喷漆、烤漆、木材加工行业废气处理优缺点比较

一、 喷漆、烤漆

废气中苯、甲苯、二甲苯浓度见表1：

执行标准

工艺：

将含VOCs的有机废气通过活性炭床，其中的VOCs被吸附剂吸附，废气得到净化而排人大气。当炭吸附达到饱和后，对饱和的炭床进行脱附再生;通入水蒸气加热炭层，VOCs被吹脱放出，并与水蒸汽形成蒸汽混合物，一起离开炭吸附床。用冷凝器冷却蒸汽混合物，使蒸汽冷凝为液体。若VOCs为水溶性的，则用精馏将液体混合物提纯;若为水不溶性，则用沉析器直接回收VOCs。炭吸附技术主要用于VOCs浓度小于5000ppm的情况。适于喷漆、印刷和粘合剂等温度不高，湿度不大，排气量较大的场合。

活性炭吸附系统常用来处理气量200～100000m/h，浓度范围在2O一5000ppm的气体。设备的尺寸取决于气量和浓度。活性炭吸附系统的投资费用不高，操作灵活，运行成本与其他方法相比通常也较低。再生可采用热空气、水蒸气或热氮气进行。再生产生的浓污染气体需进一步采用冷凝、热力燃烧、催化燃烧等方法处理。由于此时处理的是小气量的浓缩气流，故二级处理的费用大大减低。活性炭在使用和再生的过程中会不断地损失其吸附容量，因此在使用一定时间后需全部更换。

吸收法

吸收法系利用液体(吸收液)之溶解作用，以去除排气中可溶解之成分。在污染控制上系利用吸收操作选择性，去除某些具污染性的气体成分，以达到减少污染排放的目的。伴随溶质之废气从吸收塔塔底进入，而吸收剂从塔顶进入进行吸收接触。自塔顶流出的气体为经处理过的干净气体，可径行排放或导人其它单元处理，而从塔底流出的液体则送入再生单元再生使用。

吸收塔依据所产生的气液交界面的型态可区分为三类，即薄膜式吸收塔(FilmAbsorber)、喷射式吸收塔(JetAbsorber)、泡沫和液滴式吸收塔(BubbleandDrop-Absorber)。至于工业上常用之吸收设备有喷雾塔、文式洗涤塔、填充塔、板状塔等数种。一般处理含有机物之废气使用填充塔或板状塔。其中填充塔通常被用于处理含腐蚀性物质或有起泡/阻塞倾向之液体，或使用板状塔时会产生过压降者。板状塔常用于需要内部冷却(IntemalCooling)或因吸收剂流量较低以致无法完全润湿填充物之情况下，因此通常会用在大规模吸收操作。废气进入吸收塔后，吸收剂由上往下与废气接触，将废气中可溶于吸收剂之成份吸收出来，而处理过后的干净气体则由塔顶流出。由塔底流出之吸收剂可由汽提回收VOCs成份后，重复进入填充塔使用或进入处理厂中处理。

3.冷凝法

冷凝是一种将排放气体的温度降低至沸点之下，以凝结气态物质的物理程序，普遍应用于原料或产品之分离及纯化，也可作为初步控制挥发性有机物之用。冷凝分离效率在50～85%之间，冷凝最适于大型冷冻储槽排放回收之用，因为冷凝只改变物质的相态，而不会影响其成份，而且程序简单，如果排放气流中有机物质纯度高，则不须精细控制。排放气体的流量上限约为55Nm/min，流量过高或气流中含有大量无法冷凝的气体时，冷凝器的热交换面积需求过大，不符合经济价值。

针对有机物最常用的冷凝器为管壳式热交换器(Shen—TubeHeatExchanger)，冷凝液体(冷媒)由管中通过，气体由壳部分通过，在管外遇冷凝结。非接触性管壳式冷凝器是有机蒸气冷凝最常用的设备，冷凝气体的选择视凝结温度而异，冷却水是最低廉的冷却液，但其用途受温度限制。有机物之排放处理用冷凝器很少使用冷却水，因为排放气体的压力约为常压(1大气压)，一般挥发性有机物质的凝结点多低于冷却水温度(摄氏25度一4JD度之间)，必须使用冰水、冰盐水、或氟氯碳化物一类的冷冻剂。

4.热焚化法

热焚化原理是将废气直接在高温的火焰下燃烧，其所含的挥发性有机物经由激烈氧化，转化成二氧化碳和水。热焚化炉通常具有耐火材衬里并在炉端设有燃烧器，进流废气和燃烧空气在预混室内充分混合，然后进入燃烧室焚化。炉体的设定温度和滞留时间是决定去除效率的主要因素，其随废气组成和含量多寡而异，通常设计炉温约在700～800℃，滞留时间约0.5秒。至于欲处理气体中的氧气含量在10%以下或一氧化碳浓度太高时，则需要在800℃以上的处理温度。

