軌道車輛涂裝VOCs廢氣治理方案：活性炭濃縮+催化氧化( CO) 技術

摘要：分析了軌道交通車輛涂裝工藝中有機廢氣的現(xiàn)狀、特點及其治理工藝的選擇,重點介紹了活性炭濃縮串聯(lián)催化氧化系統(tǒng)的原理、設備構成、工藝流程、技術特點及在軌道車輛涂裝廢氣治理中的應用,并以實例分析了該系統(tǒng)在某軌道交通涂裝車間的應用效果。

近年來，軌道交通由于其快速、方便，并有效緩解城市交通壓力的特點，得到了快速發(fā)展。但目前我國軌道交通車輛涂裝還是以溶劑型涂料為主，隨著需求量的不斷增加，相應生產涂裝過程帶來的環(huán)境問題也引起了越來越多的關注，隨著國家對大氣污染防治的要求越來越嚴格，對軌道車輛涂裝噴漆室、烘干室廢氣排放的治理迫在眉睫。

1 軌道交通車輛制造中產生的涂裝廢氣特征

軌道交通車輛涂裝涂層包括防銹底漆、膩子、中涂漆和面漆，車輛內表面和底架下表面噴涂阻尼降噪涂料，部分列車底部噴涂防火涂料，目前涂裝主要采用的仍是溶劑型涂料。其中，涂料中的溶劑組分又以苯系物( 甲苯、二甲苯較多) 、酯、醇、醚、酮為主，一般的涂料中有機溶劑占比為40%～ 60%。在噴涂工序，車輛車體每次完成一個涂層的噴涂后，都將進入噴漆室和烘干室，噴漆室和烘干室的VOCs產生量比例大約為5∶1～6∶1。

噴漆室廢氣主要污染物為未附著至工件表面的漆霧和工件表面涂料揮發(fā)出來的VOCs。為保證噴涂后工件的表面質量，噴漆室的氣流要參考我國相關設計標準，噴漆室通常采用上進下排的氣流組織方式，噴涂作業(yè)區(qū)空載風速不小于0.35m/s，有載時風速不低于0.5m/s。溫度條件為18～28 ℃。因此，噴漆室廢氣的特點是風量大、VOCs濃度低( 大約為100～500mg/m3 ) ，且含一定的霧滴( 其中漆霧不超過1mg /m3 ) 。

烘干室由于要保持一定的溫度，所以廢氣的風量不大，其組分與涂料中溶劑的組分基本一致( 醇類、酯類、醚類、酮類、苯系物等) ，由于烘干室溫度相對較高，所以溶劑會在此工序中大量揮發(fā)出來，VOCs濃度一般在2500mg /m3 左右，產生的廢氣為VOCs中等濃度、高溫型廢氣。

2 軌道交通車噴涂VOCs廢氣治理方案的選擇

車輛噴涂車間生產一般都是噴漆室和烘干室同時工作，雖然烘干室廢氣的濃度和溫度都較高，但是由于烘干室的風量較小( 約為噴漆室的1 /8～ 1 /12) ，因此車輛噴涂車間產生的VOCs廢氣一般采用2個工段的廢氣經混合后集中處理，且廢氣特性基本屬于低溫、低濃度、大氣量、易吸附的VOCs廢氣。基于車輛涂裝生產產生的VOCs廢氣特征和目前我國較高的排放標準要求，如北京地區(qū)工業(yè)涂裝廢氣排放標準要求非甲烷總烴≤50mg /m3，總VOCs處理效率≥90%。綜合該治理系統(tǒng)的一次性投資、長期運行費用、環(huán)保達標排放等性能，車輛涂裝廢氣治理較為合理的處理技術為“廢氣的吸附濃縮凈化+脫附廢氣的高溫熱氧化”組合治理方案。