汽修行业VOCs废气治理实用技术探讨

Technology Forum
︱360︱2017年9期
汽修行业VOCs 废气治理实用技术探讨
沈丽萍1 蒋 培2
1.杭州天川环保科技有限公司，浙江 杭州 310011
2.杭州康利维环保科技有限公司，浙江 杭州 311400
摘要：随着汽修行业的发展，广大车主受益的同时，也对环境造成了一定的影响。

本文先对本行业VOCs 废气的来源进行分析，并在此基础上就VOCs 废气的治理实用技术，谈一下个人的观点和认识，以供参考。

关键词：VOCs；汽车维修；废气治理；技术手段；研究
中图分类号：X701 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）09-0360-01
1 汽修行业VOCs 废气来源分析 对于汽车维修行业而言，无论是4S 店还是普通的钣金喷漆修车行，在喷漆或者烤漆过程中，都会排放VOCs 废气。

在汽车维修过程中，尤其是刮腻子时，会产生一定的苯乙烯，在VOCs 废气中的组分在8%至15%之间；对于调漆室内产生的废气而言，多数情况下令其随意挥发；在喷漆以及晾置时，VOCs 废气的产生量最大，可达70%以上；烤漆时VOCs 的产生量可达15%。

事实上，除喷漆以及烤漆维修阶段，其他维修环节，比如油漆以及溶剂的储存、运输等过程中，也会产生一定量的VOCs 废气；再如，喷枪清洗时，废水随意排放，以致于VOCs 直接进入到空气之中，造成污染。

2 VOCs 排放特征 从实践来看，汽修行业产生的VOCs 成分非常的复杂，以苯、脂以及醇和酮等类型的有机化合物为主，而且废气风量非常大，每小时可达25000立方米；尤其是喷漆过程中，漆雾是必不可少的，处理不好可能会导致设备堵塞。

同时，油漆的用量波动较大，整车喷漆时，会用到很多的油漆，喷漆废气污染物浓度波动值随之增大，容易出现间歇性排放现象，VOCs 废气的排放稳定性非常的差。

通过对国内50家汽修企业的VOCs 废气情况监测发现，VOCs 中的苯浓度在0.14至49.8mg/m 3
之间，排放速率可达0.93kg/h；同时，甲苯、二甲苯的排放浓度分别达到了116mg/m 3和57.7mg/m 3。

从调查结果来看，上述汽修企业中有为数不少的企业废气排放浓度以及排放速率，存在着超标或者严重超标的现象。

这些废气进入空气中被人体吸收以后，会导致细胞畸变或者癌变，与NO 2发生二次反应，就会产生光化学污染。

3 VOCs 废气处理方法 目前汽维行业的VOCs 废气处理技术方法，主要有吸附法、冷凝法、吸收法、氧化法以及生物法和低温等离子体法等。

其中，吸附法主要是基于吸附剂的利用，将废气混合物中的组分积聚在吸附剂上，从而实现分离之目的。

该种技术方法，主要利用了相似相容的机理，采用物理以及化学性质比较相近的一些物质，对苯系物进行吸收。

对于冷凝法而言，其主要是基于废气组分的凝结温度差异，采用加压或者降温的方式，将废气中容易冷凝的组分分离出来，回收利用其中的有用成分，从而使VOCs 废气得以净化。

