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文檔簡介
1、,電子噴涂廢氣污染防治技術(shù)介紹,江蘇省環(huán)境科學(xué)研究院,內(nèi) 容,一、電子噴涂企業(yè)污染現(xiàn)狀簡介,二、噴涂廢氣常見凈化技術(shù),三、噴涂廢氣處理技術(shù)發(fā)展研究,第一節(jié) 電子企業(yè)廢氣污染現(xiàn)狀簡介,無錫電子企業(yè)眾多,其中多以臺資、日資和韓資企業(yè)為主,所生產(chǎn)產(chǎn)品基本均為手機(jī)、相機(jī)、電腦、打印機(jī)等產(chǎn)品做配套。當(dāng)中規(guī)模較大的有夏普、索尼、松下、希捷、海力士等。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2011年無錫微電子企業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售收入400億元,占江蘇省比重為54%,且預(yù)計(jì)2015年將超過1000億元。因此無錫市電子企業(yè)的良性發(fā)展對整個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展起到重要作用。 由于相關(guān)企基本以外資企業(yè)為主,因此企業(yè)的管理制度、文化背景等差異給
2、相關(guān)管理機(jī)構(gòu)帶來了較大的不便。 相對南京地區(qū)大化工、常州地區(qū)小化工、浙江地區(qū)的染料中間體、醫(yī)藥中間體,無錫地區(qū)電子企業(yè)的總體污染較小,電子企業(yè)的蓬勃發(fā)展為本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了較大的貢獻(xiàn)。,1.1 無錫電子企業(yè)現(xiàn)狀,電子企業(yè)最大的廢氣污染物為噴涂過程中的VOC有機(jī)物,主要產(chǎn)生于產(chǎn)品在噴漆、固化、烘干等環(huán)節(jié)。具體簡介如下:,除油,清洗,除銹,清洗,表調(diào),清洗,磷化,清洗,干燥,噴涂,固化,有機(jī)廢氣,有機(jī)廢氣,1.2 廢氣產(chǎn)污環(huán)節(jié),注: 一般ABS、PC等塑料自干漆烘烤溫度為55-65,時(shí)間30min。 烘干聚合型涂料,如丙烯酸漆、環(huán)氧樹脂漆等,烘烤溫度為130-140, 時(shí)間30分鐘。,干燥,有
3、機(jī)廢氣,1.2 廢氣產(chǎn)污環(huán)節(jié),噴 漆,固 化,烘 干,自然放置過程中有機(jī)溶劑揮發(fā),廢氣中顆粒物較少,廢氣污染物成份較為復(fù)雜,通常廢氣溫度與濃度較高,且含有顆粒狀污染物,主要成份有漆霧顆粒、有機(jī)溶劑及水霧,廢氣流量較大,濃度較低,廢 氣 污 染 物 匯 總,表1.2-1 某電子廠噴房生產(chǎn)數(shù)據(jù),1.3 常見噴漆溶劑組成,表1.3-1 常見噴漆涂料有機(jī)溶劑組成,表1.3-2 常見溶劑水溶性,第二節(jié) 噴涂廢氣常見處理技術(shù),電子企業(yè)廢氣污染物主要產(chǎn)生于噴涂工藝過程,根據(jù)生產(chǎn)工藝流程不同,主要分為噴漆過程、固化過程及烘干過程。目前江蘇地區(qū)的電子企業(yè)主要采用的處理技術(shù)有前級水簾除霧、填料塔吸收、活性炭吸附、
