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　　噴涂工藝在化工、汽車、船舶、家具等行業(yè)廣泛應(yīng)用，在噴漆過程中產(chǎn)生的廢氣對環(huán)境和人類健康帶來不利影響。

　　噴涂過程中排放的有機廢氣對周圍環(huán)境甚至人類健康帶來危害，噴漆廢氣主要以三苯(苯、甲苯、二甲苯)為主，有些還兼具酯類、醚類、酮類等組分。這些揮發(fā)性有機物輕則使人頭痛惡心，重則抽搐昏迷，傷害人體免疫系統(tǒng)。為有效解決這些問題，國家及部分省市已頒布一系列法律法規(guī)和大氣環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)限制和治理廢氣產(chǎn)生的危害。

　　1噴涂廢氣的成分及危害

　　在噴漆涂裝過程中高壓空氣噴射的油漆絕大部分停留在工件上，其他未到達噴涂表面的噴霧微粒與溶解噴漆微粒的水珠懸浮在空氣中，以及噴涂過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機化合物形成噴漆廢氣污染環(huán)境。由于不同油漆涂料所用溶劑不同，因而在噴涂過程中產(chǎn)生的廢氣組分也不同。以汽車噴涂為例檢測出15種VOCs，包括苯系物(甲苯、二甲苯等)、酯類(乙酸乙酯、乙酸丁酯等)、酮類(甲基異丁基酮)和醚類(乙二醇丁醚)等。北京、上海、廣東、江蘇等地針對涂裝行業(yè)VOCs排放制定了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，見表1。

　　不同油漆以及采用不同工藝生產(chǎn)的涂料其VOCs成分及比例也大不相同。因此噴漆廢氣處理要根據(jù)產(chǎn)生的VOCs種類不同選擇適宜的凈化技術(shù)。

　　噴漆廢氣對人類危害不容忽視，散發(fā)在空氣中的漆霧經(jīng)呼吸道吸入后會引發(fā)急慢性中毒，損害人體的神經(jīng)和造血系統(tǒng)。吸入高濃度的苯、甲苯、乙酸乙酯等廢氣短時間內(nèi)會抑制人的記憶力、注意力和感覺運動速度，長時間接觸會對肝臟造成毒性反應(yīng)，甚至對中樞神經(jīng)造成破壞。表2為全國職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)委員會提出的《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》(GBZ2—2002)，規(guī)定了三苯等有機化合物容許接觸濃度。

　　油漆污染對工人的免疫功能和造血功能都有一定影響。在實際作業(yè)過程中，工人接觸的是多種化學(xué)有害物質(zhì)的混合物，這些污染物的獨立、協(xié)同、拮抗、加和的聯(lián)合毒性作用是難以想象。因此，含有多種成分揮發(fā)性有機化合物的噴漆廢氣凈化處理就顯得尤為重要。

　　2噴涂廢氣預(yù)處理技術(shù)——濕式凈化法

　　噴涂廢氣不僅含有揮發(fā)性有機物，還包含噴涂過程中懸浮在空氣中的漆霧，漆霧會影響后續(xù)有機廢氣處理，所以噴漆廢氣凈化前需要去除其中的漆霧，以便下一步對其中揮發(fā)性有機物凈化治理。

　　濕式凈化法是依據(jù)相似相溶原理，通過溶劑吸收(或者化學(xué)吸收)噴漆廢氣中的漆霧，常用的濕式凈化法有水簾式、無泵水幕式、文丘里式、水旋式等處理凈化法。

　　1水簾式凈化法

　　水簾式凈化法是經(jīng)過水泵循環(huán)噴淋產(chǎn)生流動的簾狀水層，水幕捕集飛散的漆霧，工藝流程如圖1所示。一般大型水簾式噴漆室將水簾斜坡放置在室底，通過專用循環(huán)水泵調(diào)節(jié)水簾形狀，當(dāng)噴漆氣流通過水簾時，漆霧被附著留下。工業(yè)上常見的水簾式噴漆室設(shè)備主要由噴漆室室體、漆霧凈化器、水氣分離器、水過濾器、水循環(huán)管、照明裝置、風(fēng)機、水泵及電器控制系統(tǒng)等部分組成。水簾式凈化法可有效降低噴漆廢氣中漆霧的排放量，操作方便，結(jié)構(gòu)簡單。但水幕凈化產(chǎn)生含有漆霧的廢水，需廢水處理防止二次污染;對于大型水簾噴漆室，大面積水簾會增大室內(nèi)空氣濕度，影響工人工作環(huán)境和涂層質(zhì)量。

　　2無泵水幕式凈化法

　　無泵水幕式凈化法是利用空氣誘導(dǎo)提水形成水幕，當(dāng)噴漆廢氣與水幕碰撞后，水幕截留霧狀微粒及其攜帶油漆的水珠;然后廢氣穿過水簾進入氣水?dāng)嚢柰ǖ?，在通道中與水混合;進入集氣箱后由于氣速降低發(fā)生氣液分離，凈化后的氣體排放到大氣中，被分離的水在集氣箱中匯集流向溢水槽，再通過泛水板形成水幕，循環(huán)重復(fù)凈化噴漆廢氣，工藝流程如圖2所示。相對于水簾式凈化法，無泵式凈化法去除了水泵設(shè)備，優(yōu)化了凈化流程，節(jié)約成本和占地面積，同時克服了漆霧黏附管道內(nèi)壁導(dǎo)致水泵阻塞的現(xiàn)象。