热焚化法最大优点是去除挥发性有机物的效果良好(正常操作可达98%)且操作容易。其缺点是因高温操作，燃料消耗量大，燃料费用可观;且因高温燃烧时，易生成氮氧化物(NOx)的第二次公害;若处理气体中含有硫、卤素等成份，其燃烧氧化时硫氧化物(SOx)和卤化物等有害气体会同时排出，所以排气处理装置及炉体设计时须予注意，通常得配合洗涤塔等设备以避免造成二次污染排放。在安全的考虑下，排放流体VOCs浓度一般限制于LEL(低爆炸限值)的25%，因此，当VOCs的浓度高时，必须加以稀释。

5.生物处理法

针对有机臭味及挥发性有机物质所衍生的空气污染，以生物技术处理，具有高效率且低成本的优点，极具市场竞争力。适用于含VOCs

(1)生物滤床法

生物滤床法系污染物质由气相传输至湿润之生物膜中，被固定在填料表面的微生物进行氧化分解作用，使污染物转化为水、二氧化碳及无害的盐类，故无二次污染问题，滤床的主要填充物质包含生物膜所依附的固体外，尚包括营养盐、分散度改良剂及酸碱度缓冲剂等。生物滤床法具有设备及操作费用低廉的优点，但是滤料易产生干化及酸化，必需置换且持久性不佳，是其缺点。

(2)生物滴滤塔法

生物滴滤塔法其生物作用原理与生物滤床法类似，但其塔中填充物多为木材、陶瓷及塑料等物质，此外还包含循环水系统以控制pH值变化及去除生成的盐类。污染物质被循环液体吸收捕集传输进入生物膜后，被固定于生物膜上的微生物分解。由于生物滴滤塔法的操作条件较为复杂且需自动监控系统控制，故设备费用较高。但其塑料等材质所构成的滤床将使其压损低于滤床法，且无滤料酸化或干化的置换问题，为其优点。但当有机负荷过高时，易形成生物厌气状态与剥落等问题，是其缺点。因此，石化工厂在选择处理中低浓度的有机废气时，可进一步评估生物处理技术之可行性。

六、处理工艺选定

上述各种有机废气去除技术、设备费、可能产生二次公害及优缺点列于表6：

（1）活性炭吸附法净化率可达95%以上,若无再生装置，则运行费用太高；

（2）液体吸收法净化率只有60%-80%，这种方法实际应用存在吸收效率不高、油雾夹带现象，一般难以达到国家排放标准，而且存在着二次污染问题；

（3）催化燃烧法净化率也可达95%，但适合于处理高浓度、小风量且废气温度较高的有机废气，而喷漆废气中的”三苯”浓度一般低于300mg/m3，因此采用催化燃烧法处理也不合适。

目前大部分工厂在处理喷漆废气时采用水帘洗涤装置或颗粒炭吸附法，水帘洗涤法处理后的喷漆废气一般达不到《大气污染物排放标准》GB16297-96中的标准。颗粒炭吸附法一般未采取再生措施，设施运行一定时间后需更换新炭。

根据项目实际情况，由于喷烤漆处理工程中排放的有机废气具有较大的回收价值，所以不采用破坏性方法。活性炭吸附法已普遍用于许多VOCs的回收，在制鞋、喷漆、印刷、电子等行业中有机废气的回收非常有效。

从表6可见，VOCs的处理方案取决于许多因素，包括VOCs的性质和浓度，进人物流的流量，回收效率等污染物的回收价值等。对于成分较复杂，风量较大的喷烤漆废气，活性炭吸附是目前较好的方法。

————–二、木材加工

喷漆废气治理工艺流程框图：

废气处理设备的工作流程：喷漆废气经过液体吸收单元、除雾层、填料层、漆雾过滤器、活性炭吸附塔等的处理后在漆雾等颗粒物和SO2、NOX、CO、CH等气态污染物均可以很好有效地去除，技术先进可靠。该技术核心是活性炭吸附装置，废气经收集系统进入洗涤塔进行洗涤，去除喷漆废气中的粉尘和部分有机废气，再进入漆物过滤器中去除漆雾，然后由活性炭吸附塔进行吸附净化处理，净化过的气体由风机排到大气中

漆雾废气产生于喷涂过程，液态漆油在气压作用下形成雾化粉尘颗粒物及挥发三苯等有机危害物，浓度较高，粒径较小，绝大部分在10μm以下，胶原漆雾废气经过水帘柜清洗后，对胶油起到很好的清洗降解作用，经湿式旋流板塔进一步清洗处理后，再进入活性碳吸附床，有机气体在活性炭吸附塔内被活性炭吸附，净化气体由外排风管高空排放。

该法净化效率可达95%以上，大大改善了大气环境。湿式旋流板塔除尘器在湿法除尘中技术较先进，在锅炉上除尘脱硫及喷涂除漆雾效果尤为显著，应用也非常广泛，较喷淋及其它湿法工艺除尘效果更好，净化后气体湿度含量更低。既清除95%以上的漆尘，又保证气体湿度含量低，滤水简单。确保下一工序活性炭的使用效率及延长使用周期，从而降低成本。喷漆废气经过集气罩进行收集，然后汇入支管，由支管汇入集气总管，然后再进入废气净化系统，经净化处理后达标排放。