4种技术解决涂料、油墨行业VOCs排放

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本标准可作为涂料油墨工业企业或生产设施建设项目环境影响评价、国家污染物排放标准制修订、
排污许可管理和污染防治技术选择的参考。  规范性引用文件  《HJ 75
固定污染源烟气(SO2、NOX、颗粒物)排放连续监测技术规范》、《GB/T 16157
固定污染源排气中颗粒物和气态污染物采样方法》、《GB 8978
污水综合排放标准》、《GB 12348 工业企业厂界环境噪声排放标准》、《GB
25463 油墨工业水污染物排放标准》、《GB 18599
一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》等等。  相关检测监测仪器  1、水质采样器
2、酸度计 3、分光光度计4、色度仪 5、离子色谱仪
6、原子荧光光谱仪7、电感耦合等离子体质谱仪
8、氨氮测定仪9、紫外分光光度计 10、气相分子吸收光谱仪
11、总磷/总氮分析仪12、氢火焰离子化检测器 13、颗粒物采样器
14、甲烷非甲烷总烃分析仪15、挥发性有机物采样系统
16、废气排放在线监测系统17、气袋式真空采样器
18、大气污染物HCl和HF在线监测仪
19、vocs气体检测仪1.jpg  大气污染治理技术  除尘技术
涂料油墨企业采用的除尘技术主要包括滤筒式除尘技术和袋式除尘技术。滤筒式除尘技术以滤筒作
为过滤元件或采用脉冲喷吹的除尘器。  VOCs
吸附技术  利用活性炭吸附材料选择性吸附废气中的 VOCs,使 VOCs
浓缩于活性炭吸附材料上,解吸后对有
机物进行回收或燃烧处理,从而达到净化废气的目的。  利用装有沸石吸附材料的旋转式吸附装置(也称沸石转轮吸附技术),对有机废气中的
VOCs 进行
连续吸附和脱附,从而达到净化废气的目的。  蓄热燃烧技术(RTO)  利用蓄热体热量存储和释放的交换功能,对进入燃烧室的废气进行预热,以充分利用废气燃烧所产
生的热量。在燃烧室内有机废气通过高温氧化处理。  水性涂料废水处理技术
水性涂料废水常用的处理工艺包括:预处理、高级氧化(芬顿/铁碳等)、生化处理(厌氧水解酸化
+活性污泥法/生物接触氧化/序批式活性污泥法等)。  水性油墨废水处理技术  水性油墨废水常用的处理工艺包括:预处理、生化处理(厌氧水解酸化+活性污泥法/生物接触氧化
/序批式活性污泥法等)。  噪声污染治理技术  企业规划布局宜使主要噪声源远离厂界和噪声敏感点。由涂料油墨生产设备和辅助设备的振动、摩
擦和撞击等引起的机械噪声,可采取减振、隔声措施,如对设备加装减振垫、隔声罩或将某些设备传动
的硬件连接改为软件连接;车间内可采取吸声和隔声等降噪措施;对于空气动力性噪声,可采取安装消
声器等措施。

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中国是涂料、油墨的生产和消费大国,由此带来的挥发性有机物(VOCs)污染成为PM2.5、臭氧污染的重要来源。涂料、油墨生产企业数量多,规模小,分布散,不少企业的生产方式粗放,污染控制水平不高,无组织排放严重。

本标准适用于废铅蓄电池收集、贮存、运输、利用和处置过程的污染控制,并可用于指导再生铅企
业建厂选址、工程建设与建成后的污染控制管理工作,以及开展再生铅项目环境影响评价、废铅蓄电池
危险废物经营许可证审批等。 一、规范性引用文件 《GB 3095
环境空气质量标准》、《GB 18597 危险废物贮存污染控制标准》、 《GB 12348
工业企业厂界环境噪声排放标准》、《GB 14848 地下水质量标准》、 《GB 15618
土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》、 《GB 31574
再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准》、 《HJ 863.4
排污许可证申请与核发技术规范 有色金属工业—再生金属》。
二、检测与监测仪器设备 1、电位滴定仪 2、电子比色检测仪 3、电子比色检测仪
4、原子荧光光谱仪 5、液液萃取仪 6、固相萃取仪 7、高效液相色谱仪
8、原子吸收分光光度计 9、浊度计 10、水质重金属检测仪 11、分光光度计
12、紫外分光光度计 13、气相色谱仪 14、电感耦合等离子体质谱仪 15、酸度计
16、电感耦合等离子体发射光谱仪 17、颗粒物采样器 18、气袋式真空采样器
19、废气排放在线监测系统