　　3文丘里水幕式凈化法

　　完整的文丘里水幕式噴漆凈化室由室體、送風(fēng)系統(tǒng)、排風(fēng)系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、水密封系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等組成。處理流程主要是運用文丘里效應(yīng)的氣相負壓，氣流在文丘里喉口部位急劇加速，通過風(fēng)口的均勻水流被充分霧化，利用霧化的水汽捕集廢氣中漆霧;最后在離心分離器中將含有油漆的水渣從氣流中分離以達到凈化效果，工藝流程見圖3。文丘里水幕式凈化可有效提高漆霧的捕集效率，同時能夠減少設(shè)備能耗，但是對于懸浮在噴漆室中漆霧處理效果并不好，漆霧容易黏附在噴漆室的壁板上。

　　4水旋式凈化法

　　水旋式處理系統(tǒng)一般由室體、照明系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、抽風(fēng)系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、水槽以及防火系統(tǒng)構(gòu)成。基本原理是將噴漆廢氣經(jīng)過水幕預(yù)清洗后通往水旋器，利用旋壓器內(nèi)的高速氣流的沖擊力將水卷起，從而達到捕集漆霧目的，工藝流程如圖4所示。

　　該凈化裝置存在問題是各相鄰水旋器氣流之間相互干擾，氣流利用率低，使得水旋器霧化效果層次不齊;噴房底部漆泥不容易清除，維修清理困難。

　　噴涂廢氣不僅含有揮發(fā)性有機物，還包含噴涂過程中懸浮在空氣中的漆霧，漆霧會影響后續(xù)有機廢氣處理，所以噴漆廢氣凈化前需要去除其中的漆霧，以便下一步對其中揮發(fā)性有機物凈化治理。

　　3噴涂廢氣預(yù)處理技術(shù)——干式凈化法

　　干式凈化法是將噴漆廢氣進入過濾器，利用濾層阻留噴漆廢氣中的漆霧和顆粒物，常用玻璃纖維棉、爐渣等作為濾料。理論上過濾法可以去除大部分漆霧，并對其中的揮發(fā)性有機物進行少量吸附。該方法無二次污染，不產(chǎn)生廢水;缺點是過濾不夠徹底，對設(shè)備污染嚴重，易堵塞。從表5可以看出，相對于濕式凈化法，干式凈化法在性能上不夠穩(wěn)定，但由于美國等已將濕式凈化排放的含涂料廢水視為危險廢棄物，企業(yè)開始放棄濕式凈化法，轉(zhuǎn)而使用沒有廢水排出的干式凈化法。

　　4有機廢氣的凈化處理

　　經(jīng)去除漆霧處理后的噴涂廢氣主要含有揮發(fā)性有機物，其處理技術(shù)包括傳統(tǒng)凈化技術(shù)、新型凈化技術(shù)和復(fù)合型凈化技術(shù)。傳統(tǒng)凈化技術(shù)包括吸附法、吸收法、燃燒法和冷凝法等目前應(yīng)用較廣泛，同時新型凈化技術(shù)膜分離法、光催化法、生物法和等離子體凈化法等近年來也得到快速發(fā)展和應(yīng)用;近年來一些研究者將這些凈化技術(shù)各自優(yōu)點結(jié)合起來，創(chuàng)新出復(fù)合型凈化處理技術(shù)，不斷實踐和探索最優(yōu)組合的處理效果和凈化技術(shù)。

　　1傳統(tǒng)凈化處理技術(shù)

　　2新型凈化處理技術(shù)

　　3噴涂廢氣凈化工藝選擇

　　選擇合適工藝治理噴漆廢氣污染很有必要，干式凈化漆霧過濾效率較低，應(yīng)用范圍較窄;濕式凈化前期設(shè)備投資較高，但性能穩(wěn)定、凈化效率高、運行成本較低，國內(nèi)大部分企業(yè)選用該方法。

　　大中型汽車、船舶、家具等企業(yè)噴漆廢氣治理可根據(jù)各自特點，選擇不同的復(fù)合式凈化技術(shù)。對于汽車噴漆廢氣處理可采用“轉(zhuǎn)輪吸附+催化燃燒”工藝或“活性炭吸附+脫附+催化燃燒法”工藝，該工藝技術(shù)上趨于成熟，能夠最大程度上提高凈化效率;對于船舶等噴漆量較大、廢氣濃度高的企業(yè)可采用“吸附-脫附-溶劑回收”復(fù)合凈化技術(shù)，在保證90%以上凈化率的同時，將脫附回收的溶劑二次利用，提高經(jīng)濟效益。

　　隨著科技不斷進步和實驗研究的不斷深入，噴漆廢氣治理由單一凈化工藝向多種工藝結(jié)合的方向發(fā)展，在發(fā)揮不同工藝優(yōu)勢的同時，也規(guī)避單一工藝的不足，最大程度提高噴漆氣的處理效率。但復(fù)合型處理工藝需要解決投資運行費用高、穩(wěn)定性不足、操作難度高等問題，要廣泛應(yīng)用于涂裝、化工、汽車、船舶等行業(yè)噴漆尾氣治理還需進一步完善提高。如何以最小的經(jīng)濟成本和人力投資凈化噴漆廢氣達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，減少對環(huán)境污染同時帶來經(jīng)濟效益還需要相關(guān)領(lǐng)域研究人員和企業(yè)不斷探索和實踐。