南海區(qū)鋁型材電泳涂裝廢氣治理現(xiàn)狀研究.pdf

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1、環(huán)保與減排南海區(qū)鋁型材電泳涂裝廢氣治理現(xiàn)狀研究羅紹鳴黃春福(佛山市南海區(qū)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站，廣東佛山528200)摘要：佛山市南海區(qū)是全國鋁型材加工相對集中的區(qū)域之一，產(chǎn)銷一直居于全國前列。電泳涂裝工藝是中型規(guī)模以上鋁型材企業(yè)廣泛采用的一種表面加工手段，但目前電泳涂裝廢氣基本未經(jīng)處理直排，與嚴(yán)峻的環(huán)境空氣質(zhì)量防控政策相違背，因此電泳涂裝廢氣問題引起環(huán)保主管部門重視。本文結(jié)合對南海區(qū)某大型鋁材廠(簡稱M廠)電泳車間涂裝廢氣治理工程的監(jiān)測，研究VOCs(揮發(fā)性有機(jī)化合物)的收集和去除效果，對行業(yè)整治提升提出建

2、議。關(guān)鍵詞：電泳涂裝;烘烤爐;VOCs;強(qiáng)化吸收;減排1問題的提出3.2廢氣收集系統(tǒng)過往M廠電泳生產(chǎn)過程產(chǎn)生的VOCs基本沒有經(jīng)過系統(tǒng)M廠鋁型材通過立式輸送鏈分批次送入4個天然氣烘烤的收集和處理，直接從廠房頂部排走，遇上不利的氣象條件，氣爐內(nèi)進(jìn)行干燥固化。若直接從烘烤爐內(nèi)抽出廢氣處理會造成溫味難以擴(kuò)散，不但惡化車間環(huán)境，而且對工人和周邊居民造成度和壓力波動，成品質(zhì)量難控制，且能耗劇增，因此各烘烤爐頂3安全健康隱患。在清潔生產(chǎn)審核中，M廠主動對電泳車間進(jìn)行蓋留有縫隙，在其兩側(cè)設(shè)負(fù)壓(5000m/h風(fēng)量)

3、抽氣管道；另改造升級。針對鋁材安放和移出烘烤設(shè)備時需打開頂蓋，在蓋板上方一側(cè)3對應(yīng)位置安裝4個抽氣口(總風(fēng)量25000m/h)并配閥門控制，2電泳涂裝工藝固化過程關(guān)閉閥門，在打開蓋板時才抽氣，避免影響固化工藝；2.1M廠電泳車間生產(chǎn)工藝流程圖如下電泳液儲槽暴露在車間內(nèi)造成VOCs揮發(fā)，在儲槽上方安裝蓋板負(fù)壓抽氣。3.3處理方案的選擇M廠最終采用強(qiáng)化吸收法，適用于含有顆粒物且有機(jī)廢氣濃度低、風(fēng)量大的特點(diǎn)，能在消除氣態(tài)污染物的同時對污染物進(jìn)行回收。將廢氣引出進(jìn)入凈化高效吸收塔，除去顆粒污染物及氣態(tài)污染物后

4、，進(jìn)入除霧強(qiáng)化凈化裝置。先進(jìn)行氣液分離脫水除霧，再進(jìn)入有機(jī)棉吸附層強(qiáng)化凈化，利用特制的高分子吸收液作為吸收劑，由循環(huán)水池經(jīng)水泵增壓后自塔頂噴淋而下，通過廢氣與吸收液霧的接觸，氣液兩相在塔內(nèi)完成吸收后，2.2電泳涂裝的作用使廢氣中的有機(jī)物通過相似相溶原理而被吸收，凈化后的氣體鋁材經(jīng)前處理水洗后可直接電泳，根據(jù)電泳類型選擇電泳從裝置上部排放口排出，吸收液進(jìn)入循環(huán)池，飽和吸收尾液進(jìn)漆，常見的電泳漆有丙烯酸和聚氨酯兩大類。表面覆膜的電泳入廢水處理系統(tǒng)處理，反應(yīng)后的廢渣定期清理。漆經(jīng)過烘烤加熱發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)硬化，