4、活性炭濃縮吸附-催化脫附。其處理技術(shù)分別簡介如下:,2.1 水簾除霧預(yù)處理,水簾漆房主要由室體,槽體,水簾板,水循環(huán)系統(tǒng),噴霧系統(tǒng),汽水分離系統(tǒng),除渣系統(tǒng),排風(fēng)系統(tǒng)等組成。在室體正面方向作成光滑的不銹鋼材質(zhì)水簾板,用水泵將水送至頂部溢流槽內(nèi)溢流形成瀑布狀態(tài)的水簾。噴漆時(shí)飛散的漆霧碰到水簾就會(huì)被水吸附,瀉至下部水槽中積存。,后續(xù)處理,水簾除霧,后續(xù)處理,進(jìn)入 產(chǎn)品,采用水簾除霧凈化效果評估結(jié)論如下: (1)噴漆房水簾除霧主要針對噴漆生產(chǎn)過程中的漆霧顆粒進(jìn)行預(yù)處理,對涂料中的有機(jī)溶劑基本無去除效果。 (2)噴漆過程中溶劑的產(chǎn)生量與固體漆霧的產(chǎn)生量較大,水簾除霧的總體凈化效果較為有限。,2.2 填料
5、凈化塔有效性評估,圖2.2-1 某電子企業(yè)現(xiàn)場填料凈化塔,圖2.2-2 酸堿凈化塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,圖2.2-3 旋流板凈化塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,填料凈化塔作為廢氣污染物凈化設(shè)備,其機(jī)理包括慣性碰撞、分子擴(kuò)散和凝聚三種,具體如下:,綜上所述,采用填料塔對酸堿性污染物效果較好,對不溶于水的污染物則效果較差, 其凈化機(jī)理主要通過慣性碰撞和分子擴(kuò)散進(jìn)行,凝聚機(jī)理基本不起作用。,填料塔凈化機(jī)理,采用填料凈化塔對漆霧廢氣凈化效果評估結(jié)論如下: (1)填料凈化塔對噴涂過程中粉塵及有機(jī)物有一定的去除效果。其中對可溶性的有機(jī)物去除效果相對較好,對難溶性的有機(jī)物去除效果較差。 (2)由于噴涂過程中的漆霧顆粒含量高,粘性大,易
6、造成填料凈化塔中填料和噴嘴堵塞,因此填料塔的結(jié)構(gòu)決定了該類型凈化設(shè)備不適合凈化處理噴涂尾氣。,圖2.2-4 某企業(yè)填料塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1,需要指出的是廢氣凈化塔中填料塔應(yīng)用較多,但同時(shí)還存在其它多種塔,如旋流板塔、空塔、泡罩塔等。填料塔主要利用塔中的填料的巨大比表面積,提高廢氣與吸收液直接的接觸比,從而提高廢氣的凈化處理效果。對含粉塵的氣體不適合,空塔常用作高溫氣體或加濕的預(yù)處理設(shè)備,旋流板塔具有較強(qiáng)的防堵性能,通常用作大風(fēng)量或含有粉塵的廢氣凈化,其凈化機(jī)理主要通過高速氣流將液滴霧化后,依靠液滴的巨大比表面與廢氣接觸從而凈化廢氣,填料塔需要較低的空塔氣速,而旋流板塔則需要較高的空塔氣速。填料塔通常
7、用于酸堿廢氣治理,旋流板塔通常用于除塵治理。,2.3 活性炭凈化塔有效性評估,圖2.3-1 某電子企業(yè)現(xiàn)場活性炭凈化設(shè)備,圖2.3-2 活性炭凈化設(shè)備工藝流程圖,袋型濾網(wǎng),圖2.3-3 活性炭顆粒模塊,圖2.3-4 活性炭纖維模塊,圖2.3-5 使用數(shù)周后活性炭狀況,圖2.3-6 使用數(shù)周后活性炭狀況,采用填料凈化塔對漆霧廢氣凈化效果評估結(jié)論如下: (1)根據(jù)大氣污染治理工程技術(shù)導(dǎo)則(HJ2000-2010)規(guī)范要求,采用顆粒狀活性炭時(shí),宜取0.20 m/s0.60m/s;采用活性炭纖維氈時(shí),宜取0.10m/s0.15m/s;顆粒物去除宜采用過濾及洗滌等方法,進(jìn)入吸附裝置的廢氣中顆粒物濃度應(yīng)低
