摘 要：本文結(jié)合汽車噴漆行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物產(chǎn)生源強(qiáng)和危害，就源頭控制和末端治理技術(shù)進(jìn)行了深入探討，對(duì)不同的治理技術(shù)進(jìn)行分析論述，提出了在加強(qiáng)預(yù)處理的基礎(chǔ)上進(jìn)行多技術(shù)組合，形成技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)的聯(lián)合技術(shù)，可使汽修企業(yè)外排揮發(fā)性有機(jī)廢氣穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，實(shí)現(xiàn)揮發(fā)性有機(jī)廢氣持續(xù)減排。

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人們生活水平的提高，各類汽車保有量較過(guò)去成倍的增加，相應(yīng)的汽車維修行業(yè)也火了起來(lái)。經(jīng)調(diào)查絕大部分汽車維修店噴漆過(guò)程揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理措施簡(jiǎn)單收集處理效率達(dá)不到要求，揮發(fā)性有機(jī)廢氣污染周圍環(huán)境，群眾反應(yīng)強(qiáng)烈。如何做好汽車維修行業(yè)噴漆揮發(fā)性有機(jī)物的治理，本人結(jié)合日常工作經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)技術(shù)方法進(jìn)行探討。

一、汽車維修噴漆揮發(fā)性有機(jī)物揮發(fā)量計(jì)算和源強(qiáng)分析

  汽車維修噴漆使用的涂料，在我國(guó)目前主要采用油性涂料，平均有機(jī)溶劑的使用量約占涂料總量的50%左右，不同的油漆有機(jī)溶劑差別較大，較大的為硝基漆類、氨基樹脂漆類、丙烯酸類等，較小的為聚氨樹脂類、酚醛樹脂類、環(huán)氧樹脂類等。

  汽車維修噴漆、補(bǔ)漆和烘干的主要污染工序在中涂和面涂噴漆，根據(jù)噴漆方式有不同，分自動(dòng)靜電噴涂和人工噴涂，自動(dòng)靜電噴涂具有相應(yīng)的涂料利用率高。為了達(dá)到良好的噴涂效果，噴漆室必須進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)，及時(shí)排出漆霧和 VOCs。通風(fēng)量因噴漆工藝、涂料種類（如固體份、溶劑含量）和涂料使用量等因素不同，需要及時(shí)調(diào)整通風(fēng)量，通常手工噴漆、自動(dòng)靜電涂裝所需的垂直截面風(fēng)速分別為 0.45～0.5、 0.25～0.3m/s，所以一個(gè)簡(jiǎn)單的5m長(zhǎng)的小客車噴漆室在整車噴漆時(shí)排風(fēng)量約為4×5×0.45×3600=40500m3/h），但車輛局部維修涂裝廢氣排放量相對(duì)較小。噴漆是產(chǎn)生 VOCs 的最主要工藝，也是當(dāng)前

  VOCs 治理的薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)重點(diǎn)控制。烘干是噴漆、電泳之后的工序，烘干室通風(fēng)量較小，一般在2000～10000m3/h。噴漆過(guò)程各階段有機(jī)溶劑的揮發(fā)系數(shù)不同，有機(jī)氣態(tài)污染物主要產(chǎn)生于：電泳底漆、中涂和面漆的噴涂及烘干過(guò)程和塑料件加工的涂漆工序。在中涂和面漆噴漆過(guò)程中， 大約 80%左右的 VOCs 是在噴漆室和流平室排放，20%左右的 VOCs 隨車身涂膜在烘干室中排放，當(dāng)然由于涂料的類別，不同階段的揮發(fā)系數(shù)落有變化。整車涂裝廢氣的特點(diǎn)是：大風(fēng)量，中低濃度，車輛維修涂裝相對(duì)風(fēng)量和濃度較小。

