胡怡

摘? 要：對印刷行業(yè)有機廢氣處理工藝及其原理進行了論述，并采用工程實例對等離子+光催化氧化技術(shù)在印刷行業(yè)有機廢氣處理中的應用進行了詳細說明。結(jié)果表明，等離子+光催化氧化處理技術(shù)的處理效率可達到85%以上，處理后有機廢氣污染物可達標排放。

關(guān)鍵詞：有機廢氣;等離子+光催化氧化;印刷行業(yè);處理

中圖分類號：X701 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）24-0175-02

Abstract： In this paper， the treatment process and principle of organic waste gas in printing industry are discussed， and the application of equal ion+photocatalytic oxidation technology in organic waste gas treatment in printing industry is described in detail. The results show that the treatment efficiency of plasma + photocatalytic oxidation technology can reach more than 85%， and the organic waste gas pollutants can be discharged up to the standard.

Keywords： organic waste gas; plasma + photocatalytic oxidation; printing industry; treatment

引言

隨著石油化工、有機合成、表面涂裝、印刷行業(yè)等的發(fā)展，有機廢氣的治理得到了越來越多的關(guān)注和重視。自2013年至今，各部委先后發(fā)布了《揮發(fā)性有機物（VOCs）污染防治技術(shù)政策》、《“十三五”揮發(fā)性有機物污染防治工作方案》等綜合性及行業(yè)性有機廢氣污染治理的政策文件及技術(shù)規(guī)范。在印刷的過程中會產(chǎn)生少量油墨廢氣，該廢氣為有機廢氣，其主要成分為非甲烷總烴。

1 印刷行業(yè)有機廢氣的處理方法

目前國內(nèi)外治理有機廢氣比較普遍的方法有吸附法、吸收法、催化燃燒、等離子、生物處理法、光催化氧化等，各種方法的使用條件及優(yōu)缺點比較如下：

（1）活性炭吸附技術(shù)無二次污染、投資成本較低，一般適合于污染物濃度低于2000mg/m3以下的有機廢氣處理，在酸性環(huán)境下的吸附效果優(yōu)于堿性環(huán)境，且其他溫度最好為常溫，若廢氣溫度過高，可選配氣體冷卻裝置來降低廢氣溫度，使之達到活性炭最佳吸附狀態(tài)，但需要考慮吸附劑的定期更換，脫附時還有可能造成二次污染[1]。

（2）溶劑吸收法無二次污染、投資和運行成本較低，主要適用于高濃度有機廢氣或者大風量低濃度的有機廢氣處理[2]。

（3）催化燃燒技術(shù)會產(chǎn)生二次污染、投資和運行成本較高，一般適合污染物濃度在2000～6000mg/m3之間的有機廢氣處理，若廢氣溫度大于180℃，廢氣濃度可低于2000mg/m3，但如廢氣中含有硫等可能使催化劑中毒的成分則不適合該技術(shù)[3，4]。

（4）生物處理技術(shù)無二次污染、投資成本較低，適宜于處理凈化氣量較小、污染物濃度較大、易溶于生物代謝速率較低的廢氣處理，通常廢氣中的TOC（總有機碳）應在1000mg/m3以下，廢氣流量小于50000mg/m3，廢氣溫度小于40℃[5]。

（5）等離子體是一種聚集態(tài)物質(zhì)，當外加電壓達到氣體的放電電壓時，氣體被擊穿產(chǎn)生包括電子、各種離子原子和自由基在內(nèi)的混合體，其所擁有的高能電子同煙氣中的分子碰撞時，發(fā)生一系列基元反應，并在反應過程中產(chǎn)生多種活性自由基和生態(tài)氧，即臭氧分解而產(chǎn)生的原子氧，這些強氧化性的活性氧迅速與煙氣中的有機分子碰撞并將其破壞，或者高能活性氧激活空氣中的氧分子而產(chǎn)生二次活性氧，二次活性氧與煙氣中的有機分子產(chǎn)生一系列鏈式反應，并利用自身反應產(chǎn)生的能量維系氧化反應，進一步氧化有機物質(zhì)，最終生成無機氧化物和水[6]，體積小，能耗低，運行穩(wěn)定，操作簡單，不產(chǎn)生二次污染，對有機廢氣處理效率一般為70%。