8、于5mg/m3。 常見電子企業(yè)廢氣凈化設(shè)備無論流速還是進(jìn)入裝置粉塵濃度均遠(yuǎn)超過規(guī)范允許值。 (2)由于噴涂過程中的漆霧顆粒含量高,粘性大,僅僅依靠水簾除霧、填料塔等設(shè)施預(yù)處理后的廢氣,顆粒物含量仍然較高,若后續(xù)工藝采用活性炭吸附則活性炭將很快失效,從而喪失脫附再生功能。,2.4 活性炭吸附-濃縮脫附凈化工藝有效性評估,圖2.4-1 蘇州某電子企業(yè)現(xiàn)場活性炭凈化設(shè)備,圖2.4-2 昆山某電子企業(yè)現(xiàn)場活性炭吸附-催化燃燒脫附設(shè)備,圖2.4-3 活性炭脫附再生裝置原理,活性炭濃縮吸附-脫附再生設(shè)備主要用于噴涂行業(yè)烘干尾氣,根據(jù)某企業(yè)現(xiàn)場實(shí)際使用數(shù)據(jù),一套活性炭凈化設(shè)備共有吸附模塊6套,三套活性炭凈化
9、設(shè)備有模塊18套,脫附裝置每次裝入模塊數(shù)量為2套,全部脫附需9次,每脫附周期2h共需18h。 每套凈化裝置放入活性炭纖維量50kg,最大吸附有機(jī)物15kg。,圖2.4-4 使用數(shù)周后活性纖維現(xiàn)狀,圖2.4-5 風(fēng)機(jī)葉輪檢修時(shí)圖片,采用活性炭濃縮吸附-脫附再生工藝對噴涂尾氣凈化效果評估結(jié)論如下: (1)根據(jù)大氣污染治理工程技術(shù)導(dǎo)則,進(jìn)入吸附裝置的廢氣中顆粒物濃度應(yīng)低于5mg/m3。 噴涂尾氣中顆粒物含量明顯超過規(guī)范允許值。由此造成活性炭很快失效,從而喪失脫附再生功能。因此未對粉塵進(jìn)行有效凈化處理前,通過活性炭濃縮吸附-催化脫附再生處理效果較為有限。 (2)采用人工進(jìn)行脫附再生,勞動(dòng)強(qiáng)度大,難以保
10、證設(shè)備的正常穩(wěn)定運(yùn)行。,圖2.4-6 GAC吸附凈化裝置,圖2.4-7 ACF吸附回收裝置,活性炭吸附有機(jī)物通常處理效率較高,凈化效果較好,其使用有一定的適用范圍,通常用于有機(jī)物有回收價(jià)值場合,目前噴涂行業(yè)尾氣所采用的活性炭吸附裝置,多為一次性使用,基本未脫附,運(yùn)行成本高,凈化效率差。,第三節(jié) 噴涂廢氣發(fā)展技術(shù)研究,除了上述介紹的填料塔凈化吸收、活性炭吸附、纖維活性炭濃縮吸附-催化脫附外,還有RTO蓄熱式熱氧化爐、蜂窩活性炭吸附、微生物除臭等新技術(shù)正廣泛應(yīng)用于有機(jī)廢氣治理行業(yè),結(jié)合噴涂行業(yè)廢氣污染排放現(xiàn)狀,此處對上述廢氣處理工藝在噴涂行業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行簡單介紹。,3.1蓄熱式焚燒爐,蓄熱式焚燒爐
11、(RTO)其原理是把有機(jī)廢氣加熱到760以上,使廢氣中的有機(jī)物氧化分解成CO2和H2O。氧化產(chǎn)生的高溫氣體流經(jīng)陶瓷蓄熱體,使陶瓷體升溫,從而用于對原始廢氣進(jìn)行預(yù)熱。陶瓷蓄熱體通常分為兩室或三室。與直接及催化燃燒等工藝相比,具有熱效率高、運(yùn)行可靠等特點(diǎn)。,對噴涂廢氣中的有機(jī)廢氣,采用RTO爐焚燒凈化處理效率較高,廢氣中的粉塵經(jīng)過旋流板等設(shè)備預(yù)處理后,再進(jìn)入RTO熱氧化爐,在850950高溫下,無論顆粒物還是有機(jī)物,均能得到有效凈化處理,本設(shè)備熱回收效率較高,運(yùn)行可靠,目前南京熊貓電子RTO爐已經(jīng)投入運(yùn)行使用。 該行業(yè)中知名企業(yè)如下 (1)德國杜爾公司 該公司主要從事汽車噴涂行業(yè)廢氣治理,其核心產(chǎn)
