姚俊冰

摘要：对莆田市家具企业VOCs有机废气展开了论述，提出了目前莆田市家具企業VOCs有机废气治理的有效方案，同时进一步研究探讨了新的处理工艺，以保证VOCs有机废气达标排放，减少环境污染，促进可持续发展。

关键词：莆田家具;VOCs有机废气治理;催化氧化法中图分类号：X701

文献标识码：A

文章编号：1674-9944（2018）14-0002-02

1莆田市家具企业发展现状

莆田家具企业中，仿占家具是莆田市工艺美术产业的一个重要支柱，仿古家具目前上漆主要有两种：①采用纯生漆（蜡）的刷漆（打蜡）工艺，使用在木质油性相对较大的原材料，如紫檀木、大红酸枝、乌木等制作的仿古家具。②采用混合式上漆（即底漆用化学漆，面漆用生漆）的上漆工艺，市面上的花梨木、鸡翅木等仿古家具许多采用此上漆工艺。除仿古家具以外的其他家具、木门、厨卫家具、木雕工艺品等则通常都有喷漆工艺。目前，莆田市具备大大小小喷（上）漆工艺的家具企业1000多家。喷涂油漆工艺会产生一定量的VOCs有机废气。现选取其中一个有代表性的企业探讨该类废气的VOCs治理工艺。

2 目前较新型的4种VOCs治理工艺技术比较

2.1 生物法

该方法是利用微生物在正常的新陈代谢过程中需要营养物质这特点，把有机废气作为微生物的营养物质，转化为无机物二氧化碳和水的过程，以此去除VOCs有机废气，处理过程中微生物附着在滤料上，有机废气经过滤料达到处理的效果。该处理工艺操作简单，上手快，成本相对较低，但占用空间较大，一方面需培养微生物，有时温度、湿度和pH值控制不好会导致微生物无法生存，另一方面滤料需要定期更换，不是每个企业都专业性强且适用。

2.2活性炭吸附法

这种技术通过活性炭吸附装置将VOCs废气进行吸附处理，活性炭吸附装置内装有高效吸附性能的活性炭填料，通过调整适当风速，使活件炭充分吸收有机废气。该技术投资成本小，易于操作，但需要定期更换活性炭，通常3～6个月就要更换一次，且废活性炭属于危险废物，需委托有资质单位进一步处理，产生二次污染物及二次处理投资费用。

2.3氧化法处理VOCs

2.3.1 催化氧化法

非贵金属催化剂和贵金属催化剂是现在最常用的催化剂，非贵金属催化剂主要就是在粘合剂和过渡金属氧化物（如二氧化锰）进行混合，最终生成的催化剂具有不同的形状。而贵金属催化剂主要有铂和钯，催化剂的载体卜分布着极细小的催化剂颗粒，载体通常以陶瓷及金属的蜂窝状为主，催化剂散装填料。为避免催化活性在催化剂中毒后丧失，因此处理前，必须将能使催化剂中毒的东西完全清除。若无法清除掩饰催化剂的东西以及废气中含有VOCs的有毒催化剂，那么，催化氧化法就不能使用。

2.3.2热氧化法

热氧化法通常有热力燃烧式热氧化器、间壁式热氧化器、蓄热式热氧化器等3种类别。其之问不同的热量回收方法是其最重要的不同，可以结合催化法和这3种方式从而达到温度降低的效果。

（1）间壁式热氧化器。间壁式热氧化就是将间壁式热交换器加入到热氧化装置中，热交换器就是将燃烧窒中出来的高温气体携带的热量通过传输到达氧化装置，再进到Ⅱ处低温气体，通过预热再进行氧化反应。就现在而言，间壁式热交换器回收热的效率最高能达到85%，因此对于消耗燃料的量极大地减少了。

（2）热力燃烧式热氧化器。热力燃烧式热氧化器其实就是焚烧气体的炉子。其组成包括燃烧室、助燃剂以及混合区。燃烧室就是将时间加长以及空间加犬为预热的废气提供充足的条件促进氧化反应的完成，助燃剂就是辅助的材料，包含石油、天然气等，在混合区将燃烧热进行预热VOCs废气。如果有充足的氧气，“三T条件”就会决定氧化反应的进度（对于去除VOCs的最终的效率）：湍流的混合（ Turbulenoe）、反应的温度（Temperature）以及驻留的时间（Time）状况。“三T条件”之间互辅互助，如果在相应的范围内将一个条件进行改变，那么就会降低其它的两个条件。热力燃烧式热氧化器的燃料具有很高的价格是其最大的不足，所以装置就有极高的操作费用。

