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佛山南海区铝型材电泳涂装废气治理现状研究

  佛山市南海区是全国铝型材加工相对集中的区域之一,产销一直居于全国前列。电泳涂装工艺是中型规模以上铝型材企业广泛采用的一种表面加工手段,但目前电泳涂装废气基本未经处理直排,与严峻的环境空气质量防控政策相违背,因此电泳涂装废气问题引起环保主管部门重视。本文结合对南海区某大型铝材厂(简称M厂)电泳车间涂装废气治理工程的监测,研究VOCs(挥发性有机化合物)的收集和去除效果,对行业整治提升提出建议。

  过往M厂电泳生产过程产生的VOCs基本没有经过系统的收集和处理,直接从厂房顶部排走,遇上不利的气象条件,气味难以扩散,不但恶化车间环境,而且对工人和周边居民造成安全健康隐患。在清洁生产审核中,M厂主动对电泳车间进行改造升级。

  铝材经前处理水洗后可直接电泳,根据电泳类型选择电泳漆,常见的电泳漆有丙烯酸和聚氨酯两大类。表面覆膜的电泳漆经过烘烤加热发生交联反应硬化,铝型材表明多孔质氧化膜封闭,使机械性能和耐蚀性增加。

  VOCs主要来源于漆膜的烘干过程(溶剂挥发、涂膜热融化、高温热固化阶段)。M厂主要从事阳极电泳,漆膜在高温加热初期会流下不挥发的固体粉末,伴随油烟产生,经过烘烤烟气中仍含有较多聚合物的热分解生产物,如苯、甲苯、二甲苯、脂类、酮类、醇类、AG集团。胺类、醛类、异氰酸酯类,具有嗅觉容易察觉的恶臭气味。

  当前VOCs治理技术五花八门。直接燃烧法运行所需的温度高,能耗大,不适用于低浓度废气;蓄热式催化燃烧法起燃温度低,但铝材氧化过程容易带有氯、磷元素,易造成催化剂中毒;活性炭吸附法设备运行阻力大,活性炭易饱和需频繁更换,饱和吸附后须作危废处理;光催化氧化法前期投资大,稳定性差,对设计风量大的废气处理效果不理想;低温等离子法工艺发展至今技术参差不齐,业界存有较大争议。

  M厂铝型材通过立式输送链分批次送入4个天然气烘烤炉内进行干燥固化。若直接从烘烤炉内抽出废气处理会造成温度和压力波动,成品质量难控制,且能耗剧增,因此各烘烤炉顶盖留有缝隙,在其两侧设负压(5000m3/h风量)抽气管道;另针对铝材安放和移出烘烤设备时需打开顶盖,在盖板上方一侧对应位置安装4个抽气口(总风量25000m3/h)并配阀门控制,固化过程关闭阀门,在打开盖板时才抽气,避免影响固化工艺;电泳液储槽暴露在车间内造成VOCs挥发,在储槽上方安装盖板负压抽气。

  M厂最终采用强化吸收法,适用于含有颗粒物且有机废气浓度低、风量大的特点,能在消除气态污染物的同时对污染物进行回收。将废气引出进入净化高效吸收塔,除去颗粒污染物及气态污染物,进入除雾强化净化装置。先进行气液分离脱水除雾,再进入有机棉吸附层强化净化,利用特制的高分子吸收液作为吸收剂,由循环水池经水泵增压后自塔顶喷淋而下,通过废气与吸收液雾的接触,气液两相在塔内完成吸收后,使废气中的有机物通过相似相溶原理而被吸收,净化后的气体从装置上部排放口排出,吸收液进入循环池,饱和吸收尾液进入废水处理系统处理,反应后的废渣定期清理。

  为保护和改善大气环境,加强固定污染源挥发性有机污染物排放建设项目环境保护监督管理工作,加强固定污染源挥发性有机污染物排污许可证申请、核发和排污许可执行与监督管理工作,特制订此技术规范。