摘要：介紹印刷廠有機廢氣治理的相關(guān)技術(shù)，分析各種處理工藝技術(shù)優(yōu)缺點。以某印刷廠實際改造為例，介紹了蜂窩活性炭在印刷廠有機廢氣上的適用性及應(yīng)用效果。
我國印刷業(yè)可分為出版印刷、包裝印劇和其它印刷等。經(jīng)過多年的發(fā)展，印刷行業(yè)取得了長足進步，企業(yè)數(shù)量于2010年達到頂峰。印刷行業(yè)的發(fā)展同時帶來揮發(fā)性有機物對環(huán)境的污染。印刷行業(yè)的VOCs排放主要集中在印刷、烘干、復(fù)合和清洗等生產(chǎn)工藝過程中，主要來源于油墨、粘合劑、涂布液、潤版液、洗車水、各類溶劑等含VOCs的物料的自然揮發(fā)和烘干揮發(fā)。此類廢氣以氣態(tài)分子形式向空氣中擴散。這些廢氣污染大，若不經(jīng)處理直接排放，除造成嚴(yán)重的環(huán)境污染外，還會對作業(yè)人員造成一定的健康影響，因此需要采取有效工藝技術(shù)治理措施，對廢氣進行環(huán)保處理，并達到國家及地方排放標(biāo)準(zhǔn)。
1、設(shè)計范圍
從印機、裱坑機、粘盒機等敞口工序設(shè)備上端收集罩始，相關(guān)生產(chǎn)工序設(shè)備廢氣排放接駁口始，至終端達標(biāo)排放止。包含廢氣凈化設(shè)施、配套機電設(shè)備、設(shè)備間連接管道、達標(biāo)排放管道和電氣控制部分設(shè)計，具體包括以下幾個方面：
（1）廢氣凈化工藝及凈化設(shè)備的設(shè)計
（2）收集罩、接駁管道、閥門的設(shè)計。
（3）電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計。
1.1設(shè)計依據(jù)
（1）廠方提供產(chǎn)生廢氣的情況及相關(guān)廢氣處理技術(shù)要求。
（2）廠方提供的處理場地平面尺寸及生產(chǎn)況。
（3）《大氣污染排放限值》（DB44/27-2001）；《印刷行業(yè)揮發(fā)性有機化合物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB44/815-2010）
1.2設(shè)計原則及特點
（1）工藝先進可靠。在確保正常生產(chǎn)的前提下，廢氣通過設(shè)備治理后排放濃度、排放量均達到當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求，提高生產(chǎn)車間及廠區(qū)的大氣環(huán)境質(zhì)量，確保廢氣達標(biāo)排放。
（2）工程造價合理。一次性投資少，設(shè)備使用壽命長，整體外形、布置美觀，整個工藝設(shè)施布局合理，流程簡單，占地面積小。
（3）處理系繞運行穩(wěn)定。使用可靠，安裝、操作、維修方便。
2、設(shè)計風(fēng)量及治理目標(biāo)
2.1設(shè)計風(fēng)量
該印刷廠廢氣揮發(fā)面有46個，吸入風(fēng)速設(shè)計0.2m/s，安全系數(shù)β取值1.05，計算得總風(fēng)量為20866m3/h；設(shè)計風(fēng)量為21000m3/h，使用1套廢氣處理系統(tǒng)。
2.2治理目標(biāo)
根據(jù)印刷行業(yè)廢氣環(huán)保要求，項目生產(chǎn)廢氣經(jīng)處理后，達到《印刷行業(yè)揮發(fā)性有機化合物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB44/815-2010）二時段排放限值。其處理效果及排放標(biāo)準(zhǔn)如表1。
表1
| 污染物 | 排放限值 | 排放高度 | 執(zhí)行排放標(biāo)準(zhǔn) |
| 苯 | ≤1mg/m3 | 15m | 二時段排放限值 |
| 甲苯與二甲苯合并 | ≤15mg/m3 | ||
