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环境影响评价中喷涂废气污染物的治理方法的探讨

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  摘要:喷涂作为材料生产中的一个重要环节,广泛应用于工业生产的各个领域。由于喷涂材料自身的化学性质,喷涂过程中会产生大量的有害气体。本文从环境影响评价的几个主要指标入手,分析喷涂废气污染物的主要产生过程,明确污染物的主要来源,探讨喷涂废气污染物的治理方法,推动我国环境保护事业不断向前发展。
  关键词:环境影响;喷涂废气;治理方法
  中图分类号:X51  文献标识码:A   文章编号:2095-672X(2019)05-00-02
  DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.05.008
  Abstract:Spraying is an important part of the production of materials and is widely used in various fields of industrial production. Due to the chemical nature of the spray material itself, a large amount of harmful gases are generated during the spraying process. This paper starts with several main indicators of environmental impact assessment, analyzes the main production process of spraying exhaust pollutants, identifies the main sources of pollutants, discusses the treatment methods of spraying exhaust pollutants, and promotes the continuous development of environmental protection in China.
  Keywords:Environmental impact;Spraying waste gas;Treatment method
  喷涂废气污染物属于有机化学类的污染物,这种污染物性质活跃,进入到空气之中后会和空气中的氧气、二氧化碳、水分发生多种复杂的化学反应。喷涂材料广泛应用于家具建材、汽车材料、建筑材料、保温材料、美术颜料的生产与制作中,这些材料与人们的生活紧密相连,在生活中与人频繁“接触”,因而,喷涂废气污染物对人造成的伤害比较严重。
  1 环境影响评价
  环境影响评价(Environmental Impact Assessment)简称环评(EIA),是一项评价环境影响的综合制度,该制度对广义范畴内的工业生产项目、农业生产项目及多种社会活动项目进行评估,致力于减少人类活动尤其是生产活动造成的环境污染,促进人类与自然的和谐相处,促进人类社会的持续健康发展,保护地球的物种多样性与生态环境平衡[1]。环境影响评价的主要流程是:整合新建工程项目——对该工程可能对环境产生的不利影响进行评估——提出整改措施——征求当地政府与民众的意见——责成工程施工方进行整改——对整改后施工方案进行重新评估。
  2 喷涂废气污染物的产生
  喷涂工艺在很多生产项目中均有涉及,作为一种应用多种化学原料与化学反应的、比较复杂的生产加工工艺,喷涂工艺产生废气污染的原因很多。
  首先,在喷涂过程中,对喷涂表面的预处理过程,运用的多种打磨、喷砂、拉毛、氧化工艺会带来粉尘、过氧化物等大气污染物;喷涂过程中采用的不同的等离子喷涂、高速火焰喷涂、电弧喷涂等方式也会造成多种污染气体;涂层后处理过程中也会有一些防腐材料外泄,造成废气污染。
  其次,喷涂工艺中的喷涂材料本身,就会在施工过程中不断挥发。转化型的成膜物质会在温度与气压作用下,挥发到空气当中;用于遮盖的颜料和用于填充的填料,都会在喷涂过程中部分散失到空气当中,造成废气污染;起到融合作用的溶剂是保障成膜物质性质稳定的重要原料,主要有甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、正丁醇、乙二醇、丁醚、汽油、混合溶剂等。溶剂不会残留在成膜材料中,会不断与空气中的物质反映,最终挥发到空气当中去。由于溶剂在喷涂工艺中使用的比例较大,溶剂造成的喷涂废气污染是喷涂废气的重要来源;助剂是指喷涂工艺中帮助涂料稀释和材料喷出的化学物质,它与溶剂类似,都是帮助喷涂工艺顺利实现的物质,在喷涂结束之后,大部分挥发到空气之中,造成污染。
  3 喷涂废气污染物的治理方法
  环境影响评价是在施工建设开始前的事先评价,对于工程建设的设计方案、环境保护投资预算、开工时间与地点都有很大影响,甚至会影响一个项目能否顺利开展。各个国家和地区的环境影响评价都是在相关环境保护与资源保护法律法规的指导下进行的,通过环境影響评估的施工项目,对自然环境与工程周边环境的污染与影响,会降到最低程度,这不仅有利于人们的生活,营造一个受干扰程度低的施工环境,有利于项目服务对象享受到一个环保标准高的工程,还有利于项目在建成后顺利通过环境保护验收,降低施工企业在项目开始后的环境污染治理费用,减少企业与周围地区居民之间的矛盾,整体上增强企业的项目施工效益与效率,有利于企业打造环境友好、负责任的企业形象。