（3）蓄热式热氧化器。蓄热式热氧化器（Regenera-tive Tharmal Oxidizer，也简称RTO），就是将蓄热式热交换器加入到热氧化装置中，对VOCs废气进行预热，从而发生氧化反应。RTO最普遍的就是阀门切换式RTO。通过切换阀门有机废气进入多个陶瓷的蓄热床，阀门切换过程气压的不断变化，从而不断改变气流方向，最终实现全部VOCs废气的充分加热氧化。该法处理效率虽然较高，但投资成本相对也较高。

2.4

UV光解净化器

UV光解净化器是利用高能紫外光在催化剂的作用下，最终将有机废气分解为二氧化碳和水的过程，是目前比较先进的一种有机废气治理工艺，催化剂通常为TiO₂等半导体材料，催化效果强，且无公害。该技术运行稳定，且运行成本低，操作简单，占地小，因此可以考虑UV光解净化器和其他处理工艺组合式的方法来处理不同类型企业的有机废气。

3案例分析

3.1工程概述

福建华闽华居家居股份有限公司主要从事红术家具和木雕工艺品的研发、设计、生产，在其生产过程中的喷漆工艺中会产生一定量的VOCs有机废气、三苯及其它有机物、漆雾等。

若不经过处理，直接外排将会对环境造成一定的影响。为使有机废气达标排放，减少对大气环境的污染，在综合考虑该废气的特征后制定相应的有机废气处理方案。

3.2工艺设计

该处理方案根据生产废气的成分、浓度、排放速率、温度等性质，考虑其处理效果、投资及运行成本等因素，决定采用喷漆房水帘柜十室外喷淋塔+除尘雾器+UV光解净化器4道综合处理方式对该喷漆废气进行治理。

（1）首先，喷漆工序设單独喷漆房，保障喷漆工序与外环境隔离，喷漆房内配套水帘柜，该废气中总挥发性有机物的水溶性较好，该方法可去除一大部分VOCs有机废气、漆雾颗粒物，水帘柜的水可循环使用，一段时间后会形成一定量的饱和液，周期约为3～5个月，该饱和液和漆渣交由有资质的单位统一处理。

（2）经过第一道喷漆房内水帘柜的处理，已经大大降低了外排有机废气及漆雾的浓度，进而废气通过引风机引到室外进一步采用喷淋塔处理工艺，本项目喷淋塔采用三级喷淋十脱水工艺。废气在引风机作用下以一定的速度从塔底进入喷淋塔内，喷淋水在一级填料层形成一层水膜，VOCs等有机废气及漆雾经过一级水膜时大部分被水膜吸收，剩余VOCs废气再经过喷淋塔内二级及三级喷淋区，从而去除废气中的VOCs有机废气。

为了避免废气中带有喷淋液进入下一道处理工艺，在喷淋塔塔顶部布设一层隔雾层，有效隔离喷淋液。喷淋液在塔内循环使用，不排放，喷淋塔底部配有过滤循环水池，通过自动补水器自动补充运营中蒸发的喷淋液。

（3）除雾尘器的作用是进一步保障经过喷淋塔处理后的废气中可能极少量水雾和颗粒物更彻底地被隔离，确保废气进入下一道处理工艺中仅剩余低浓度的有机废气。

（4）最后，剩余低浓度的有机废气再经过高效光催化- UV光解净化器处理后达标排放。

3.3经济分析及处理结果

该家具企业废气排放量按30000m³//h设计，整套设施总投资30万元，投资适中，运行成本在5万元/年以内，运行费用低。经实测，喷漆废气经过喷漆房水帘柜十室外喷淋塔十除尘雾器+UV光解净化器处理后，非甲烷总烃排放浓度20.9 mg/m³，排放符合GB16 297-1996《大气污染物综合排放标准》，VOCs浓度为28.8mg/m³，排放符合闽环保大气（2017）9号《福建省环保厅关于印发福建省重点行业挥发性有机物排放监控要求（试行）》，可实现达标排放（表1）。

4结语

采取喷漆房水帘柜十室外喷淋塔十除尘雾器+UV光解组合式的处理方式能达标处理莆田家具行业的喷漆废气，但治理VOCS废气任重而道远，应进一步研究新技术，不断推陈出新，采取多元化组合方式处理家具行业的VOCs有机废气，不断优化莆田家具行业喷漆有机废气VOC。的治理方法，让家具行业在创造精工细琢的产品的同时，做到VOCs有机废气达标排放，不影响环境。