填料塔微氣泡高級(jí)氧化噴漆廢氣的應(yīng)用研究

林 龍 徐林霞

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

1 水性漆噴漆廢氣處理工藝的現(xiàn)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(tài)顆粒狀水漆結(jié)合物。但究其本質(zhì)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(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)的吸收過程，其缺點(diǎn)是后續(xù)廢液處理二次污染問題，后處理過程復(fù)雜、費(fèi)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(tǒng)的改良設(shè)計(jì)

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(jīng)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(jīng)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(fā)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(shí)間長、傳質(zhì)效率高、存在ζ 電位、產(chǎn)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(shí)間。

（2）噴淋劑的強(qiáng)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(qiáng)，為水性漆中的高檔產(chǎn)品。但其產(chǎn)生的噴淋廢水CODCr濃度較高，且不是連續(xù)性排放，易腐敗酸化呈酸性。過碳酸鈉（SPC）屬強(qiáng)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(wěn)定。經(jīng)實(shí)際工程調(diào)試結(jié)果，當(dāng)pH 值控制在9-10 范圍左右，過碳酸鈉堿噴淋對有機(jī)廢氣的處理率達(dá)66%，而同等條件下水噴淋對有機(jī)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(qiáng)氧化劑，在一般情況下會(huì)分解成水和氧氣，須避光、避熱，置于常溫下保存。為了儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用的方便，尤其是生態(tài)環(huán)境保護(hù)的需要，工業(yè)上采用醇析出將其轉(zhuǎn)化成固態(tài)的過碳酸鈉晶體（化學(xué)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(zhì)加以包裹，得到包衣的過碳酸鈉來提高其存儲(chǔ)穩(wěn)定性的要求。包衣的過碳酸鈉具有無毒，無臭，無污染等優(yōu)點(diǎn)，還具有漂白，殺菌，洗滌，水溶性好等特點(diǎn)。

2.2 噴淋塔除沫器結(jié)構(gòu)的改良

絲網(wǎng)除沫器主要是由絲網(wǎng)、絲網(wǎng)格柵組成絲網(wǎng)塊和固定絲網(wǎng)塊的支承裝置構(gòu)成，絲網(wǎng)為各種材質(zhì)的氣液過濾網(wǎng)，氣液過濾網(wǎng)是由金屬絲或非金屬絲組成。本文建議除沫器內(nèi)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(dāng)含濕有機(jī)廢氣通過除沫器時(shí)，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(chǎn)生的高活性氫、氧以及Fe2+來進(jìn)一步降解有機(jī)污染物，定期更換、補(bǔ)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(shè)置支撐梁。

結(jié)語

本文通過填料塔微氣泡高級(jí)氧化反應(yīng)預(yù)處理水性漆噴漆廢氣的應(yīng)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(jī)廢氣的去除率，大大降低了后續(xù)生化處理的負(fù)荷；通過對除沫器結(jié)構(gòu)的改造，即細(xì)絲的可潤濕性、液體的表面張力及細(xì)絲的毛細(xì)管作用，使得通過絲網(wǎng)除沫器的液滴越來越大，直到聚集的液滴大到其自身產(chǎn)生的重力超過氣體的上升力與液體表面張力的合力時(shí)，液滴就從細(xì)絲上分離下落。氣體通過絲網(wǎng)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(yè)涂裝工序大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB33/2146-2018）相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)或者環(huán)境影響評(píng)價(jià)文件、排污許可證要求嚴(yán)于本標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，按照批復(fù)的環(huán)境影響評(píng)價(jià)文件或排污許可證執(zhí)行。