填料塔微氣泡高級氧化噴漆廢氣的應用研究

林 龍 徐林霞

（1 浙江海正化工股份有限公司 浙江臺州 318000 2 臺州市星火環保工程有限公司 浙江臺州 318050）

1 水性漆噴漆廢氣處理工藝的現狀

水性漆噴漆廢氣濃度較高，一般采用水噴淋法即可溶解并去除液態顆粒狀水漆結合物。但究其本質屬于物理吸收，物理吸收是溶解的氣體與溶劑或溶劑中某種成分并不發生任何化學反應的吸收過程，其缺點是后續廢液處理二次污染問題，后處理過程復雜、費用高。為解決該問題，改用過碳酸鈉（SPC）為其噴淋液。

2 噴淋系統的改良設計

2.1 噴淋劑的改良

（1）噴淋劑的微氣泡特性

過碳酸鈉（SPC）是過氧化氫與碳酸鈉的加成化合物，遇潮可釋出氧氣。采用配置濃度為10%的過碳酸鈉溶液作為噴淋液，通過高壓水泵泵入填料塔塔頂，經液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下，氣體從塔底送入，經氣體分布裝置分布后，與噴淋液呈逆流，此過程具備良好的微氣泡發生性能。微氣泡具有一些不同于普通氣泡的行為特性，如存在時間長、傳質效率高、存在ζ 電位、產生自由基等，增加了水性漆噴漆廢氣與噴淋液的氣液接觸時間。

（2）噴淋劑的強氧化特性

由于第三代水性漆以丙烯酸改性水性聚氨酯為主要原料，耐醇耐堿性較前兩代大大增強，為水性漆中的高檔產品。但其產生的噴淋廢水CODCr濃度較高，且不是連續性排放，易腐敗酸化呈酸性。過碳酸鈉（SPC）屬強氧化劑，其水溶液呈堿性，可以分解為碳酸鈉和過氧化氫，而碳酸鈉可作為緩沖劑保證噴淋液的pH值穩定。經實際工程調試結果，當pH 值控制在9-10 范圍左右，過碳酸鈉堿噴淋對有機廢氣的處理率達66%，而同等條件下水噴淋對有機廢氣的處理率僅40%左右。

（3）噴淋劑的化工特性

過氧化氫，被人們稱為“綠色氧化劑”，屬強氧化劑，在一般情況下會分解成水和氧氣，須避光、避熱，置于常溫下保存。為了儲存、運輸、使用的方便，尤其是生態環境保護的需要，工業上采用醇析出將其轉化成固態的過碳酸鈉晶體（化學式為：2Na2CO3·3H2O2），該晶體具有Na2CO3和H2O2的雙重性。通常用硫酸鹽和硅酸鹽等物質加以包裹，得到包衣的過碳酸鈉來提高其存儲穩定性的要求。包衣的過碳酸鈉具有無毒，無臭，無污染等優點，還具有漂白，殺菌，洗滌，水溶性好等特點。

2.2 噴淋塔除沫器結構的改良

絲網除沫器主要是由絲網、絲網格柵組成絲網塊和固定絲網塊的支承裝置構成，絲網為各種材質的氣液過濾網，氣液過濾網是由金屬絲或非金屬絲組成。本文建議除沫器內填料層裝填兩層，一層金屬絲（鐵絲）、一層耐水型蜂窩狀活性炭（L100mm×B100mm×H100mm）。因此當含濕有機廢氣通過除沫器時，還可與還原性金屬絲和活性炭可以形成原電池，金屬絲作為原電池陽極，活性炭作為陰極，通過產生的高活性氫、氧以及Fe2+來進一步降解有機污染物，定期更換、補充還原性金屬絲及活性炭。考慮填料層較高、塔徑較大以及填料層本身的重量，為保證填料格柵板有足夠的剛度，需在除沫器格柵板下部設置支撐梁。

結語

本文通過填料塔微氣泡高級氧化反應預處理水性漆噴漆廢氣的應用，改用過碳酸鈉（SPC）替換普通堿液作為噴淋液，能明顯提高水性漆噴漆廢氣中有機廢氣的去除率，大大降低了后續生化處理的負荷；通過對除沫器結構的改造，即細絲的可潤濕性、液體的表面張力及細絲的毛細管作用，使得通過絲網除沫器的液滴越來越大，直到聚集的液滴大到其自身產生的重力超過氣體的上升力與液體表面張力的合力時，液滴就從細絲上分離下落。氣體通過絲網除沫器后，基本上不含霧沫，使水性漆噴漆廢氣滿足浙江省 《工業涂裝工序大氣污染物排放標準》（DB33/2146-2018）相關排放標準或者環境影響評價文件、排污許可證要求嚴于本標準時，按照批復的環境影響評價文件或排污許可證執行。