涂料厂废气处理方法|涂料厂水性涂料废气处理案例

案例一：某溶剂型涂料生产企业废气处理项目

项目背景

某河北廊坊溶剂型涂料厂（年产 10 万吨工业涂料，以醇酸树脂、聚氨酯涂料为主），生产过程涉及树脂合成、溶剂调配、研磨分散及包装工序。原有处理设施为 “UV 光解 + 活性炭吸附”，但因废气中高浓度 VOCs（如二甲苯、乙酸丁酯）导致活性炭频繁饱和，且 UV 光解对复杂有机物分解效率不足 40%，排放口 VOCs 浓度长期超标（实测 180mg/m³，超过北京市《工业涂装工序大气污染物排放标准》DB11/1385-2017 中限值 50mg/m³），且厂区周边异味投诉频发。

废气成分及来源

1. 树脂合成反应釜：高温聚合过程释放 苯乙烯、丙烯酸酯、甲苯（溶剂型树脂溶剂挥发），废气温度 50-80℃，含少量树脂雾滴。
2. 溶剂调配与研磨：稀释剂（二甲苯、丁醇、环己酮）挥发产生 高浓度 VOCs（浓度 500-2000mg/m³），研磨工序同时产生 钛白粉、体质颜料粉尘（粒径≤10μm）。
3. 包装与储罐呼吸：成品罐装时溶剂挥发及储罐 “大呼吸” 排放 TVOC、异味物质（如醚类、胺类）。

处理工艺流程

采用 “冷凝回收 + 预处理 + 沸石转轮浓缩 + 蓄热式焚烧（RTO）” 组合工艺：

1. 冷凝预处理：
   • 反应釜废气先经 列管冷凝器（-10℃）回收 70% 以上可冷凝溶剂（如二甲苯、乙酸丁酯），降低后续负荷并实现溶剂回用。
2. 粉尘及漆雾处理：
   • 研磨分散废气经 气旋混动塔（喷淋 + 填料）去除粉尘（去除率≥90%），同时降温至 30℃以下，避免堵塞转轮。
3. VOCs 浓缩与焚烧：
   • 混合废气通过 沸石转轮吸附装置（吸附效率≥90%），低浓度废气（风量 20000m³/h，浓度 200mg/m³）浓缩为小风量高浓度废气（风量 2000m³/h，浓度 1800mg/m³）；
   • 浓缩废气进入 三室式 RTO（焚烧温度 780℃，蓄热效率≥95%），VOCs 焚烧分解为 CO₂和 H₂O，焚烧效率≥99%，尾气经 15m 烟囱排放。

最终效果

• 排放达标：处理后 VOCs 浓度≤15mg/m³（标准≤50mg/m³），颗粒物浓度≤8mg/m³（标准≤20mg/m³），苯系物去除率≥99%，无明显异味。
• 经济效益：冷凝回收的溶剂年节约成本约 120 万元，RTO 余热用于反应釜预热，降低天然气消耗 30%，运行成本降至 1.2 元 /m³ 废气。
• 稳定性：配套在线 VOCs 监测系统（如 PID 检测仪）和防爆装置，实现 24 小时自动化控制，杜绝安全隐患。

案例二：某水性涂料生产企业废气处理项目

项目背景

某江苏无锡水性涂料厂（年产 20 万吨建筑涂料，以乳胶漆、水性丙烯酸涂料为主），生产工序包括颜填料研磨、乳液混合、调漆及包装。原有处理设施为 “布袋除尘 + 水喷淋”，但未有效处理 醇类 VOCs（如丙二醇、乙醇）和 甲醛（乳液残留单体），排放口 TVOC 浓度为 65mg/m³（超过江苏省《大气污染物综合排放标准》DB32/4041-2021 中限值 40mg/m³），且研磨工序粉尘无组织排放导致车间环境恶劣。

废气成分及来源

1. 研磨分散工段：钛白粉、碳酸钙等粉料分散产生 超细粉尘（PM2.5 占比 60%），同时高速搅拌释放 少量醇类溶剂（助溶剂）。
2. 调漆与包装：乳液（含残留单体甲醛）和成膜助剂（如丙二醇丁醚）挥发产生 甲醛、TVOC（浓度 50-150mg/m³），废气湿度大（60-80% RH）。
3. 污水处理站：废水池挥发 硫化氢、甲硫醇 等恶臭气体（虽风量小，但异味明显）。

处理工艺流程

采用 “分区收集 + 多级除尘 + 活性炭吸附脱附 + 催化燃烧（RCO）+ 恶臭处理” 工艺：

1. 粉尘处理系统：
   • 研磨机、砂磨机配备 负压集气罩 + 管道耐磨处理，废气经 脉冲滤筒除尘器（精度≤1μm，除尘效率≥99%），粉尘浓度从 50mg/m³ 降至≤5mg/m³。
2. VOCs 处理系统：
   • 调漆废气先经 板式冷凝 + 除雾器 去除水分，再进入 活性炭吸附箱（3 箱并联，蜂窝状活性炭），吸附效率≥90%；
   • 饱和活性炭通过 120℃热氮气脱附，浓缩废气送入 RCO 催化炉（280℃催化氧化），处理效率≥95%，最终尾气达标排放。
3. 恶臭处理：
   • 污水站废气经 碱洗塔（去除酸性气体）+ 生物滤池（填充微生物填料），硫化氢去除率≥90%，异味强度从 5 级降至 1 级（无明显异味）。

最终效果

• 多污染物控制：
  • 粉尘浓度≤5mg/m³（标准≤10mg/m³），TVOC 浓度≤12mg/m³（标准≤40mg/m³），甲醛浓度≤0.2mg/m³（标准≤1.0mg/m³）；
  • 厂界恶臭污染物（如硫化氢）浓度≤0.01mg/m³，满足《恶臭污染物排放标准》（GB 14554-93）。
• 环境与社会效益：车间粉尘浓度从 15mg/m³ 降至 2mg/m³ 以下，改善工人作业环境；周边居民投诉量下降 90%。
• 运行成本：RCO 电加热功率仅为焚烧炉的 1/3，年耗电量降低 40%，活性炭更换周期延长至 6 个月 / 次。

行业共性问题与工艺选型建议

1. 废气特性差异：

   • 溶剂型涂料：以 高浓度 VOCs（苯系物、酯类）+ 少量粉尘 为主，需优先回收溶剂（如冷凝法），再通过 RTO/RCO 焚烧处理，兼顾经济性与效率。
   • 水性涂料：以 低浓度醇类 VOCs + 超细粉尘 + 恶臭物质 为主，需强化除尘（如滤筒 / 布袋）和吸附（活性炭 / 沸石转轮），搭配催化燃烧降低能耗。

2. 关键工艺参数：

   • 预处理环节需重视 湿度、粉尘粒径 控制（如溶剂型废气需除雾，水性废气需脱水），避免堵塞吸附 / 焚烧设备。
   • 针对树脂合成等高温废气，需先降温至安全范围（如＜120℃）再进入处理系统。

3. 排放标准遵循：

   • 全国通用《大气污染物综合排放标准》（GB 16297-1996），但需优先执行地方标准（如广东 DB44/1897、山东 DB37/2801 等），重点关注 VOCs、苯系物、甲醛、颗粒物 及恶臭指标。

通过 “分质收集、分级处理” 的组合工艺，涂料厂可实现 VOCs 综合去除率≥95%、粉尘去除率≥99%、异味强度降低 80% 以上，同时通过溶剂回收和余热利用实现经济效益与环境效益的平衡。