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    汽修行業(yè)VOCs廢氣治理實(shí)用技術(shù)探討

    文章出處:華康中天    人氣:154     發(fā)表時(shí)間:2017-10-03

      私家車(chē)的蓬勃發(fā)展,催生了汽車(chē)維修行業(yè)的擴張,以上海為例,截至2015年全市的汽車(chē)修理企業(yè)已經(jīng)有5000多家,其中一類(lèi)和二類(lèi)的汽車(chē)維修企業(yè)約占總數的三分之一,其他的輪胎店、路邊店、快修店、美容裝演店等汽車(chē)綜合小型維修及專(zhuān)項維修業(yè)戶(hù)約占三分之二。數量眾多的汽車(chē)維修企業(yè)給人們生活帶來(lái)便利,但也引發(fā)了許多如揮發(fā)性物(VOCs)氣體排放、廢機油處置等環(huán)境污染問(wèn)題。以上海市環(huán)保局和交通委聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于開(kāi)展本市汽車(chē)維修行業(yè)專(zhuān)項整治工作的通知》為切入點(diǎn),在專(zhuān)項治理汽車(chē)維修行業(yè)環(huán)境問(wèn)題的同時(shí)探討汽車(chē)維修行業(yè)VOCs廢氣的治理的實(shí)用技術(shù)。
      一、汽車(chē)維修行業(yè)VOCs廢氣的產(chǎn)生來(lái)源
      汽車(chē)維修企業(yè)主要是在噴漆和烤漆等汽車(chē)維修作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生VOCs的排放,噴漆和烤漆工藝主要流程為飯金→噴漆→流平晾置→烤漆→漆面處理。其中刮原子灰產(chǎn)生苯乙烯,占組分含量的8%~15%;調漆室廢氣都是無(wú)組織揮發(fā);噴漆與晾置過(guò)程中產(chǎn)生的VOCs量占總量的70%~80%左右;烤漆過(guò)程中產(chǎn)生的VOCs量占總量的15%~20%。除了噴漆和烤漆環(huán)節,其他環(huán)節包括含VOCs原輔材料(如油漆、溶劑等)在運輸、轉移、儲存等過(guò)程中未及時(shí)密閉,清洗使用溶劑型涂料的噴槍等大多數都是無(wú)組織排放,目前市場(chǎng)上絕大部分的汽車(chē)維修企業(yè)均未配備廢氣治理裝置,使VOCs廢氣直接排入大氣,對大氣環(huán)境造成嚴重的污染,同時(shí)大量的廢氣對未采取防護措施且意識淡薄的從業(yè)者帶來(lái)健康危害,也成為周邊居民信訪(fǎng)投訴的重要因素。
      二、汽車(chē)維修行業(yè)VOCs廢氣的排放特征分析
      汽車(chē)維修企業(yè)的VOCs廢氣成分較為復雜,主要含苯類(lèi)、脂類(lèi)、醇類(lèi)、酮類(lèi)等化合物,廢氣的風(fēng)量較大,一般在15000~25000m3/h之間,噴漆會(huì )容易產(chǎn)生漆霧,也會(huì )造成處理裝置的堵塞。此外油漆用量存在較大的波動(dòng),特別是在噴整車(chē)漆的時(shí)候,油漆用量   大,直接造成噴漆廢氣中污染物濃度波動(dòng)值較大,易造成間歇性排放,廢氣排放不穩定。
      對選取的12家汽車(chē)修理養護企業(yè)的廢氣進(jìn)行監測,結果顯示:汽車(chē)維修企業(yè)的VOCs廢氣中苯的排放濃度范圍為0.14~49.8mg/m3,其排放速率為0.0014~0.93kg/h;甲苯的排放濃度范圍為0.11~116mg/m3,其排放速率為0.00075~0.77kg/h;二甲苯的排放濃度范圍為0.6657.7mg/m3,其排放速率為0.0014~0.38kg/h,同時(shí)還檢測出較的乙酸丁酯以及乙苯、苯乙烯、環(huán)己酮等。
      根據《大氣污染物綜合排放標準》(DB31/933-2015)的排放限值:苯、甲苯、二甲苯的高允許排放濃度分別為1、10、20mg/m3,苯、甲苯、二甲苯的高允許排放速率分別為0.1、0.2、0.8kg/h,這些汽車(chē)維修企業(yè)中有相當一部分廢氣排放濃度和排放速率都有超標,而且有些超標倍數相當高。這些VOCs廢氣進(jìn)入大氣后,不但能使人體細胞產(chǎn)生畸變、癌變,而且和空氣中的NO2在陽(yáng)光作用下二次反應,形成光化學(xué)污染。因此探索實(shí)用的VOCs廢氣治理技術(shù)已成為環(huán)保工作中函待解決的問(wèn)題。
      三、汽車(chē)維修行業(yè)VOCs廢氣現有處理技術(shù)