12、品為旋轉(zhuǎn)式RTO爐。 (2)臺灣華懋公司 該企業(yè)在噴涂行業(yè)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),其轉(zhuǎn)輪濃縮吸附-RTO爐脫附技術(shù)較為成熟。,圖3.1-1 悅達(dá)起亞烘房噴涂廢氣RTO焚燒爐,圖3.1-2 悅達(dá)起亞烘房噴涂廢氣處理工藝流程圖,凈化工藝說明: 悅達(dá)起亞公司主要從事汽車生產(chǎn),其噴涂、烘干過程中產(chǎn)生大量的有機(jī)廢氣排放,目前企業(yè)僅將烘干過程中廢氣進(jìn)行收集處理,由于噴涂過程中廢氣流量較大,漆霧含量較高,需采取多種措施進(jìn)行預(yù)處理,因此處理難度較大,目前解放軍防化研究所、北京中節(jié)能、青島華世潔等公司正積極從事新型吸附材料研究,擬采用硅膠或沸石作為吸附劑,經(jīng)轉(zhuǎn)輪濃縮吸附-RTO爐脫附再生。,3.2轉(zhuǎn)輪濃縮吸附-RTO
13、爐脫附,圖3.2-1 轉(zhuǎn)輪濃縮吸附-RTO脫附裝置流程示意圖,轉(zhuǎn)輪濃縮吸附-RTO爐脫附凈化工藝說明 該裝置采用吸附脫附濃縮焚燒等三項(xiàng)連續(xù)程序,其設(shè)備特性適合處理高流量、低濃度VOCS 廢氣,其主要應(yīng)用于如影印、涂裝制程及半導(dǎo)體工廠等相關(guān)產(chǎn)業(yè)。 沸石吸附轉(zhuǎn)輪組合中轉(zhuǎn)體由沸石吸附介質(zhì)與陶瓷纖維制成。轉(zhuǎn)輪上密封墊將吸附轉(zhuǎn)輪組合隔離成吸附區(qū)(Adsorption zone) 及再生脫附區(qū)(Regeneration zone;desorption zone),二區(qū)間加一隔離冷卻區(qū)(Cooling zone or Purge zone)。通常吸附區(qū)較大,而脫附區(qū)及冷卻區(qū)則較小且面積相等。 廢氣進(jìn)入系統(tǒng)后
14、經(jīng)過疏水性沸石轉(zhuǎn)輪,VOCS 被吸附;冷卻區(qū)廢氣(約180 至250 )通入轉(zhuǎn)輪內(nèi),利用高溫將有機(jī)物脫附下來,脫附下來之有機(jī)物再進(jìn)行焚燒處理。,圖3.2-2 南京某電子企業(yè)轉(zhuǎn)輪濃縮吸附-RTO脫附再生裝置,圖3.2-3 南京某電子企業(yè)轉(zhuǎn)輪濃縮吸附-RTO脫附再生裝置,圖3.2-3 南京某電子企業(yè)轉(zhuǎn)輪濃縮吸附-RTO脫附再生裝置,圖3.2-4 南京某電子企業(yè)轉(zhuǎn)輪濃縮吸附-RTO脫附再生系統(tǒng)控制,圖3.2-5 無錫錫山區(qū)某企業(yè)轉(zhuǎn)輪濃縮吸附-RTO脫附凈化處理系統(tǒng),3.3 微生物法在噴涂廢氣治理中的應(yīng)用,在工業(yè)噴漆生產(chǎn)線,大約有25 60的涂漆由于超過量噴涂而損耗。在大型噴漆作業(yè)線如汽車行業(yè),過噴的
15、涂漆會(huì)被循環(huán)水系統(tǒng)所收集,然后采用傳統(tǒng)的化學(xué)涂料解黏系統(tǒng)進(jìn)行處理。香港安美特化學(xué)有限公司所開發(fā)的KleerAid生化涂漆解黏工藝可對噴漆房水膜除霧裝置的循環(huán)水的COD值、總懸浮物值、污泥含水率等起到良好的凈化作用。 對于有污水處理站的噴涂企業(yè),可將處理后的排水作為噴房水膜除霧、填料塔水洗用水,提高循環(huán)水更換頻率,同時(shí)添加一定量的生化解黏,可提高現(xiàn)有填料塔凈化處理效果。,3.4關(guān)于管理方面研究,關(guān)于開展涂裝行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)污染物專項(xiàng)整治 工作的通知 各有關(guān)單位: 為貫徹落實(shí)國務(wù)院關(guān)于印發(fā)大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃的通知(國發(fā)201337號),積極推進(jìn)我市揮發(fā)性有機(jī)物污染防治工作。根據(jù)省政府關(guān)于印發(fā)江蘇省