为了引导涂料、油墨行业的VOCs治理,亚洲清洁空气中心联合华东理工大学修光利教授的研究团队共同开发了培训材料“涂料油墨生产企业VOC排放核算及治理技术指南”。VOCs治理需要同时抓住原材料、工艺过程及末端治理三个部分。以下是培训材料提供的末端治理的部分信息。

三、设施建设要求
再生铅企业应包括预处理系统、铅冶炼系统、环境保护设施以及相应配套工程和生产管理等设施。再生铅工艺过程应采用密闭的熔炼设备或湿法冶金工艺设备,并在负压条件下生产,防止废气逸出。应具有完整的废水和废气处理设施、报警系统和应急处理装置,确保废水、废气达标排放。再生铅冶炼过程中产生的粉尘和污泥应妥善处置。再生铅企业主要废气排放口的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物(以
NO2计)应安装自动监测设备。有条件的其他排放口宜安装自动监测设备,无法安装的应采用人工监测。再生铅企业生产废水总排放口应安装流量、pH
值、化学需氧量、氨氮自动监测设备,有条件的其他排放口宜安装自动监测设备,无法安装的应采用人工监测。
四、大气污染、废水污染、噪声污染控制
1、大气污染。再生铅企业所有工序排放出来的粉尘,都应经过收集和处理后排放。可根据污染治理程度要求,采用袋式除尘、静电除尘或袋式除尘与湿式除尘等组合工艺处理铅烟;可采用袋式除尘、静电除尘、滤筒除尘等组合工艺技术处理铅尘。宜采用高密度小孔径滤袋、微孔膜复合滤料等新型滤料的袋式除尘器
及其他高效除尘设备。收集的粉尘可直接返回再生铅生产系统。
2、废水污染。再生铅企业应建有废水处理站,用于处理废铅蓄电池拆解产生的酸性电解质、生产废水、雨水、废铅蓄电池贮存设施溢出液等。未经处理的酸性电解质不得直接排放,进入污水处理系统处理的酸性电
解质,产生的废水处理污泥和硫酸盐等固体废物应当进行危险废物鉴别。再生铅企业排放废水应当满足GB
31574和其他相关标准的要求。含重金属(铅、镉、砷等)废水,应按照其水质及排放要求,采用化学沉淀法、生物制剂法、
吸附法、电化学法、膜分离法、离子交换法等组合工艺进行处理。
3、噪声污染。主要噪声设备,如破碎机、泵、风机等应采取基础减震和消声及隔声措施。

1蓄热式热氧化处置装置(RTO) 案例

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某船舶涂料制造企业,占地面积达70000平方米,年生产能力5000万升。该企业年工作日350天,每天24小时,四班三运转工作制。生产工艺主要是固定釜操作,几乎没有移动缸操作工艺。主要的溶剂为二甲苯。

该企业将所有的废气都收集起来经过除尘器后接入到RTO处理装置。设计处理风量约为1万m3/h,出口能够达到排放标准的要求。投入成本约1000万元,运行成本约为50-100万元之间(取决于连续运转的时间)。

基本原理

蓄热式热氧化炉(Regenerative Thermal
Oxidizers,RTO)的特点是换热器采用陶瓷蓄热床,氧化分解后气体将自身携带大量热量传递并储蓄在蓄热床中,然后让进入氧化器的气体从蓄热床中获得换取热量。