二、汽車維修噴涂揮發(fā)性有機(jī)物的治理工藝技術(shù)選擇

末端治理技術(shù)分類

  有機(jī)廢氣的末端治理技術(shù)主要有兩類 ：一類是回收法，主要包括吸附法、吸收法和冷凝法等；另一類是破壞法，主要包括催化燃燒、熱力焚燒技術(shù)、生物氧化、等離子體分解法、紫外光高級(jí)氧化技術(shù)等。

活性炭吸附和紫外光高級(jí)氧化技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和影響因素。

1、活性炭吸附法優(yōu)缺點(diǎn)和影響因素

  活性炭吸附法吸附有機(jī)氣體是依靠活性炭高度發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)和很大的比表面積（700-1500m2/g），由表面效應(yīng)所產(chǎn)生的吸附作用來(lái)完成吸附。活性炭可吸附的有機(jī)物種類多，吸附容量大，并在水蒸氣存在下也可對(duì)混合氣中的有機(jī)組份進(jìn)行選擇性吸附，通常分子量越大吸附能力越強(qiáng)、效率越高。

  進(jìn)氣的初始濃度越高，穿透點(diǎn)時(shí)間和完全飽和時(shí)間越短 ；汽車維修廢氣為多組分有機(jī)氣體共存氣體 ，活性炭吸附時(shí)會(huì)發(fā)生相互作用和競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)，吸附能力強(qiáng)的有機(jī)廢氣置換吸附能力弱的有機(jī)廢氣，從而形成部分污染因子在局部的濃度高于進(jìn)氣濃度的現(xiàn)象，同比單組分有機(jī)廢氣，活性炭吸附多組分有機(jī)氣體的效率會(huì)下降，就是因?yàn)樵撔?yīng)造成的。此外，溫度、流量、吸附劑填充密度等也是重要的影響因素。基于活性炭的以上特點(diǎn)，在利用活性炭吸附法處理汽車噴漆有機(jī)廢氣時(shí)，要加強(qiáng)漆霧的預(yù)處理，除去漆霧中的顆粒物和液滴。由于汽車噴漆有機(jī)廢氣的多組分性，使得競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)產(chǎn)生，從而使一部分組分在局部形成濃度高于進(jìn)氣濃度的現(xiàn)象，因此為保障廢氣治理的效果應(yīng)在多級(jí)活性炭吸附后，利用破壞法對(duì)外排氣體進(jìn)行進(jìn)一步消除。由于活性碳的透點(diǎn)時(shí)間和完成飽和的時(shí)間是有限的，因此應(yīng)嚴(yán)格按照維修企業(yè)的油漆和有機(jī)溶劑的使用量核定活性炭的使用量和更換周期。

2、紫外光高級(jí)氧化法處理有機(jī)廢氣的原理和影響因素

  紫外光高級(jí)氧化法是基于催化劑在紫外光線的照射下，以光為能量，將有機(jī)物降解為CO2和H2O及其它無(wú)毒無(wú)害成份。通常采用的催化劑為半導(dǎo)體材料包括TiO2、ZnO、Fe2O3、CdS、WO3等，其中TiO2是目前公認(rèn)的最佳光催化劑，反應(yīng)效率最高的是納米級(jí)TiO2催化劑, 紫外光高級(jí)氧化法基本原理是在半導(dǎo)體光催化氧化反應(yīng)中，通過(guò)紫外光直接照射有機(jī)廢氣使大分子有機(jī)物廢氣的化學(xué)鍵斷裂，在此基礎(chǔ)上，在通過(guò)紫外光照射在納米TiO2催化劑上，納米TiO2催化劑吸收光能產(chǎn)生電子躍進(jìn)和空穴躍進(jìn)，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的結(jié)合產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，與廢氣表面吸附的水份（H2O）和氧氣（O2）反應(yīng)生成氧化性很活波的羥基自由基（OH-）和超氧離子自由基（O2-、0-）進(jìn)一步再與化學(xué)鍵已經(jīng)斷裂的有機(jī)廢氣反應(yīng)，生成二氧化碳和水等。由于該方法是基于紫外光能和生成的羥基自由基（OH-）和超氧離子自由基（O2-、0-）反應(yīng)能與有機(jī)廢氣發(fā)生反應(yīng)，因此對(duì)于鍵能較高的有機(jī)廢氣，紫外光高級(jí)氧化法是無(wú)能為力的，同時(shí)由于部分高分子有機(jī)廢氣每個(gè)鍵能大小不一，因此在紫外光高級(jí)氧化法的作用下會(huì)產(chǎn)生更多的其他物質(zhì)，造成副產(chǎn)物較多。加上催化劑的有效性時(shí)限性有限，后期的凈化效率較低。因此應(yīng)定期維護(hù)。

