摘要：引入先進的處理技術可實現(xiàn)涂料企業(yè)的低排放和零污染。本文闡述涂料行業(yè)的有機廢氣治理技術,首先闡述了先進生產模式的引入,包括密閉生產模式以及生產管理等,在此基礎上對有機廢氣的銷毀處理進行了分析,隨后以沸石轉輪＋焚燒和沸石濃縮＋焚燒為例,討論了涂料行業(yè)有機廢氣治理技術的前景。
涂料行業(yè)為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)零排放與零污染，必須綜合治理有機廢氣。涂料行業(yè)屬于國務院在“大氣十條”中所指定的二十五個重點行業(yè)之一，只有嚴格遵循新的標準，盡快進行舊設備的改造，采取一些必要的環(huán)保措施，才能使有機廢氣排放達到國家標準與行業(yè)標準，實現(xiàn)真正的綠色生產，踐行企業(yè)的社會責任。本文結合筆者的實踐經驗，闡述涂料行業(yè)的有機廢氣治理技術。
1引入先進的生產模式
涂料行業(yè)的運營含有兩個方面的內容，一是涂料的生產，二是樹脂合成，相關的生產設備有窯爐、化學裝置、制漆裝置等，而以上幾類裝置均會排放有機廢氣，其中制漆裝置所排放的有機廢氣處理難度是最高的，其特點為廢氣量大、濃度低，這也是全行業(yè)的關注焦點。為了使廢氣排放能夠達標，涂料行業(yè)必須停止傳統(tǒng)的粗放管理模式，積極引入先進的技術和環(huán)保設備，以科學化管理贏得環(huán)境效益。具體的做法包括：
(1)選用密閉生產模式。隨著環(huán)保理念的強化，不少涂料企業(yè)已經開始將傳統(tǒng)的生產模式向密閉生產轉換，然而客觀地說，很多企業(yè)并未徹底轉換成功。舉例來講，一些企業(yè)依舊采取平蓋式配料的模式，且調漆容器留有很大的縫隙，投料工序也未能完全密閉，所以生產過程中容易產生溶劑揮發(fā);砂磨機是能夠密閉的，由于頻繁地與移動容器相互配合工作，移動容器產生有機廢氣;而容器的清洗的部分都由人工進行，產品灌裝也往往是手工操作，這些過程均會造成有機廢氣的揮發(fā)，一方面對環(huán)境造成了污染，另一方面也對操作者的身體健康構成威脅。
因此筆者建議引入全密閉的生產方式，將現(xiàn)有的配料設備、調漆容器等均更換為更加環(huán)保密閉的釜式設備，通過管道進行液體投料，將投粉裝置與料管牢固連接起來，需要投料時加一定的負壓，在從而確保有機揮發(fā)性氣體的減排。對于攪拌裝置與砂磨設備，容器上安裝密閉的蓋子，將抽氣管直接與蓋上安裝在一起，從而最大程度降低工作操作現(xiàn)場的有機廢氣排放;還有一種方法是在攪拌機以及砂磨設備上連接一個帶有升降功能的蓋子，也能夠實現(xiàn)基本的廢氣零排放。如今企業(yè)生產的人力成本日漸上升，如采用自動化技術，包括自動清洗技術和自動換色技術等，同樣能夠很好地解決由于溶劑揮發(fā)導致的有機廢氣問題。
(2)采用科學的生產管理模式。涂料行業(yè)的一大特點就是伴隨著大量低濃度的廢氣產生，這給日后的處理帶來很大的難度。所以在環(huán)保管理方面，一個共識就是首先應該對所產生的大量廢氣進行濃縮。在生產工序的設計中，在必要的流程中進行密封，從而實現(xiàn)生產現(xiàn)場的廢氣零排放，并為后期的廢氣處理打下基礎。然而以上的設計理念也有其不足之處，在實踐中往往會出現(xiàn)部分區(qū)域的廢氣難以及時排除，生產車間中廢氣濃度居高不下的現(xiàn)象。究其原因，主要包含兩個方面：一是一些區(qū)域應該關閉卻沒有嚴格執(zhí)行，因此低壓抽氣未能發(fā)揮作用;二是在設備的管理上，發(fā)現(xiàn)縫隙沒能及時填補，出現(xiàn)了漏氣現(xiàn)象。為此一些企業(yè)所采取的方式是將所有的設備與風管閥門聯(lián)合動作，并將容器所設置的蓋子和攪拌馬達聯(lián)動管理等。此方案在技術方面是有效的，但涉及到較高的投資成本。筆者的建議是在日常生產管理方面下功夫，通過設立嚴格清晰的制度，在沒有設備的地方關閉抽風設施，而有料設備在運行的時候則加大抽風的功率，操作完畢之后維持較小風量。此外，抽風所需的軟管由于強度有限，應周期性地檢查，一旦發(fā)現(xiàn)損壞應及時更換等。只有完全實現(xiàn)了精細化、制度化的生產管理模式，才能使設備改造的效益充分發(fā)揮出來，同時也可以減少后期環(huán)保投入，實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
2有機廢氣的銷毀處理
生產中有機廢氣的銷毀處理最為常見的方法是回收法。回收法又能夠細分為吸附冷凍法以及萃取分餾法等。為了節(jié)約成本，對原料進行重復利用，就需要純凈度較高的溶劑，必要的情況下還應對回收物進行進一步的提純處理等。然而涂料行業(yè)較為特殊，在使用回收法時，由于有機廢氣里的溶劑濃度不足，所以會導致較大的回收成本。