适用范围

原则上适用于24小时连续运转的生产企业,进口浓度在1.5g/m3以上。如果非24小时连续运转,需要考虑在非运转期的保温措施,否则会带来较高的运行成本。

应用要点

RTO目前有两床式、三床式和旋转式等多种形式。因为如果采用两床RTO,在蓄热床换向时,会出现污染物未经有效处理直接排放的现象。因此建议至少有三个蓄热床,其中一个用于预热进气,另一个用于蓄热降温排气,还有一个用于吹扫循环,吹扫循环可避免蓄热床换向时产生冲击排放。

2固定床吸附脱附-催化氧化处置装置

案例

某工业涂料企业建立于1995年,位于某经济技术开发区内,属于某大型涂料公司的分公司之一,主要的溶剂是二甲苯、乙酸乙酯等。其安装的固定吸附脱附-催化氧化处置装置设计风量为10万m3/h。气体经过过滤器,进入转轮浓缩区,吸附后经过排气筒排放。吸附装置达到饱和时采用热空气脱附。脱附后的废气风量为1万m3/h,进入催化氧化装置,在350度下处理后,汇入排气筒排放。

催化氧化的主要结果显示,进口浓度(NMHC)在300mg/m3左右,出口浓度(NMHC)约在20mg/m3左右。

基本原理

沸石转轮浓缩-催化氧化装置,包括了沸石转轮浓缩装置和催化氧化装置。在沸石转轮浓缩装置中,VOCs气体进入吸附区被吸附,成为净化气体排放。当吸附区接近饱和时,旋转至脱附再生区释放VOCs浓缩气体,并送至催化氧化炉燃烧分解。经脱附再生处理后的转轮再旋转至冷却区降温后,继续进行吸附处理。

应用要点

转轮吸附区的设计面风速不应小于3m/s,转轮厚度不宜小于400mm。蓄热燃烧装置应设置保温,保证炉体外表面温度须小于60℃。如果进口VOCs浓度高于1.5g/m3,则需要考虑后续处理技术,以确保达标。

3固定床吸附脱附-冷凝回收装置

案例

某船舶涂料有限公司,有1
个油漆生产车间,主要产品为船舶及海洋工程漆,年生产能力60000
吨。主要的工艺过程是物理混合,采用的主哟啊溶剂为二甲苯、丁醇以及其他固化剂等。

该企业选择了活性炭吸附脱附-催化氧化处理装。设计风量为10万m3/h,设计运行风量为3-4万m3/h。并安装有在线监测装置。经过监测,排放浓度基本上能稳定在10ppm左右。第三方检测的结果为NMHC
1mg/m3;颗粒物1.5mg/m3,
二甲苯余约0.1mg/m3。总体上运行成本在50万元/年左右;投资在400万元左右。

基本原理

吸附浓缩-催化燃烧技术是将吸附和催化燃烧相结合的一种集成技术,将大风量、低浓度的有机废气经过吸附/脱附过程转换成小风量、高浓度的有机废气,然后经过催化燃烧净化。

应用要点

该方法适合于大风量、低浓度或浓度不稳定的废气治理,通常适用的浓度范围低于1500mg/m3。

4固定床吸附脱附-冷凝回收装置

案例

某涂料(上海)有限公司位于某精细化工产业园区,规划年产能为28万吨的涂料产品、配套溶剂及辅料产品。目前年产油性涂料6万吨以上,水性醇酸树脂12000吨、醇酸树脂15000吨、聚酯树脂2000吨、UV树脂1000吨。

该企业选择采用活性炭吸附脱附冷凝回收工艺。投资约300-400万左右。年度运行成本约50-100万元。

基本原理

有机废气由高压离心风机抽送进入装有活性炭的吸附槽内。在通过活性炭层时,有机溶剂被活性炭吸附在孔隙中。吸附槽吸附一定时间,系统自动启动真空泵进行抽吸,同时通入低压蒸汽加热气提溶剂,使活性炭得到再生。从活性炭表面脱附下来的有机溶剂和水蒸汽进入冷凝器冷凝成液体后,混合液体进入比重分离槽自动分离。

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