工藝技術(shù)選擇

  根據(jù)汽車維修行業(yè)特點(diǎn)分析，大部分汽車維修企業(yè)噴漆作業(yè)不連續(xù)、屬于無(wú)規(guī)律間斷性進(jìn)行噴漆作業(yè)，汽車維修企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)廢氣一般屬于中低濃度，又無(wú)回收利用價(jià)值。因此為便于管理和實(shí)現(xiàn)揮發(fā)性有機(jī)物的持續(xù)有效減排，筆者認(rèn)為應(yīng)根據(jù)具體的汽車維修企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模選擇性的采用廢氣凈化技術(shù)。具體選擇如下：對(duì)于年使用油性漆2噸及以上的（含稀釋劑）建議采用催化燃燒技術(shù)或吸附濃縮燃燒技術(shù)；對(duì)于年使用油性漆1噸以上2噸以下的（含稀釋劑）建議采用預(yù)處理+活性炭吸附+紫外光高級(jí)氧化組合技術(shù)或者采用預(yù)處理+活性炭吸附+生物技術(shù)組合或預(yù)處理+活性炭吸附+等離子體技術(shù)組合；對(duì)于年使用油性漆1噸以下（含稀釋劑）的汽車維修噴漆企業(yè)，在采用以上技術(shù)確有困難的、又能保證達(dá)標(biāo)排放的情況下可采用預(yù)處理+活性炭吸附；預(yù)處理系統(tǒng)一般采用過(guò)濾棉+精過(guò)濾的方式，該預(yù)處理方式可有效去除漆霧和細(xì)粉塵；帶有＂預(yù)處理+活性炭吸附＂處理工藝的要根據(jù)實(shí)際使用的油漆量（含稀釋劑）核算吸附棉、活性炭的使用量和更換周期，并按危險(xiǎn)廢物的管理要求進(jìn)行管理。

  鑒于活性炭吸附法和紫外光高級(jí)氧化法的優(yōu)缺點(diǎn)和影響因素，如果兩者合理組合可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)，對(duì)于處理中小型汽車維修噴漆有機(jī)揮發(fā)性廢氣將會(huì)起到很好的效果。因汽車維修噴漆行業(yè)絕大部分年使用油性漆量都2噸以下（含稀釋劑），“預(yù)處理+活性炭吸附+紫外光高級(jí)氧化組合技術(shù)”將可作為汽車維修噴漆行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理首選技術(shù)。

結(jié)束語(yǔ)

  汽車維修噴漆揮發(fā)性有機(jī)廢氣（VOCs）的污染控制技術(shù)包括源頭控制和末端治理兩類。在源頭控制方面，首先要使用環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品認(rèn)證的環(huán)保型涂料和稀釋劑，從而減少?gòu)?qiáng)毒性VOCs的使用，其次是改良噴涂工藝，不露天噴涂，如實(shí)記錄油漆和稀釋劑的使用情況。在末端治理方面，根據(jù)不同汽修企業(yè)的油漆和稀釋劑的使用量科學(xué)選擇治理技術(shù)。在加強(qiáng)預(yù)處理的基礎(chǔ)上進(jìn)行多技術(shù)組合，形成技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)的聯(lián)合技術(shù)，可使汽修企業(yè)外排揮發(fā)性有機(jī)廢氣穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，實(shí)現(xiàn)揮發(fā)性有機(jī)廢氣持續(xù)減排。