在銷毀法中，焚燒法是復雜度最低的一種方法。而在涂料行業(yè)，隨著生產的進行會排放大量的低濃度廢氣，如果引入的是焚燒法，其設備的容積必將很大，如果企業(yè)的生產規(guī)模很大，則有可能設備不止一套。所以焚燒法并不可取。還有一種方法是吸附-脫吸法，就是把涂料行業(yè)產生的有機廢氣從大體積低濃度逐步轉換成小體積高濃度，一方面能夠降低焚燒法所需設備的容積，另一方面也能夠減少所需的燃料。因此可以說將焚燒法與吸附?脫吸法結合在一起是一種較為可行的方案。此外，也有一些企業(yè)采用了微波催化氧化法等，但這項技術還未完全成熟，一些難題尚待解決。
也有一部分企業(yè)采用的是吸附法，這種技術的推廣應用較廣，優(yōu)勢在于投入很低，符合國家環(huán)保要求，但缺點是吸附劑的性能問題，通常的吸附劑很快就會達到飽和狀態(tài)，如果不及時更換，則設備的運行是低效甚至無效的，如果經常對吸附劑就行更換則會造成難以承擔的支出。
3廢氣處理技術的前景
由上文可知，當前的各類有機廢氣處理技術有著各自的優(yōu)勢和不足，因此兩種及以上的技術可以達到更加令人滿意的效果。在涂料生產領域還有一些具備研發(fā)和推廣潛力的技術，闡述如下：
(1)沸石轉輪+焚燒。近年來，沸石轉輪技術逐漸走進環(huán)保發(fā)展的視野，這種技術的實質，是經由吸附-脫吸的過程，將涂料行業(yè)所排放的大量低濃度有機廢氣逐漸濃縮成少量的高濃度有機廢氣，在采取焚燒的方法使揮發(fā)性廢氣被完全銷毀，這種方法的優(yōu)勢是不必準備過多的外加燃料，而其焚燒過程中所產生的熱量也能夠進一步輔助脫吸過程。
這種方法的優(yōu)勢，首先是具有很好的集成化特點，只需一個轉輪設備就可以完成從吸附操作到脫吸操作等一系列流程;其次是傳統(tǒng)的吸附劑使用的是活性炭，高溫時極易自燃，而沸石轉輪法則使用專用的吸附劑。并且，在裝置不大的情況之下，還能夠把焚燒設備全部安裝在一個底座，為設備管理帶來便利。這種處理模式也有一些不盡如人意之處：轉輪所需的幾個區(qū)域之間的分界并不明晰，有時候會發(fā)生串氣;并且將沸石作為吸附劑，其利用率往往偏低，有時會導致過多的尾氣排放;此外，當轉輪密封出現(xiàn)問題的時候，會導致系統(tǒng)的效能收到很大影響;在很多情況之下，假若尾氣處理沒有經過除塵，就會發(fā)生介質堵塞的情況;而假如涂料企業(yè)的生產規(guī)模較大，則所需裝置會占用較大的空間等。此外，有機廢氣從輸入到輸出的過程中，如果輸入口的沸石已經完全飽和，但輸出口依舊未達到飽和的時候，應該及時停止脫吸，不然就會導致輸出的尾氣有機揮發(fā)性氣體的超標。由此可知沸石很難將自身的利用率發(fā)揮到百分之百。
(2)沸石濃縮+焚燒。這種方法使用流動床技術，能夠使所有的填料均達到百分之百的吸附度，接著再實現(xiàn)脫吸;在操作過程中，流動床可以維持靜止狀態(tài)，所以不必涉及密封事項;而作為吸附介質的沸石則保持流動，在流動的過程中產生彼此之間的摩擦，從而將表面的粉塵顆粒去除掉，由此可知這種方法在有機廢氣的處理前是不必經過過濾步驟的;一般情況下，流動床的高度為1.2m左右，而流動床的面積則能夠結合具體的需求做到很大，從而適合于各種流量的有機尾氣;同理，床的截面也能夠結合實際情況變成多種形狀。一些規(guī)模較大的廠家需要處理大流量的有機廢氣，這時候的流動床由于面積大，就應著重解決吸附介質的均勻分布問題，目的是能夠使大面積的平面上含有均勻的介質，并且窗體維持恒定，不隨著外界的機械過程而發(fā)生大幅度震動等，使吸附粒子真正能夠隨機流動。
此處值得一提的是，一些規(guī)模很大的涂料公司，每天由于生產量較高，所以產生的溶劑達到一頓以上，所以有很好的回收再利用價值，通常的處理方法是焚燒爐，而為了實現(xiàn)有效的回收，可以將焚燒裝置以冷凝設備替代，能夠為企業(yè)帶來很好的經濟效益。出于節(jié)能的考慮，制冷冷量的回收也十分重要。筆者推薦以新式的熱氮脫吸模式替換傳統(tǒng)的熱空氣脫吸模式，一方面能夠提升回收率，另一方面也增強了安全系數。
4結語
綜上所述，對有機廢氣的治理成為了環(huán)境治理方面的重中之重。本文對已有的有機廢氣治理技術進行了比較，并對治理技術發(fā)展進行了展望。通過引入先進的處理，實現(xiàn)涂料企業(yè)的低排放和零污染是至關重要的。企業(yè)不管采取何種技術，都應該在技術方面和成本方面進行綜合考慮，降低二次污染，為企業(yè)創(chuàng)造更高的經濟效益。
來源:《資源信息與工程》 作者:麥麗娟
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