亲水性VOCs治理技术.ppt

水性涂料背景 研究指出，使用水性涂料刷涂建筑内墙后，室内的VOCs浓度可达到1000~1360 mg/m3。 水性涂料作为一种被大力推广的环保涂料，其中也添加了部分有机溶剂，而且目前为止，仅有少数企业生产的水性涂料能够做到完全环保、完全达到国家水性涂料中的CCEL标准，因此，在使用水性涂料的过程中，也会挥发出亲水性和疏水性的VOCs。 二、水性涂料 VOCs治理技术 VOCs处理工艺 传统VOCs处理工艺 等离子法 紫外光法 吸收法 催化燃烧法 冷凝法 吸附法 VOCs处理工艺 本次交流以东莞当地企业使用水性涂料产生的有机废气治理工程为实例，主要介绍以下两种工艺： 改良生物洗涤法 催化氧化吸收工艺 改良生物洗涤法——工艺流程 离心风机 填料吸收塔 生化罐 排放 有机废气 改良生物洗涤法——工艺原理 填料吸收塔是去除气流中的有机成分的重要装置，内部设置两层喷淋，下喷淋为正对进气口的撞击流喷淋，上喷淋为常规从上往下的喷淋。塔内填充一层石墨烯填料或常规空心球，以增大气液接触面积，利于自上而下的喷淋液对亲水性有机成分的吸收； 若气流中含有较高浓度的疏水性有机成分，可在喷淋液中适当加入不易生物降解的表面活性剂等化学品，或者在吸收塔前端增设高级氧化设施，以促进疏水性VOCs的去除。 改良生物洗涤法——工艺原理 生化罐采用SBR反应器，内置软性填料等组合生物填料和自行研制的催化生物填料（简称“黄金木”，是负载多金属氧化物的天然矿物材料，能实现同步高级氧化和协同生化），可在氧气共同作用下催化氧化大分子为小分子利于生化。 微生物对吸收液中的有机物进行吸附，并将其降解或转化为无害或低害类物质，达到去除有机物和再生吸收液的目的，既避免了二次污染，也可使吸收液重复利用。 改良生物洗涤法——工艺中试 气流 水流 改良生物洗涤法——工艺中试 经检测VOC主要成分为对二甲苯等疏水物质，因此塔内除放置多面空心球外，还填充易于流化并且吸附性能好的的石墨烯填料，颗粒尺寸约15*15*15，吸附能力远超活性炭。 吸收液由气液混合设备送入生化罐进行处理，内置组合填料，定期补充营养液，净化后的洁净水回到吸收塔。 改良生物洗涤法——工艺中试 2天 6天 9天 13天 生化罐挂膜情况 改良生物洗涤法——工艺中试 进口浓度 （ppm） 出口浓度 （ppm） 去除效率 （%） 1 105 55 47.6 2 65 39 40.0 改良生物洗涤法处理水性VOCs数据 （风量2000~2700 m3/h，液气比3.5~4.8 L/m3） 3 50 29 42.0 改良生物洗涤法——工艺中试 水力停留时间（h） 进水浓度 （mg/m3） 出水浓度 （mg/m3） 去除效率 （%） 3.5 987 23.8 97.6 生化罐进出水浓度数据 催化氧化吸收工艺——工艺流程 离心风机 催化吸收塔 排放 UV/O3发生器 有机废气 催化氧化吸收工艺——工艺原理 催化氧化吸收塔为改良型填料吸收塔，分上下2层喷淋，下方采用改良撞击流喷淋，上方为常规喷淋；塔内配置具有催化分解功能的负载石墨烯和复合金属氧化物的多面空心球（简称“催化空心球”），塔底吸收液面投放具有吸附和催化功能的压缩膨胀石墨粒，以及添加溶解性催化剂。 UV/O3发生器采用185nm无极紫外灯，小型风机送风进入此装置被UV线辐照产生O3，分别进入溶气泵和吸收塔内，在催化空心球和UV-溶解性催化剂共同作用下快速分解溶于水的有机物。 催化氧化吸收工艺——工艺原理 该组合同时兼备催化氧化分解、喷淋吸收的优点，又能克服其各自的缺点，特别是解决了臭氧和污水的后续处理和二次污染问题，经前期类似试验表明，能显著促进气态污染物和O3的催化氧化分解，能较快地分解溶于水的污染物，由此降低喷淋液污染物浓度，实现吸收液的快速再生利用后续高效吸收气态污染物。 催化吸收组合工艺——工艺中试 三、水性涂料VOCs治理示范工程 水性涂料VOCs处理示范工程 东莞某丝印公司在生产过程中使用的主要原材料为色浆、稀释剂等水性化学品，相应产生少量的有机废气，废气主要来源以下工序： 1、喷涂：现场有6台小型自动喷涂设备，间歇操作； 2、烘烤：有一台高温烘烤机，喷涂后的半成品约有10% 须烘烤。 喷涂废气 烘烤废气 催化吸收组合工艺 改良生物洗涤法 水性涂料VOCs处理示范工程 烘烤废气 填料吸收塔 生化罐 水性涂料VOCs处理示范工程 喷涂废气 催化吸收塔 UV/O3发生器 水性涂料VOCs处理示范工程 进口浓度 （ppm） 出口浓度 （ppm） 去除效率 （%） 酒精 300 50 83.3 乙酸乙酯 150 45 70.0 改良