（6）光催化氧化技術(shù)：通過采用高能高臭氧紫外線光束讓空氣中的氧分子產(chǎn)生游離氧進而產(chǎn)生臭氧。臭氧氧化作用很強，氧在光的作用下可產(chǎn)生大量的新生態(tài)氫、活性氧和羥基氧等活性基團，從而最終轉(zhuǎn)化為CO2和H2O等，最終去除惡臭。由于光量子的平均能量在1eV～7eV的水平，適當控制反應條件就可實現(xiàn)較難實現(xiàn)的化學反應變得十分快速，最終增加反應器工作效率能力[7，8]。

2 項目基本情況

西安市某印務公司采用水性油墨進行印刷，項目產(chǎn)生的有機廢氣通過設備頂部的集氣罩進行收集，經(jīng)管道輸送至一套等離子+光催化氧化凈化設備處理后通過1根15m高的排氣筒排放，集氣罩收集效率為90%。為了解等離子+光催化氧化處理工藝對印刷有機廢氣的處理效果，對該企業(yè)的有機廢氣排放情況進行了監(jiān)測。企業(yè)建有印刷生產(chǎn)線1條，主要產(chǎn)品為出版印刷、包裝裝潢印刷品，年耗紙量6萬令，油墨使用量15萬t/a，油墨種類為冷固膠印輪轉(zhuǎn)油墨。油墨主要成分見表1。

項目處于滿負荷工況下，且生產(chǎn)設施、廢氣處理設施正常運行。委托專業(yè)檢測機構(gòu)對項目廢氣產(chǎn)生及排放情況進行監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果見表3。

從表3中可以看出，項目廢氣排氣筒非甲烷總烴的排放濃度符合陜西省地方標準《揮發(fā)性有機物排放濃度限值》（DB61/T1061-2017）表1中印刷行業(yè)污染物排放標準限值要求（非甲烷總烴：50mg/m3）;在監(jiān)測過程中，等離子+光催化氧化凈化設備的非甲烷總烴的除效率為85.8～86.7%，符合陜西省地方標準《揮發(fā)性有機物排放濃度限值》（DB61/T1061-2017）表1中印刷行業(yè)非甲烷總烴最低去除效率85%的要求。

3 結(jié)束語

根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，等離子+光催化氧化處理工藝對印刷行業(yè)有機廢氣的處理效率可達到85%左右，處理效果較好，滿足陜西省地方標準中有機廢氣排放標準限值，可作為印刷行業(yè)有機廢氣處理的有效方法。

參考文獻：

[1]楊家光.活性炭吸附工藝在工業(yè)有機廢氣治理中的應用[J].化工管理，2018（17）：41-42.

[2]徐波.吸收法在治理合成革有機廢氣中的應用研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2016（2）：140.

[3]張慧，郭小芬.對有機廢氣催化燃燒技術(shù)的研究[J].化工管理，2015（6）：98.

[4]董霓，林艷軍，崔玉東.治理VOCs的新工藝——沸石輪轉(zhuǎn)吸附濃縮+催化燃燒[J].環(huán)境與發(fā)展，2017（7）：118-119.

[5]顏清壤.生物處理技術(shù)在VOCs廢氣處理過程中的研究與分析[J].環(huán)境與發(fā)展，2017（7）：123，130.

[6]徐銘楊.低溫等離子體處理VOCs技術(shù)研究進展[J].四川化工，2017（6）：33-35.

[7]濮一順.有機揮發(fā)性廢氣處理中光催化氧化法的應用研究[J].科技創(chuàng)新與應用，2014（33）：25.

[8]姚國勤.揮發(fā)性有機廢氣治理中的光催化氧化法處理技術(shù)[J].中國高新科技，2018（24）：118-119.