較(jiao)低(30.62~111.73mg/Nm3)，凈(jing)化(hua)后VOCs排放濃度(du)(du)(du)為12.23~23.79mg/Nm3，苯排放濃度(du)(du)(du)為0.07~1.57mg/Nm3，甲(jia)苯與二甲(jia)苯排放濃度(du)(du)(du)為11.03~95.09mg/Nm3，排放濃度(du)(du)(du)可滿足《家具制(zhi)造行業揮發(fa)性(xing)有(you)機化(hua)合物排放標(biao)準》(DB44-814-2010)要求。

表1環保設施的凈化率(lv)

4技術(shu)經(jing)濟分(fen)析

3臺設(she)備的總設(she)計風量(liang)為80000Nm3/h，總風機(ji)功率(lv)100kW，每天運(yun)行(xing)(xing)8小時，每年(nian)運(yun)行(xing)(xing)300天。過濾材料每年(nian)更換(huan)50次(ci)，每臺每次(ci)8m2。人工(gong)費(fei)按(an)2000元/月計算。運(yun)行(xing)(xing)費(fei)用見表(biao)2。

表2環保設施運行(xing)費用(yong)

從(cong)表中可知，該(gai)廠(chang)有機(ji)廢氣(qi)凈化設施年(nian)運行(xing)費(fei)(fei)用為(wei)(wei)(wei)13.464萬元(yuan)，每萬立方米廢氣(qi)的處理費(fei)(fei)用僅為(wei)(wei)(wei)8.12元(yuan)，運行(xing)費(fei)(fei)用中主要(yao)的支出為(wei)(wei)(wei)電費(fei)(fei)(45%)，其次為(wei)(wei)(wei)過濾材料費(fei)(fei)(22%)和人工(gong)費(fei)(fei)(18%)。

5結語

家具廠采用噴淋-活性炭吸附組合工藝處理噴漆廢氣，處理效率為69%~86%，處理后廢氣排放濃度可滿足廣東省地方標準。該法對處理大風量低濃度的噴漆廢氣凈化效果理想，無二次污染，具有經濟技術可行性。
山東新澤儀器自主開發的 TK-1200 污染源揮發性有機物在線監測系統采用先進的全程伴熱預處理+在線色譜技術+火焰離子檢測法（FID），主要應用于對各種工業污染源排放有機物的實時監測，本系列在線氣相色譜分析儀采用國際先進技術，性能穩定可靠，自動化程度高，檢測范圍寬，能夠測量 VOCS、總烴（THC）、非甲烷總烴（NMHC）、苯及苯系物等多項參數，對 VOCS 的濃度和排放率進行連續、實時地跟蹤監控，并將所有的監測參數傳輸至工控機軟件和用戶 DCS 系統，可通過數采儀與環保部門的數據系統通訊。系統設備放置在分析小屋內，操作和維護方便，具有現場數據實時傳送、遠程故障診斷等功能，實現了工作現場的無人值守。整套系統結構簡單，模塊化設計，穩定性強，運行成本低。lm