5、鋁型材表明多孔質(zhì)氧化膜3.4強(qiáng)化吸收法工藝流程圖封閉，使機(jī)械性能和耐蝕性增加。2.3廢氣的來源和危害VOCs主要來源于漆膜的烘干過程(溶劑揮發(fā)、涂膜熱融化、高溫?zé)峁袒A段)。M廠主要從事陽極電泳，漆膜在高溫加熱初期會流下不揮發(fā)的固體粉末，伴隨油煙產(chǎn)生，經(jīng)過烘烤煙氣中仍含有較多聚合物的熱分解生產(chǎn)物，如苯、甲苯、二甲苯、脂類、酮類、醇類、胺類、醛類、異氰酸酯類，具有嗅覺容易察覺的惡臭氣味。3治理工藝的選擇3.1實(shí)際應(yīng)用的有機(jī)廢氣處理方案弊端當(dāng)前VOCs治理技術(shù)五花八門。直接燃燒法運(yùn)行所需的溫度高，能耗大，

6、不適用于低濃度廢氣；蓄熱式催化燃燒法起燃溫度低，但鋁材氧化過程容易帶有氯、磷元素，易造成催化劑中毒；活性炭吸附法設(shè)備運(yùn)行阻力大，活性炭易飽和需頻繁更換，4監(jiān)測內(nèi)容飽和吸附后須作危廢處理；光催化氧化法前期投資大，穩(wěn)定性4.1抽樣位置差，對設(shè)計(jì)風(fēng)量大的廢氣處理效果不理想；低溫等離子法工藝發(fā)展至今技術(shù)參差不齊，業(yè)界存有較大爭議。如上圖所示，在烘烤爐頂蓋收集管廢氣處理前匯集處設(shè)100

7、2017年7月1#點(diǎn)，在烘烤爐兩側(cè)廢氣收集管廢氣處理前匯集點(diǎn)設(shè)2#點(diǎn)，頂蓋剛打開時VOCs達(dá)到最大值，后續(xù)被車間內(nèi)空氣稀釋濃度

8、在與治理設(shè)施末端相連的排放筒布設(shè)3#點(diǎn)。逐漸降低導(dǎo)致1#點(diǎn)濃度波動幅度大，由于風(fēng)機(jī)功率大，它還4.2周期和頻次收集一定量車間內(nèi)無組織排放的VOCs，從排放速率可看出兩個監(jiān)測位置VOCs的最高產(chǎn)出總量相當(dāng)。鋁材從投料、加熱保溫、出料耗時約20分鐘，即一個固化周期。每周期抽樣3次，涵蓋三個階段，每次先監(jiān)測采樣點(diǎn)風(fēng)量，5.5污染物成份分析再以0.5L/min流速抽樣。監(jiān)測期間須保證烘烤爐的總工況達(dá)VOCs分析涵蓋了十多種常見的有機(jī)污染物，結(jié)合數(shù)據(jù)查到75%以上，各點(diǎn)位同步監(jiān)測。閱色譜圖，發(fā)現(xiàn)二甲苯占比最大，

9、證明M廠電泳漆主要以二甲4.3監(jiān)測方法苯作稀釋劑。固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法6結(jié)語和建議(GB/T16157-1996)、《表面涂裝(汽車制造業(yè))揮發(fā)性有機(jī)化6.1以人為本，改善VOCs收集是關(guān)鍵合物排放標(biāo)準(zhǔn)》附錄E(DB44/816-2010)。提高整治效果的關(guān)鍵是怎樣確保車間內(nèi)VOCs得到有效4.4監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計(jì)的收集，減少對環(huán)境和工人的影響。在提高生產(chǎn)自動化程度的1周期2周期3周期排放速率標(biāo)準(zhǔn)排監(jiān)測點(diǎn)位與項(xiàng)目均值均值均值均值放限值