  3.1 利用现代化的材料对喷涂废气进行吸收
  喷涂废气主要产生于喷涂过程中及喷涂结束后的晾干过程中,因此,在这两个过程中对废气进行控制是比较高效的做法。喷涂主要在室内进行,较为现代化的喷涂车间都有专门的喷漆室、晾干室和烘干室,在这样相对封闭的空间对喷涂废气直接吸收也是比较可行的办法。目前主要的吸附材料是工业用活性炭,活性炭是以碳化煤粒、碳化木材、碳化果壳等为原料的一种多孔隙的固体材质,主要颜色为黑色,主要元素为碳元素。活性炭富含多孔结构,在与周围气体相反应时内部组织会出现不同程度的塌陷,这种不规则的微晶碳结构的比表面积在500~1700m2/g之间,对周围有害气体的吸附能力很强。利用活性炭这种现代化的材料吸收喷涂废气,可以通过对活性炭的分离处理提取溶剂,将溶剂回收,降低喷涂工艺的施工成本;活性炭的成本较低,但在固定空间中的吸收效果很好。但是活性炭吸附仍存在着一定的问题,随着材料化学的不断进步,更好的吸附材料一直在研发当中。   3.2 利用现代化的技术对喷涂废气进行吸收
  现代化的吸收技术主要分为物理吸收技术和化学吸收技术。物理吸收技术是指在喷涂施工的喷漆室、晾干室和烘干室,主要是晾干室和烘干室,放置吸收材料,通过加大室内压力,提高室内温度的方式,加速喷涂材料中废气的释放和析出,加速废气与吸收材料之间的反应,提高吸收材料的吸收效率。这种吸收方法的效率较高,但成本较高。除了吸收剂的成本,室内的温度控制与气压控制成本都较高。同时,物理吸收剂无法通过提取,将废气回收再利用,使用过程中會造成二次污染。化学吸收技术是指通过在喷漆室、晾干室和烘干室放置能与喷涂废气发生反应的化学吸收剂,使得喷涂废气在产生过程中就在空气中直接被吸收,或者通过改善喷涂人员的操作服装材料、喷涂施工操作台的涂层材料,加强对喷涂废气的吸收。这种方法在实际的喷涂操作中应用是比较少的,通常被应用于空间较小、人员较为密集、洁净程度比较高的环境中,例如喷涂工艺的实验室与研发室。在实际的吸收技术应用中,由于吸收体量与吸收成本问题,吸收技术的应用以物理吸收为主、化学吸收为辅。
  3.3 利用高温转化方法对废气进行转化
  高温转化法即燃烧法,燃烧法分为直接燃烧法和催化燃烧法[2]。直接燃烧法又可以称为热氧化方法,主要是通过燃烧过程加速喷涂废气的转化反应,通过提高废气的温度,降低废气的滞留时间的办法,将废气转变为二氧化碳和水,达到无害化。直接燃烧法比较适合于晾干室和烘干室,这种喷涂废气浓度比较大的空间,当喷涂废气达到一定的浓度、有机废气含量达到一定的比例之后,就可应用这种办法对废气进行处理。直接燃烧法的成本相对于材料吸收和技术吸收来说较高,因而在吸收过程中,可以运用燃烧产生的热量来保持燃烧的温度,减少燃料的使用。催化燃烧法与直接燃烧法比较类似,它是通过铂、钯等稀有金属作为催化剂,利用废气与催化剂之间的氧化反应,代替高温火焰,从而使喷涂废气在高温、低停留时间的环境中发生反应,转化为二氧化碳和水。催化燃烧方法相比于直接燃烧法,温度可以降低一半,燃料的使用大大减少,燃烧设备的级别标准降低,设备投入减少,燃烧操作的技术难度下降,人员成本下降。
  3.4 利用低温转化方法对废气进行转化
  低温转化方法包括冷凝法、水吸收法和过滤法[3]。冷凝法是指利用低温机将废气进行低温处理,通过降低温度、增大压强的方式将废气凝结为液态,再对废气的液体进行回收。冷凝法适用于有机废气含量比较高的室内环境中,使用的成本比较高,在实际情况中应用的比较少。水吸收法是指喷淋水洗、雾化洗涤、无泵水幕处理等方式,主要是利用喷涂废气中有机废气含量较高的特点,通过有机废气与水的反应,对废气进行无害化处理。通过水吸收处理方式处理的废气一般还需要后续进行吸附处理、燃烧处理、催化处理等方式进行二次处理,对于不能溶解于水的有机废气污染物,就要采用其他的处理方式进行处理。
  在喷涂工艺的发展中,除了对废气进行末端处理,前端预防也非常重要。采用环保涂料,例如水性涂料、无溶剂粉末涂料、新型涂料都可以降低喷涂工艺中溶剂和助剂的使用,减少废气产生。
  4 结论
  综上所述,喷涂废气污染物是大气污染、水污染、土壤污染的常见污染物。由于喷涂材料应用广泛,容易被人接触到,因而,对喷涂废气污染物治理尤为重要。政府应加强相关的法律法规的建立与完善,生产企业要遵守相关的行业生产规范,人们要注意在生活中对相关企业进行监督,同时学会应对污染物的自我保护措施。
  参考文献
  [1]罗丽.环境影响评价中喷涂废气污染物的核算及治理[J].低碳世界,2016(12):10-12.
  [2]师琴琴.某电子企业喷涂废气综合治理工程设计[D].杭州:浙江大学,2014.
  [3]韩忠峰.喷涂废气的全过程控制[J].现代涂料与涂装,2007(01):14-16+24.
  [4]郑燚.新旧大气环境影响评价技术导则对比分析[J].智能城市,2018(24):23-25.
  收稿日期:2019-01-25
  作者简介:杨成波(1979-),男,汉族,硕士研究生,工程师,研究方向为环境影响评价。
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