涂裝工業(yè)VOC環(huán)保工藝設計
VOC 即可揮發(fā)性的碳氫化合物,溶劑型涂料生產中,稀釋劑大多用二甲苯、甲苯、苯、200#汽油、丁酯等。醇酸、氨基樹脂生產大部分以易揮發(fā)的季戊四醇、苯酐、苯類、醇類、酯類為有機原料,使得生產、施工環(huán)境中不斷有揮發(fā)性有毒氣體散發(fā),盡管生產過程是在密閉系統(tǒng)中進行的,但由于生產原料等種種不可控因素,VOC 的污染還是在所難免。VOC排入大氣中會引起光化學污染,即VOC與氮氧化物在太陽紫外線作用下反應生成臭氧, 增加地面臭氧濃度,當?shù)孛娉粞鯘舛瘸^1μL/L,對人體健康造成危害,會引起頭痛、喉嚨干燥、無力等癥狀?,F(xiàn)在很多城市已增加了一項大氣污染指數(shù)預報措施,這意味著人們對居住環(huán)境有了更大關注。再者,涂料企業(yè)使用的溶劑、稀釋劑有很強的易燃易爆性,夏季高溫天氣存在嚴重的火災隱患。

一、VOC 的防治措施
1、加強宣傳教育
涂料行業(yè)的員工進廠后應首先進行廠部、車間、崗位的“三級環(huán)保與安全教育”,生產過程中還要定期舉辦安全培訓班,及時了解并掌握新材料生產工藝、使用方法和防護措施,采取多種形式,加大宣傳力度,提高自我保護意識,使員工充分認識到VOC污染的危害性。同時制定嚴格的生產與安全操作規(guī)程,嚴格做到生產過程VOC少排放或不排放。
2、嚴格現(xiàn)場管理
現(xiàn)場管理是企業(yè)管理的一項關鍵措施,其中現(xiàn)場環(huán)境管理是不可缺少的一個環(huán)節(jié),生產過程中除要嚴格執(zhí)行生產和安全操作規(guī)程外,還要對作業(yè)場所進行定期的VOC污染測定,并公布檢測結果,若有超標則及時提出整改意見和措施,把污染控制在源頭。有條件的企業(yè)應通過 ISO14000認證。實施ISO14000環(huán)境管理體系認證對涂料企業(yè)有著深遠的影響,可以提高企業(yè)的形象、信譽及市場準入程度,利于消除貿易壁壘,提高企業(yè)管理水平及員工的環(huán)境意識, 減少環(huán)境風險,對企業(yè)起著不可低估的作用。
3、改進工藝設備
要降低或消除VOC污染,必須從改進工藝、配方著手。如適當降低投料溫度、改變投料方式或使用無毒低揮發(fā)性原料,或采用微機自動控制系統(tǒng)實行無人化操作,減少人為失誤因素, 做到計量準確、工藝控制準確,避免漲釜、溢槽等責任事故。同時,要充分引進國外的先進設備,目前我國涂料化工企業(yè)的生產設備還有很多是屬于淘汰設備,這對于有效控制VOC污染是很不利的。為此,企業(yè)應加大投入,徹底改造現(xiàn)行生產設備,以使生產盡可能在密閉的、無污染的系統(tǒng)中進行。
4、開發(fā)新產品
目前世界涂料正向低VOC或環(huán)境友好型涂料方向發(fā)展,去年在布魯塞爾召開的“健康涂料” 專題會議已引起我國涂料專家的高度關注。當前國內無溶劑型硝基漆、環(huán)氧漆及水性涂料與發(fā)達國家在技術上還有很大差距,如德國,其水性涂料已占涂料總量的一半,而低氣味和VOC 含量低的亞光、有光內墻乳膠漆已成為成熟產品。粉末涂料作為零VOC涂料代表與水性涂料一樣在涂料界引起高度重視,高固體分涂料品種已得到很大發(fā)展,涂料研發(fā)人員需要在這方面作出更多的探索。
二、VOC的治理方法
盡管采取各種手段控制污染,但涂料企業(yè)溶劑型產品造成的VOC污染已成為繼煙氣污染之后又一重要的氣體污染源。因此,企業(yè)必須加大投入,進行VOC的有效治理。目前有關VOC治理的技術很多,效果好的有以下幾種。
1、活性吸附
在有機廢氣治理工藝中,吸附是處理效果好、使用較廣的方法之一,吸附劑有活性炭、硅藻土、沸石等,其中活性炭吸附應用最多。通過吸附系統(tǒng),不僅可以使VOC濃度大大降低,實現(xiàn)廢氣達標排放,而且吸附后通過氣提解吸,收集物可回用于生產。
2、引風高空排放
這是一般企業(yè)在裝漆、砂磨等崗位使用最多、最簡便的方法之一,其成本低、易操作、效果明顯。但高空排放只是污染的轉移,并沒有真正解決污染問題,而引風機功力大小和風口安裝高度又直接影響引風效果。
3、燃燒處理
VOC為有機揮發(fā)性物質,易燃燒,可采用常溫或催化氧化燃燒處理,氣體由引風管道通入鍋爐或焚燒爐燃燒,但對高溫有機氣體還要經過安全論證。此法處理比較完全,基本可以把VOC 轉化為CO2、H2O。
4、吸收除氣
因VOC一般都溶解于柴油或200#汽油等有機溶劑,可用柴油或200#汽油吸收VOC,吸收后的溶劑可用于燃料或稀釋劑。這種方法操作方便、成本低,但吸收處理后一般尚有揮發(fā)氣體殘余,因有機溶劑本身易揮發(fā),因此不能使VOC降為零,若遇高溫,則吸收率更低。
5、冷凝收集
對反應釜高溫有機氣體可采用冷凝收集,先用直冷凝再螺旋冷凝,該法除氣效果明顯,易操作、運行成本低,但對低沸點氣體效果不佳。
6、生物處理
有機廢氣的生物處理是最經濟有效的方法,效果好、運行費用低于任何一種處理方法,安全、易操作。VOC的生物凈化法有直接微生物凈化法、間接微生物處理法(先水吸收再廢水生物處理)及植物凈化法等。直接生物凈化有生物吸收池、生物洗滌池、生物滴濾池、生物過濾池,處理效果好、操作方便,其中生物過濾池技術成熟,應用較多。如德國和荷蘭建有幾百座廢氣生物濾池,運行效果都很好。間接生物處理法是用水或弱堿液吸收VOC,其中含有的醇類、醛類等物質易溶于水,吸收后的廢水再用生物降解,使廢水達標排放。植物凈化法就是廠區(qū)內增加綠化面積,利用綠色植物吸收和轉化大氣中的污染物來凈化空氣,這種方法適用于大環(huán)境低濃度的污染。
7、采用替代HAP溶劑
溶劑型涂料中的VOC污染物主要是甲苯、二甲苯中的揮發(fā)氣體,雖然苯類稀釋劑具有很多施工上的優(yōu)點,但其毒害作用是眾所周知的。因此,有的廠家正在尋找能替代含甲苯、二甲苯溶劑的配方,使涂料環(huán)保性能更好。
隨著人們環(huán)保意識的增強,國內許多企業(yè)都已十分重視環(huán)保工作,但是還有不少企業(yè)只考慮眼前利益,往往在治理上不徹底,特別是對VOC的治理措施不到位,缺乏明顯的成效,一般作業(yè)場所還存在濃度超標的問題,盡管相關的標準和法規(guī)已出臺,但在行動上往往不夠自覺, 涂料行業(yè)的VOC防治標準或細則還亟待落實。
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