摘要：包装印刷行业近年来发展迅速,但是在印刷和整个操作环节中都有一定量的VOCs废气排出,这些有机物必须经过处理才能排放到大气中。文中表述了印刷过程中VOCs废气来源,VOCs治理过程控制技术以及VOCs废气末端的治理措施的介绍,为以后的包装印刷行业控制VOCs废气起到指导的作用。
关键词: 包装印刷; 有机废气; 排放控制; 废气治理;
1前言
VOCs治理是近年来环保界的一大热词，是大气污染物的主要组成成分之一。从环保意义上讲，VOCs是PM2.5和O3污染的关键前提物，对人体健康、环境等有一定的影响。
VOCs来源广泛，其中印刷业是VOCs排放重点行业之一。印刷时大量使用油墨、稀释剂、润版液、胶粘剂、涂布液、光油、洗车水等物质，而这些物质普遍具有挥发性，也是造成VOCs的主要来源。在印刷时，很多的工艺和生产过程都会造成VOCs的排放。
不同工艺、溶剂所排放的VOCs量也是有所区别的。据统计，典型的塑料薄膜溶剂型凹印排放口未经处理的废气VOCs（以NMHC表征）为300~600mg/m³；典型的干式复合排放口未经处理的废气VOCs（以NMHC表征）甚至达到3500mg/m³；典型的单张纸胶印排放口未经处理废气VOCs（以NMHC表征）为30~100mg/m³;典型的水性柔印排放口未经处理废气VOCs（以NMHC表征）为10~50mg/m³。
2印刷行业产生的VOCs废气方法
环保界专家表示，印刷行业产生的废气成分主要包括苯、甲苯、二甲苯、醋酸丁酯、非甲烷总烃等有机物。但是不同的生产工艺和原料产生的废气浓度有所不同，治理方法也就有所区别。
对于低浓度（一般宜低于300mg/m3）的VOCs废气处理，可以采用低温等离子技术。这种技术通过气体放电所产生的高活性粒子与污染物分子发生碰撞，使其解离和氧化，从而达到废气净化的目的。对于处理喷漆、印刷行业等具有恶臭异味的废气效果良好。
为提升废气的净化效果，广州正虹科技发展有效公司将低温等离子技术与催化氧化技术相结合，解决了单一等离子技术使用时能量利用率低、应用条件高等缺陷。正虹等离子催化氧化设备从处理效率和设备能耗上做出了很大的改进。
另外，正虹研发的多相催化氧化设备也是一款具有高效、无污染、运行成本低的VOCs处理设备。该设备主要采用表面吸附催化氧化技术和光量子能氧化技术来达到净化废气的目的。在常温条件下，吸附在多微孔的固体催化剂表面的有机分子与催化产生的超强氧化活性自由基反应分解，氧化产物在催化剂表面脱附，如此反复持续进行。光量子能促使有机高分子变得不稳定，甚至化学键发生变化断裂，同时也产生大量的氧化活性自由基，进一步提高氧化速率，减少氧化剂消耗量。这套多相催化氧化设备对于VOCs治理效果受到市场的广泛认可。
3. 废气生物处理工艺
3.1 生物处理原理
废气的生物处理技术首先应用于农业生产过程中异味气体的处理，例如养殖业中动植物加工产生的臭气、堆肥发酵和生物污泥废气处理等。随着工业生产中产生的挥发性有机气体的污染日益严重，这项技术逐步应用到工业废气净化领域。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其净化的基本原理是：有机废气或异味气体流经带有液体吸收剂的处理器；在处理器中，由于废气中的污染物在气、液相之间存在浓度梯度，浓度差使其从气相转移到液相，被生存其中的微生物吸附；通过微生物的代谢作用，有机物被分解、转化为生物质和无机物。
3.2 反应处理工艺分类
根据处理运行方式不同，处理工艺主要分为生物滤床工艺和生物洗提工艺两种。
3.2.1 生物滤床
废气流经生物滤床中的活性滤层，有机物被滤料上的湿润水膜吸收，通过滤料上生活的微生物的代谢作用而降解。
生物滤床主要由进气系统、布气承托层、生物滤层和维护装置组成。在生物滤床处理废气过程中，微生物的活性和数量对处理效果具有决定意义，它们取决于如下因素：进气流量、温度和湿度；废气中物质组成；浓度的稳定性和水溶性；氧气和营养物的供给；滤床的布置和温度、湿度保持；滤料的选择；滤床中的pH控制等 。
滤料影响微生物的生长，从而直接影响净化效果。滤料选择必须考虑滤料的孔隙率、孔径分布、比表面积、亲水性、自身气味、pH等参数。在工程实践中，一般可选择有机滤料或无机滤料。无机滤料选择比表面积大，有一定强度的无机填料，如加气混凝土、多孔陶粒、熔岩颗粒或矿渣等。有机滤料主要有腐殖树皮、植物根须、枝杈、锯末、泥炭等及其混合物。由于有机滤料廉价易得，获得广泛的应用。有机滤料滤层一般高度在0.5～1.2 m。运行3～5年后，由于密实度增大造成阻力增大，应进行更换；更换滤料时，宜分次进行，以保持滤料中微生物种群的稳定。
3.2.2 生物洗提工艺
生物洗提工艺采用了污染物的液体吸收和生物处理的联合作用 。废气首先被液体（吸收剂）有选择地吸收形成混合污水，再通过微生物的作用将其中的污染物降解。根据污水处理的方式（吸收剂再生方式）不同，可分为活性污泥法和生物膜法（生物滴滤池）。
生物洗提-活性污泥法是将吸收剂（水和微生物的混合液）和废气在吸收塔内采用通过喷淋、填料填充或曝气等方式进行混合，溶解于水的有机物被微生物吸附，排入活性污泥反应器后进一步被降解，吸收剂得到净化再生和重复使用。因为吸收剂的再生速度不受处理负荷和吸收速度的影响，所以这种方法适用于处理生物降解速度较慢的有机物。
滴滤池中的填料上生长有大量生物膜，当废气通过其间，有机物被生物膜表面的水层吸收后被微生物吸附和降解，得到净化再生的水被重复使用。在生物洗滤过程中，吸收剂的再生效率影响废气的吸收、净化效果和系统的能耗高低，这主要取决于污水处理效率的高低。而影响生物洗提工艺处理效果的因素有：废气中有机物水溶性和生物降解难易程度；进气温度、粉尘和有毒物质含量；对微生物的曝气和营养物质供给（如N、P等）；水的温度、pH、含盐量和新鲜淡水的补充情况。
4、参考文献
[1]Thomas Meta．Entscheidungskriterien bei der Auswahl von Emissionsminderungsstrategien fuer fluechtige organische Verbindungen (VOC)．Diplomarbeit von FH Trier,2017
[2] DEIU-Karlsruhe．Prozessnachgeschaltete Massnahmen zur Minderung von fluechtigen organische Verbindungen．Umsetzung der IVU-Richtlinie：Lack-und Klebstoff-anwendung，2015
[3]仉春华，王文君．生物脱臭技术的现状与展望．环境污染治理技术与设备，2003
论文作者:杨焕洵
论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期
论文发表时间:2018/6/11
标签：废气论文; 生物论文; 微生物论文; 滤料论文; 有机物论文; 技术论文; 活性论文; 《基层建设》2018年第11期论文;