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喷漆房大气污染环评检测解决方案

喷漆房是用于汽车、五金、机械等行业工件表面喷漆、 烤漆作业的房间。分析了喷漆房废气污染物排放的特点,探讨了喷漆房废 气排放环评检测中的问题和解决方法。

喷漆房,也称为喷烤漆房,是用于汽车、五金、机械、化工、家具 等行业工件表面喷漆、烤漆作业的房间。传统喷漆作业是在露天进行 的,由于喷漆过程中会混入空气中的粉尘等杂质,影响喷漆质量;同 时喷雾在空气中扩散,影响作业人员的健康。采用喷漆房后喷雾集中 在封闭的空间内,便于采取措施对喷雾进行处理。喷雾的处理方式有 干式和湿式之分,无论使用哪种方式,处理后的气体总会含有一定量 的污染物质。喷漆房的环评检测就是监测这些污染物质有没有超出 国家或地方规定的污染物限量。

1 喷漆房废气污染物排放分析

1.1 喷漆房废气污染物成分 不同行业喷涂作业时采用的涂料成分不完全一样,但大体上都

包括成膜物质、颜料、填料、溶剂和其它助剂等物质,喷漆时还要加上 稀释剂[1]。污染物质主要来源于溶剂和稀释剂,它们会产生VOC。此外 成膜物质、颜料、填料等会形成一定数量的固体颗粒物。

溶剂型涂料溶剂产生的VOC主要成分是苯、甲苯、二甲苯、非甲 烷总烃等物质,水溶性涂料废气污染物主要是醇类和醚类等物质。稀 释剂有氨基稀释剂、硝基稀释剂和无苯涂料稀释剂等类型。检测所得 VOC是溶剂和稀释剂共同产生的VOC。

1.2 喷漆房废气污染物处理方式

喷漆房一般采用上送风下排风的方式,废气经过过滤、吸收、吸 附或燃烧处理后经排气筒排放或无组织排放。过滤采用滤层截留漆 雾和固体颗粒物,滤层中的滤料主要采用玻璃纤维棉、炉渣、活性炭 等材料。滤层可以除去大部分的漆雾和固体颗粒物,对有机污染物也 能少量吸附,但不能保证废气达标排放。

吸收指通过喷淋水洗、雾化洗涤等方式处理。水洗对漆雾、固体 颗粒物有较好的净化效果,但对甲苯、二甲苯这类不溶于的物质去除 效果甚微。

吸附主要选用活性炭、活性炭纤维、焦炭粉粒等物质,对低浓 度、较低废气量的喷涂废气处理效果较好。另外炭吸附饱和后,需要 采取热空气或蒸汽加热等方法对炭进行脱附再生。没有再生的饱和 炭或接近饱和的炭几乎没有吸附效果或吸附效果很差。

燃烧法包括直接燃烧法和催化燃烧法。直接燃烧法是通过燃烧 去除有机废气的方法,操作温度600~800°C,适用于浓度较大的有机 废气处理。催化燃烧法采用铂、钯及过渡金属氧化物等催化剂代替火 焰 ,操 作 温 度 2 0 0 ~ 4 0 0 °C ,适 用 于 有 机 废 气 浓 度 高 、流 量 小 的 情 况 。 燃烧法处理大流量、低浓度有机废气费用高不经济,如果先用活性炭处理大流量低浓度废气,再使用小流量热空气对炭脱附,使VOC浓度 提高10~15倍后引入催化燃烧室,则可有效去除VOC。

2 喷漆房废气排放检测方法 

2.1 检测标准选用

由于《涂装工业污染物排放标准》正在制定中[2],可以参照GB 16297-1996《大气污染物综合排放标准》表1序号16、17检测甲苯和 二甲苯,但显然这样的检测不够全面。广东省制定了一些地方标准, 如 D B 4 4 / 8 1 6 – 2 0 1 0《 表 面 涂 装( 汽 车 制 造 业 )挥 发 性 有 机 化 合 物 排 放标准》、DB4 4/814-2010《家具制造行业挥发性有机化合物排放 标准》、DB44/815-2010《印刷行业挥发性有机化合物排放标准》、 DB44/817-2010《制鞋行业挥发性有机化合物排放标准》等,这些标 准适用于广东省境内。