| 總VOCs | ≤80mg/m3 |
3、治理技術(shù)及工藝
3.1治理理技術(shù)
印刷包裝行業(yè)污染物主要表現(xiàn)為揮發(fā)性有機廢氣。有機廢氣的處理方法種類繁多，特點各異，常用的有水噴淋法、冷凝法、吸收法、燃燒法、催化法、吸附法、低溫等離于法、UV光解法等。各種有機廢氣處理技術(shù)的適用性與經(jīng)濟性比較如圖1所示。
3.2治理工藝
從處理效果上來看，根據(jù)該廠車間每個工序廢氣產(chǎn)生特性及凈化工藝設(shè)備安全性等分析，采用工藝要求使各種工序廢氣經(jīng)處理后穩(wěn)定達標(biāo)排放。同時考慮成本投資綜合比較，提出如圖2治理工藝方案。
印刷機工序產(chǎn)生有機廢氣在引風(fēng)機的作用下，經(jīng)吸風(fēng)罩收集裝置首先進人UV光觸媒凈化段，利用特制的光觸媒催化層，在UV紫外光的照射下，對有機廢氣進行協(xié)同催化反應(yīng)，對有機氣體進行協(xié)同氧化分解反應(yīng)，使有機氣體物質(zhì)其降解轉(zhuǎn)化成低分子化合物、水和二氧化碳，然后進入蜂窩活性炭吸附層，剩余有機廢氣被表面積較大的蜂窩活性炭吸附劑有效吸附，有機廢氣得以凈化，高空達標(biāo)排放。
4、主體設(shè)備設(shè)計參數(shù)
項目設(shè)計主體設(shè)備參數(shù)如表2。
表2
| 序號 | 名稱 | 技術(shù)規(guī)格 | 數(shù)量 | 備注 |
| 系統(tǒng)處理風(fēng)量：21000m3/h，共1套 | ||||
| 1 | 印刷機吸風(fēng)罩 | L1200×W500，吸入風(fēng)速V=0.2m/s | 46個 | 鍍鋅板材 |
| 2 | 工藝管道 | 干管840×480mm，V=14m/s | 1批 | |
| 支管750×400，700×350，700×300，350×200 | 1批 | |||
| 600×300，600×250，450×250，350×200 | 1批 | |||
| 彎頭，風(fēng)管等連接件 | 1批 | |||
| 3 | 引風(fēng)機 | 4-72-8C,Q=21000m3/h，全壓2000Pa，N=22kw | 1臺 | |
| 4 | UV光觸+蜂窩炭吸附 | Q=21000m3/h配置：90組紫外線光管，4組蜂窩光觸媒 | 1套 | |
| 5 | 電氣控制箱 | 裝機功率約為33.5kw/套，含風(fēng)機變頻 | 1套 | |
5、治理檢測結(jié)果
經(jīng)過設(shè)計工藝治理后，監(jiān)測結(jié)果見表3。
表3
| 檢測項目 | 檢測頻率 | 檢測值 | 二時段排放限值 | 排氣筒高度m | ||||||
| 廢氣排放中處理前 | 廢氣排放中處理后 | |||||||||
| 排放濃度mg/m3 | 排放速率kg/h | 標(biāo)干流量m3/h | 排放濃度mg/m3 | 排放速率kg/h | 標(biāo)干流量m3/h | 排放濃度mg/m3 | 排放速率kg/h | |||
| VOCs | 1 | 60 | 1.10 | 18272 | 2.6 | 0.04 | 16895 | 80 | 5.1 | 15 |
| VOCs | 2 | 48 | 0.83 | 17245 | 2.8 | 0.05 | 17568 | 80 | 5.1 | 15 |
| VOCs | 3 | 45 | 0.74 | 16552 | 2.7 | 0.05 | 17663 | 80 | 5.1 | 15 |
| VOCs | 均值 | 51 | 0.89 | 17356 | 2.7 | 0.05 | 17375 | 80 | 5.1 | 15 |
第三方檢測公司出具檢測結(jié)果表明，印刷機使用環(huán)保型油墨印刷工序產(chǎn)生有機廢氣釆用“UV光觸媒+蜂窩活性炭”工藝，廢氣處理效率達93%以上，有顯著處理效果，產(chǎn)生良好的社會環(huán)境效益。