      根據文獻記載,目前應用于汽車(chē)維修涂裝VOCs的處理技術(shù)有吸附法、吸收法、冷凝法、氧化法、低溫等離子體法、生物法等。
      吸附法是活性炭?jì)艋?/a>利用多孔固體(吸附劑)將氣體混合物的一種或多種組分積聚或凝聚在吸附劑表面,達到分離目的。吸收法是利用相似相容原理,用物理和化學(xué)性質(zhì)相近的物質(zhì)來(lái)吸收含苯系物廢氣。冷凝法的原理是利用廢氣成分中凝結溫度的不同,通過(guò)降溫或加壓將較易冷凝的成分分離出來(lái),使廢氣中的有用成分回收,并得以?xún)艋?。氧化法分蓄熱式熱力氧化技術(shù)(RTO)、催化氧化和光催化氧化技術(shù)。熱氧化爐是在高溫下同時(shí)供給足夠的氧氣,將VOCs氣體   分解成二氧化碳和水等無(wú)機物;催化氧化是利用催化劑,在較低溫度下將VOCs氧化分解;光催化降解VOCs有兩種形式:一種是   波長(cháng)的光直接照射使VOCs分解,另一種是催化劑存在下,光氧催化氧化設備通過(guò)光照VOCs使之分解。低溫等離子體法是通過(guò)放電的方式,在大量的   電子和超氧粒子、輕基自由基粒子等活性粒子,將苯廢氣中的苯系物等廢氣轉化為CO2、H2O等或低害物質(zhì)。生物法是根據系統的運轉情況和微生物的存在形式可分為生物過(guò)濾塔系統、生物洗滌塔系統和生物滴濾塔系統,適用于中、低濃度廢氣處理,但氣體   具備水溶性和生物可降解性。
      UV光解催化氧化裝置處理污染物是近30年發(fā)展起來(lái)的新的研究,光催化降解現在還基本上停留在理論研究階段,實(shí)際應用很少。因此無(wú)論是在光催化機理的研究方面,還是在工業(yè)實(shí)際應用中都需要進(jìn)一步的深入研究,主要表現在如下幾個(gè)方面:
      (1)通過(guò)對TiO2表面的修飾,提高催化劑的催化活性和選擇性;
      (2)選擇合適的載體,研究催化劑固定技術(shù);制備負載型催化劑,使其既能保護甚至提高TiO2的光催化活性,又能提供較強的結合度,以便回收重復使用;研究載體與光催化劑之間的相互作用,探討固載過(guò)程中各個(gè)影響因素對光催化過(guò)程的影響以及解決負載化所帶來(lái)的傳質(zhì)受限的問(wèn)題等。
      (3)提高對可見(jiàn)光或太陽(yáng)光的利用率;TiO2的光吸收與太陽(yáng)光和熒光燈的光波的重疊部分很小,可知在通常的生活空間中能用于反應的光通量非常少。TiO2表面雖然在微弱的紫外光下也能進(jìn)行氧化分解反應,但從太陽(yáng)光、熒光燈的光利用效率來(lái)看效率太低。從20世紀70年代前期開(kāi)始大力開(kāi)展可見(jiàn)光響應型光催化劑的研究。這些研究可以分為4大類(lèi):(1)帶隙較小的半導體光催化劑的;(2)二氧化鈦的染料敏化;(3)對二氧化鈦進(jìn)行摻雜;(4)二氧化鈦的氧缺陷的形成。其中有關(guān)具有小帶隙的光催化劑的探索迄今為止做了大量工作,而其它方面有待繼續研究。
      (4)設計實(shí)用的反應器;光解催化氧化設備是使半導體光催化由理論變?yōu)楝F實(shí)的   技術(shù)手段,新型處理設備和儀器的設計應盡量致力于提高光的利用效率,研制新型裝置將成為光催化應用研究的一個(gè)重要分支。
      (5)目前對許多物降解的機理尚不清楚,仍需進(jìn)一步研究。雖然TiO2光催化氧化技術(shù)發(fā)展不是很完善,還沒(méi)有達到工業(yè)化的程度,但是由于反應條件溫和,操作條件容易控制,氧化,無(wú)二次污染,加之TiO2化學(xué)穩定性高、   等優(yōu)點(diǎn),它依舊是一項有希望的污染物降解技術(shù)。在未來(lái)的工作中,還要努力尋求及高選擇性的光催化劑,加強采用自然光源和連續處理的研究,探索較佳操作條件,為半導體光催化在生產(chǎn)和生活中的實(shí)際應用奠定基礎。
      隨著(zhù)環(huán)保監管要求的不斷提高,汽車(chē)維修行業(yè)VOCs廢氣的治理也到了刻不容緩的時(shí)候,汽車(chē)維修行業(yè)的環(huán)境管理除了需要制定完善的法律規范加以制約之外,   需要研究經(jīng)濟上合理、技術(shù)上可行的實(shí)用技術(shù),合適的末端治理技術(shù)的選擇既要符合環(huán)保要求,也要符合汽車(chē)維修企業(yè)的客觀(guān)實(shí)際才能得以推廣應用。
     

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