轨道车辆涂装VOCs废气治理方案：活性炭浓缩+催化氧化( CO) 技术

摘要：分析了轨道交通车辆涂装工艺中有机废气的现状、特点及其治理工艺的选择,重点介绍了活性炭浓缩串联催化氧化系统的原理、设备构成、工艺流程、技术特点及在轨道车辆涂装废气治理中的应用,并以实例分析了该系统在某轨道交通涂装车间的应用效果。

近年来，轨道交通由于其快速、方便，并有效缓解城市交通压力的特点，得到了快速发展。但目前我国轨道交通车辆涂装还是以溶剂型涂料为主，随着需求量的不断增加，相应生产涂装过程带来的环境问题也引起了越来越多的关注，随着国家对大气污染防治的要求越来越严格，对轨道车辆涂装喷漆室、烘干室废气排放的治理迫在眉睫。

1 轨道交通车辆制造中产生的涂装废气特征

轨道交通车辆涂装涂层包括防锈底漆、腻子、中涂漆和面漆，车辆内表面和底架下表面喷涂阻尼降噪涂料，部分列车底部喷涂防火涂料，目前涂装主要采用的仍是溶剂型涂料。其中，涂料中的溶剂组分又以苯系物( 甲苯、二甲苯较多) 、酯、醇、醚、酮为主，一般的涂料中有机溶剂占比为40%～ 60%。在喷涂工序，车辆车体每次完成一个涂层的喷涂后，都将进入喷漆室和烘干室，喷漆室和烘干室的VOCs产生量比例大约为5∶1～6∶1。

喷漆室废气主要污染物为未附着至工件表面的漆雾和工件表面涂料挥发出来的VOCs。为保证喷涂后工件的表面质量，喷漆室的气流要参考我国相关设计标准，喷漆室通常采用上进下排的气流组织方式，喷涂作业区空载风速不小于0.35m/s，有载时风速不低于0.5m/s。温度条件为18～28 ℃。因此，喷漆室废气的特点是风量大、VOCs浓度低( 大约为100～500mg/m3 ) ，且含一定的雾滴( 其中漆雾不超过1mg /m3 ) 。

烘干室由于要保持一定的温度，所以废气的风量不大，其组分与涂料中溶剂的组分基本一致( 醇类、酯类、醚类、酮类、苯系物等) ，由于烘干室温度相对较高，所以溶剂会在此工序中大量挥发出来，VOCs浓度一般在2500mg /m3 左右，产生的废气为VOCs中等浓度、高温型废气。

2 轨道交通车喷涂VOCs废气治理方案的选择

车辆喷涂车间生产一般都是喷漆室和烘干室同时工作，虽然烘干室废气的浓度和温度都较高，但是由于烘干室的风量较小( 约为喷漆室的1 /8～ 1 /12) ，因此车辆喷涂车间产生的VOCs废气一般采用2个工段的废气经混合后集中处理，且废气特性基本属于低温、低浓度、大气量、易吸附的VOCs废气。基于车辆涂装生产产生的VOCs废气特征和目前我国较高的排放标准要求，如北京地区工业涂装废气排放标准要求非甲烷总烃≤50mg /m3，总VOCs处理效率≥90%。综合该治理系统的一次性投资、长期运行费用、环保达标排放等性能，车辆涂装废气治理较为合理的处理技术为“废气的吸附浓缩净化+脱附废气的高温热氧化”组合治理方案。