关于4S店涂装废气处理技术可能的发展趋势
摘要:随着人们需求的增长,汽车在家庭中逐渐普及,而汽车4S店在喷涂环节产生的污染也日渐引起人们的重视。本文着重分析和对比了吸附、吸收、冷凝、氧化、低温等离子和生物法等汽车喷涂工艺过程中废气污染的处置方法,并在此分析基础上介绍了一种新的治理措施:土壤微生物法,本次研究成果可为4S店的喷涂废气环境治理研究提供参考。
当汽车在4s店维修时,往往需要对汽车进行烤漆和喷漆作业,而汽车4s店在进行烤漆喷漆作业过程会产生大量的强烈刺激性气味的气体。这些气体中含有大量的苯、甲苯、二甲苯等苯系物等VOCs气体j。该类气体一旦未经处理直接排入环境中,将会对长期暴露于这些气体中的人群产生严重危害。
4s店的涂装废气严重地污染环境,对涂装废气的治理十分重要。本文通过对涂装废气中主要污染物质的各种处理技术的综述,以及涂装废气行业的近期国内外发展的对比,提出一些涂装废气处理技术可能的发展趋势。
1涂装废气现有处理技术
近年来,外许多学者对汽车4s店涂装废气和含苯系物废气的治理技术进行了研究,较早的一些传统技术有吸附、吸收、冷凝等。近年出现的新技术有直接氧化、光催化氧化、低温等离子体、微生物处理等。
1.1吸附法
有机废气的吸附法主要有化学吸附法和物理吸附法。
崔庆华等选择柠檬酸钠、干薄荷提取液等五种吸收剂,优化了实验条件。结果表明:相比之下,BDO的吸收效率较好,在工程应用上,其具有处理成本低、效率高等优点。陶德东等对二甲苯废气进行去除实验。分别研究了添加无机盐等对柠檬酸钠吸收剂去除二甲苯效果的影响。实验结果表明当8%柠檬酸钠吸收剂分别添加1.5%Tween一80、1.5%Span一80、0.5%硅酸钠、0.5%磷酸钠对二甲苯去除效率显著提高。
物理吸收法成本低操作容易,在简易处理中被广泛使用。活性炭是吸附法常用的物质之一。颗粒状活性炭亲和力好、气孔均匀,由于气体处理时通过距离较长,去除率较低。纤维状活性炭气孔孔径小,直接向外,吸附过程较快。活性炭吸附法用于4s店废气处理,其去除效率可达90%~95%,且价格便宜,但存在以下缺点:随时间增长吸附效率降低;使用时间有限;需要定期更换;再生处理麻烦;吸附后作为危废处理需要成本。为提高活性炭的苯吸附容量。Yao等通过碱液改性活性炭,经改性后对苯吸附容量与表面积可达1210In/g和423mg/g。Tham等通过H3P04溶液改性,制备了一批活性炭(DSAC),并考察了不同活性炭对不同含量甲苯废气的去除效果,结果得到活性炭的最大BET比表面积可达1404m/g,最高的甲苯脱除效率为30%H,PO时。
活性碳纤维是,用超细纤维如粘胶丝等,经高温炭化,再用水蒸气活化制成的第三代活性炭产品。活性炭纤维的微孑L直接通向外表面,吸附质分子内扩散距离较短,与一般活性炭吸附能力相比要高1~10倍。
1.2吸收法
吸收法是利用相似相容原理,用物理和化学性质相近的物质来吸收含苯系物废气。吸收法有设备结构简单、维护容易、工艺简洁、易于操作、成本低等优点,但存在以下制约因素:吸收剂的选择、吸收剂的回收、再生和二次污染的治理等,使其应用受到限制。陈伟等设计了一个以废机油和铁屑做成一个循环喷淋装置(见图1),利用相似相容原理使废气被吸收。实验得到结果显示,苯、甲苯、二甲苯的去除效率均能达到90%以上。该装置具有占地小、以废治废等优点,但也有吸收过程存在有机气体挥发等缺点。
朱勇军等用柠檬酸钠水溶液、Tween一80水溶液、新型矿物油及新型矿物油一水作为研究对象,实验研究对比了几种吸收剂对二甲苯废气的吸收效果。实验结果表明:檬酸钠水体系对二甲苯废气吸收能力有限,加入盐类可小幅增强其水体系对于二甲苯废气的吸收效果,其中Tween一80水溶液吸收剂对二甲苯废气吸收率较柠檬酸钠水体系高;新型矿物油一水混合吸收剂中单位体积的吸收率较新型矿物油吸收剂提高46%,且具有再生、成本低等优点。
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