16、大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施方案的通知(蘇政發(fā)20141號)和江蘇省大氣揮發(fā)性有機(jī)物污染防治管理辦法要求,針對我市涂裝企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物污染現(xiàn)狀,經(jīng)研究,決定在我市開展涂裝企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物污染的專項(xiàng)整治工作。具體要求如下:,一、整治目標(biāo) 通過本次整治,全市所有從事涂裝生產(chǎn)的企業(yè)必須對其產(chǎn)生的涂裝工業(yè)廢氣治理實(shí)施后環(huán)評,通過整治,涂裝工業(yè)廢氣(包括惡臭)排放實(shí)現(xiàn)排氣筒和廠界雙達(dá)標(biāo);廢氣收集設(shè)施的收集效率和廢氣處理設(shè)施的處理效率必須分別達(dá)到90%以上。涂料用量(含稀釋劑)100噸/年以上的企業(yè)所配套建設(shè)的廢氣治理設(shè)施必須安裝在線監(jiān)控,對廢氣治理的全過程建立DCS系統(tǒng)(數(shù)據(jù)必須保存三年以上)并與市環(huán)保局聯(lián)
17、網(wǎng),在企業(yè)廠門醒目位置建立環(huán)保信息公示牌,實(shí)時(shí)公布廢氣治理監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),接受社會(huì)監(jiān)督。對未取得環(huán)保部門審批同意,擅自從事涂裝生產(chǎn)和作業(yè)的,將依法予以嚴(yán)厲查處。通過整治建立揮發(fā)性有機(jī)物的污染防控體系和長效管理機(jī)制,消除長期以來群眾反響強(qiáng)烈的涂裝廢氣惡臭擾民問題,實(shí)現(xiàn)揮發(fā)性有機(jī)物的總量減排,切實(shí)改善我市大氣環(huán)境質(zhì)量。,二、整治對象 本次整治對象為全市范圍內(nèi)在電子產(chǎn)品、運(yùn)動(dòng)器材(自行車)、家具、汽車零部件等行業(yè)生產(chǎn)中從事涂裝作業(yè)(包括設(shè)有涂裝生產(chǎn)車間、生產(chǎn)線、噴房、噴槍)有揮發(fā)性有機(jī)物廢氣產(chǎn)生的企業(yè)。 對已全部使用水性料和粉末的涂裝生產(chǎn)企業(yè),不列入本次整治范圍。 本次涂裝廢氣專項(xiàng)整治工作,實(shí)行分期限期治
18、理,重點(diǎn)企業(yè)必須在201*年*月*日前完成整治任務(wù)并通過我局驗(yàn)收,非重點(diǎn)企業(yè)必須在201 *年*月*日前完成整治。在限期治理期間超標(biāo)排放的,將實(shí)施限產(chǎn)限排或停產(chǎn)整治并追繳排污費(fèi);逾期未完成整治任務(wù)的,將實(shí)施停產(chǎn)整治;對拒不整改、整治無望的報(bào)請市人民政府予以關(guān)閉。,三、源頭控制和廢氣收集要求 、在生產(chǎn)過程中應(yīng)優(yōu)先采用環(huán)保型原輔料,從源頭減少廢氣污染排放。 、采用密閉一體化生產(chǎn)技術(shù)裝備,從源頭控制廢氣無組織排放。對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的無組織和有組織廢氣分質(zhì)收集后分別集中處理,收集效率必須達(dá)到90%以上。 、廢氣收集的集氣罩、風(fēng)管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制作和安裝,應(yīng)嚴(yán)格按照涂裝作業(yè)安全規(guī)程、涂漆工藝通風(fēng)凈化、通風(fēng)