VOCs 废气治理过程中所采用的氧化法，主要包括RTO 以及催化氧化等技术手段。

高温条件下热氧化炉同时供给氧气，并且将VOCs 废气完全分解成水和二氧化碳；而催化氧化法，则主要是低温条件下，利用催化剂对VOCs 废气进行氧化分解。

同时，还有一种低温等离子体法，即通过放电，得到高能电子以及超氧粒子和羟基自由基粒子，将苯系物转化为水和二氧化碳等有机物。

根据专项整治调查发现，目前有VOCs 废气治理设施的汽修企业，八成以上采用的是活性炭吸附法对喷烤漆产生的废气进行治理。

其基本原理是：VOCs 废弃经过活性炭，附着在其表面之上，以此来实现污染治理之目。

活性炭表内部孔结构表面积较大，吸附效取决于VOCs 的吸附面积；表面积越大，则其吸附能力就越强。

对于活性炭而言，其吸附能力主要是以吸附容量来表征的，吸附容量是一种非常重要的性能和技术参数。

一般而言，活性炭的VOCs 饱和吸附容量可达40%，然而实际上应用于吸附设备中的活性炭有效吸附量不超过饱和容量四成。

活性炭吸附法应用过程中，需严格按照规范和要求进行及时的更换，以确保活性炭的功能能够有效的发挥作用。

4 不同活性炭吸附设施的经济适用性对比分析 第一种，更换式颗粒活性炭吸附设施。

该种设施比较常用，其主要是将含有机蒸汽以及刺激性气味的废气通过活性炭床，使有机物能够被吸附于活性炭的表面，在鼓风机的作用下，净化后的气体得以有效的排出；需要说明的是，VOCs 的有效去除率至少在90%以上，才能算得上是一套高效的VOCs 废气吸附设施。

当活性炭饱和以后，应对及时更换失效的活性炭。

因活性炭的每次更换成本都非常的高，所以通常将其更换周期设定在半年至一年之间，以保持其经济可行性，而且更换的活性炭需作危险废物处置。

第二种，活性炭吸附脱附+催化氧化设施。

该种技术工艺，主要是将洗车维修过程中喷漆以及烤漆产生的VOCs 气体，经上述活性炭床先吸附一定的废气，将初步处理的空气排出；在此过程中，当活性炭吸附饱和以后，热空气就会被送入到吸附床，对活性炭脱附再
生；高浓度的废气，被送入催化氧化床后就会被氧化分解掉，此时热空气可用来实行活性炭的脱附再生。

经过以上步骤，汽修行业的VOCs 废气去除率至少90%。

从当前国内市场来看，专门为汽修行业打造了一系列VOCs 废气处理设施和系统，不仅占地面积少，而且方便设施整体搬迁；同时，还布设了很多个温控点以及冷却系统，有利于确保设备以及操作人员的性能和人身安全。

值得一提的是，上述系统的人性化设计，采用PLC 技术进行控制，大大提高了工况适应性，而且操作非常的简便，无需专人负责看护；低噪音、高效除
污，减少了对附近人群的不利影响。

第三种，活性炭吸附+移动式脱附焚烧炉设施。

该种技术工艺下的VOCs 废气治理设施，投资成本非常的大，而且随着发展还催生了更为方便的除废气系统，即活性炭吸附+移动式小型脱附焚烧炉。

从机理上来讲，其主要是将VOCs 气体通过活性炭吸附床，VOCs 废气被吸附以后净化气体，符合环评要求。

经过活性炭的吸附达到饱和
以后，将其装入脱附舱内，通过燃烧室预热的空气脱附活性炭，将脱附废气送到燃烧室内对其焚烧，此工艺的废气治理效率可达90%。

对于该套废气治理系统而言，一次投入大量的活性炭设施成本以后，无需购买其他类型的脱附设备；活性炭吸附饱和以后，采用租用的方式由厂家上门脱附，适用性非常的强，而且易于运输，具有节能降耗之效果。

以上三种不同类型的活性炭吸附设施，都有其利与弊，实践中需对三者的经济适用性进行对比。

笔者认为，在风量以及浓度条件一样的情况下，更换式活性炭吸附与活性炭吸附+移动式脱附焚烧炉的投入成本比较相近，只是前者产生的危险废弃物处置成本较之于后者要高很多；活性炭吸附脱附+催化氧化系统的一次性投入也非常的高，但是其年运行过程中的费用开支适中。

结合国内汽修行业发展现状来看，多数汽修企业规模不大，而且VOCs 废气的排放量不高，对比上述三种技术手段，以活性炭吸附脱附方式比较实用，活性炭吸附+移动式脱附焚烧炉技术相比之下，更符合目前国内中小型汽修
企业的发展要求，既能满足废气处理要求，又与汽修企业的经济实力相当。

5 结束语 总而言之，随着环评以及监管要求的提高，汽修过程中产生的VOCs 废气治理迫在眉睫，汽修行业的管理除制定和执行规范制度外，还需要对废气治理技术方法进行经济、技术层面的综合权衡，使其真正成为实用性技术。

参考文献： [1]白瑞.4S 店涂装废气处理研究进展[J].广州化工,2016,(13):38-40. [2]陈世杰.4S 店VOCs 废气治理方式探讨[J].资源节约与环保,2015,
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