2.2 监测方法

下面以汽车行业喷涂废气检测标准DB44/816-2010来讨论喷漆 房废气环评检测方法。

2.2.1 布点

布点原则:一是点位要有代表性,二是各点之间要有可比性,三 是能够反映喷漆房废气污染的水平和规律。排气筒和无组织排放布 点要求:

1.排气筒采样位置应选择垂直段,避开弯头和断面急剧变化部 位,在弯头、阀门等管件之后至少有6倍管道直径的距离,在管件之前 至少有3倍管道直径的距离;同时取样测试方便,无危险。采样孔径至 少 8 c m ,采 样 管 伸 出 长 度 至 少 5 c m ,并 有 盖 板 可 以 封 闭 。圆 形 管 道 测 点按断面划分等面积环设点,矩形管道按断面分等面积小块设点。点 数最多20个。

2.无组织排放。一般取点位于平均风向轴线两侧,采样点与喷漆 房之间形成的夹角不超过风向变化的 ±S° (10个风向读数的标准偏 差)范围内。其他情况参照HJ/T55-2000。

2.2.2 监测工况要求和采样分析

1.采样工况要与喷漆房生产工况一致;以实测浓度作为判定达 标的依据。

2.(1)排气筒连续1h的采样浓度平均值或者1h内相等间隔采集3 个浓度值,其平均值不超过标准VOCs浓度限值。(2)无组织排放监控 点和参照点的采样,取连续1h的采样浓度值。(3)间歇排放且时间不 超过1h,在排放段连续取样,或时间分段取3个样。(4)至少采集1个现 场空白样品。

2.2.3 废气成分分析方法

用吸附管采集气体污染物样品,通过热脱附将吸附气体注入气 相色谱柱,然后进行分析。按照标准必须分析苯、甲苯、二甲苯、三甲 苯和总VOCs浓度值。分析试剂要求达到色谱纯。色谱柱应选用HP- VOC柱。

2.2.4 无组织废气排放达标确定方法

无组织废气排放监控点的浓度值应不超过标准规定的VOCs浓 度限值。

2.2.5 排气筒废气排放达标确定方法

排气筒废气排放达标要求是按排气筒高度对应的VOCs排放速 率来衡量的,不超过标准规定的VOCs排放速率限值则达标。排放速 率限值分成I、II两个时段,新建喷漆房使用II时段,现有喷漆房目前 应用I时段,明年开始使用II时段。

VOCs排放速率(kg/h)的计算方法是: 标况排气量(m3/h)×VOCs浓度(mg/m3)×10-6(kg/mg) 排气筒高度在15m、30m、60m之间的,采用内插法计算:
Q=Qa+(Qa+1 Qa)(hha)/(ha+1 ha) ,其中Q、Qa、Qa+1,其中 、 度 h、高度ha、高度ha+1对应排放速率。

高度大于60m的按60m的执行。

高度小于15m的使用外推法计算:Q=Q(h/15)的平方 ×50%,式中Q、Qc欲求高度h、60m或15m对应的排放速率。

有多个排气筒时,应计算等效排气筒,参见标准相关部分。
2.3 监测质量保证与控制措施 喷漆房大气污染环评检测要求监测数据具有完整性、准确性、

代表性、可比性和精密性,为此必须实施全过程的质量保证和质量控 制。

1.从布点、采样、存贮样品到分析测试、数据处理和结果评价严 格按照标准要求执行。仪器要校准,试剂要符合要求。

2.正式检测前对喷漆房所使用的喷涂材料、溶剂、稀释剂的类 型、数量都应调查清楚;对喷漆房的结构、废气处理方式、设备能力 等也要摸清,送、排风机的数量、参数,有没有调速装置,正常生产时 风开多大等尤其要搞明白。

3.正式检测前还应对喷漆房排放废气进行预检,分析废气中的 有机物组成、浓度范围,弄清预期有机物和未预期有机物的成分。

4.测试时要检测废气温度,数据计算时要换算成标况下的排气 量。

5.预测和识别有关污染物后,应对采样系统做回收试验。现场使 用完全相同的采样装置,其中一套加标,另一套不加标。有效回收率 应在 60% < < 120% 范围内。超出范围说明该采样技术不适用本项 目检测。

3 结语

随着对喷漆质量要求的提高,以及国家地方对环境污染治理力 度的加大,喷漆房的应用场合越来越多,而喷漆房大气污染环评检测 任务也随之增多,本文对此作了探讨,希望通过抛砖引玉,与同行交 流,共同进步。

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