19、與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50243-2002執(zhí)行。 4、噴漆室、流平室和烘干室應(yīng)設(shè)置成完全封閉的圍護(hù)結(jié)構(gòu)體,配備有機(jī)廢氣收集和處理系統(tǒng),原則上禁止露天和敞開式噴涂作業(yè)。若工藝有特殊要求不能實(shí)現(xiàn)密閉的應(yīng)當(dāng)設(shè)置密閉區(qū)域并采用負(fù)壓排氣系統(tǒng)將無組織廢氣收集、處理后達(dá)標(biāo)排放。,四、末端凈化處理控制要求 、合理選擇污染防治技術(shù)方案。應(yīng)根據(jù)廢氣的產(chǎn)生量、污染物的組分和性質(zhì)、溫度、壓力等因素進(jìn)行綜合分析,合理選擇廢氣回收或末端治理工藝路線。禁止高濃度廢氣直接與低濃度廢氣混合后稀釋排放,凡配套吸附處理單元的含塵、含氣溶膠、高濕廢氣,應(yīng)事先采用高效除塵、除霧裝置進(jìn)行預(yù)處理。同時(shí)加大VOCs廢氣的回收利用,優(yōu)
20、先在生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)回用。對濃度和性狀差異大的廢氣要進(jìn)行分類收集并采用有效方式進(jìn)行處理,確保VOCs總凈化率不低于90%。,四、末端凈化處理控制要求 2、對于油漆使用量在100t以上企業(yè),原則上淘汰水噴淋活性碳吸附工藝,具有回收價(jià)值的可采用活性炭吸附+蒸汽脫附+冷凝回收等技術(shù)對廢氣中VOCs回收利用,無回收價(jià)值的采用干式過濾高效除漆霧、濕式水簾+多級過濾等方式預(yù)處理后,再采用活性炭吸附濃縮、轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+高溫焚燒方式實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放;烘干廢氣收集后可直接采用催化燃燒、蓄熱式熱氧化爐、轉(zhuǎn)輪吸附濃縮-蓄熱式焚燒等方式凈化處理,流平廢氣原則上納入烘干廢氣處理系統(tǒng)一并處理。,四、末端凈化處理控制要求 3、對于油
21、漆使用量在10t以下企業(yè),有回收價(jià)值時(shí)宜采用吸附技術(shù)回收處理,無回收價(jià)值時(shí)優(yōu)可采用蜂窩活性炭吸附濃縮催化燃燒、填料塔吸收、活性炭吸附等多種方式凈化處理后達(dá)標(biāo)排放。采用水噴淋、活性碳工藝的則需根據(jù)環(huán)境影響后評價(jià),進(jìn)一步明確水噴淋廢水的處理方式和活性碳的更換周期、更換量、材質(zhì)。,五、監(jiān)管與管理要求 1、VOCs處理裝置的管理和監(jiān)控應(yīng)滿足以下基本要求:重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)的VOCs污染防治設(shè)施應(yīng)設(shè)置足以有效監(jiān)視裝置正常運(yùn)行的連續(xù)監(jiān)控及記錄設(shè)施。采用焚燒(含熱氧化)、吸附等方式處理的必須建設(shè)DCS中控系統(tǒng);凡采用焚燒(含熱氧化)方式處理的必須對焚燒溫度實(shí)施在線監(jiān)控,溫度記錄至少保存3年,未與環(huán)保部門聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)每月報(bào)送溫度曲線數(shù)據(jù);采用非焚燒方式
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