摘要：調查收集汽車4S店VOCs廢氣治理情況，汽車4S店噴漆房廢氣量及VOCs濃度大小的相關參數，結合目前市場上VOCs的相關治理技術，從技術穩定性、投資建設成本、運營成本以及操作難易程度上進行對比分析，比選出技術穩定、建設以及運營成本低、操作簡單的技術進行推廣，從而使汽車4S店VOCs廢氣治理達標、規范。
1、VOCs的定義及危害
揮發性有機物（簡稱VOCs）是指在正常狀態下（20℃,101.3kPa）蒸汽壓在0.1mmHg（13.3Pa）以上，沸點在260℃（500°F）以下的有機化學物質。這類物質因其分子量小、沸點低、易揮發，一般以氣態的形式存在，主要包括脂肪族、芳香族碳氫化合物、鹵代烴、醛、酮、醇等。同時，這類物質也是大氣臭氧和二次有機氣溶膠污染的關鍵前提物。
VOCs的主要危害有：室內空氣中揮發性有機化合物濃度過高時很容易引起急性中毒，輕者會出現頭痛、頭暈、咳嗽、嘔吐、或呈酩醉狀；重者會出現肝中毒甚至很快昏迷，有的還可能有生命危險。
2、4S店噴漆房的主流形式
4S店噴漆房主要分為：橫流式烤漆房、側面下沖式烤漆房、全下沖式烤漆房。
橫流式烤漆房：氣流從房的一端流向另一端。此種機型成本低，易安裝。缺點是霧狀物沿著車身側面移動，且霧氣不能從操作者的面部周圍除去，工作環境不盡人意。室內烤漆溫度不平衡。影響質量。
側面下沖式烤漆房：空氣通過天棚的過濾裝置進入烤漆房，由房的側面墻根排出。這是中檔價格的烤漆房。由于霧狀物遠離車身，且能從操作者的周圍除去霧氣，因而噴漆效果和工作環境均較理想。
全下沖式烤漆房體現了當今*的技術。空氣從天棚進入，通過地坑或地下室排放到外面。
目前4S店主要采取側面下沖式烤漆房和全下沖式烤漆房兩種形式。
3、店噴烤漆房風量及VOCs的濃度估算
根據統計，汽車4S店噴烤漆房的內部空間在70m3～75m3，換氣次數在220次/h～320次/h之間，則噴烤漆房廢氣量在15000m3～25000m3之間，本次計算按照20000m3計算。4S店油漆/色漆量使用量一般在2～5kg/d。
油漆用量存在較大的波動，特別是在噴整車漆的時候，油漆用量更大，這也直接造成噴漆廢氣中污染物濃度波動值較大。在實際噴漆過程中，由于噴漆工操作原因，油漆用量可能更大，需要噴漆車輛較多時，噴漆+烤漆時間也可能被壓縮。
根據用漆量、漆成分以及噴漆特性，VOCs平均含量為20%，油漆使用量一般在0.2～3.2L/次，烘干工段二甲苯產生量為20.0～436.8mg/m3，TVOC產生量為39.9～873.6mg/m3。
由此可見，污染物濃度波動范圍大，且屬于間歇性排放。
4、現有治理技術
根據調查統計，目前汽車4S店噴烤漆廢氣基本都采用的活性炭吸附法。活性炭吸附容量有限，需要在運行管理中嚴格按照要求或者使用頻率進行更換、解吸附，以保證活性炭對廢氣的處理效果，但因管理和監管的實際困難，采用活性炭吸附法處理廢氣的店大多沒嚴格按照要求進行活性炭的更換或者解吸附，因此后期處理效果并不理想。
5、其他處理技術
末端治理技術分兩兩大塊：回收利用技術、銷毀技術以及這兩種技術的組合工藝形式。回收利用技術包含：冷凝法、吸收（洗滌）法、吸附法、膜分離法；銷毀技術包含：燃燒法、催化燃燒法、生物降解法、光催化降解法、等離子體技術。其中膜分離技術、光催化降解法以及等離子體技術為近幾年興起的新技術。
光催化降解法：光催化降解VOCs有兩種形式:一種是一定波長的光直接照射使VOCs分解；另一種是催化劑存在下，光照VOCs使之分解。田中啟一和三口伸一郎等利用紫外光分解VOCs作了研究，有機氯化物和氟氯烴在波長185nm的紫外光照射下，兩種物質都能在極短的時間內分解，鹵代物的分解速度大于氟氯烴；三氯乙烯幾秒鐘內即能分解成氧氣、氟氣等。光分解可產生中間產物，可通過氫氧化鈉溶液處理或延長滯留時間等手段去除。光催化劑的基本原理就是在一定波長照射下，光催化劑使H2O生成(-H)，然后-OH將(VO)氧化成二氧化碳、水。由于其相中具有較高的分子擴散和質量傳遞速率及較易進行的鏈反應，光催化劑對氣相化學污染物的活性比水溶液中高得多。
低溫等離子體催化技術：采用等離子體技術分解VOCs污染物時，等離子體中的高能電子起決定性的作用。數萬度的高能電子與氣體分子（原子）發生非彈性碰撞，將能量轉換成基態分子（原子）的內能，發生激發、離解、電離等一系列過程使氣體處于活化狀態。電子能量較低（<10eV）時，產生活性自由基，活化后的污染物分子經過等離子體定向鏈化學反應后被脫除。當電子平均能量超過污染物分子化學鍵結合能時，分子鍵斷裂，污染物分解。
用等離子體聯合催化劑處理揮發性有機化合物，降解率比較高，一般都能達到90%以上。
6、不同治理技術的相關參數
6.1催化氧化法，廢氣量1000m3/h～100000m3/h，濃度范圍2000mg/m3～8000mg/m3，適宜溫度范圍≥0℃，適合處理噴涂、化工等行業中高濃度有機廢氣的治理，廢氣中無催化劑中毒物質，單位處理能力投資8～10萬元/1000m3，處理單位氣體運行費用0.4~1元/1000m3。
6.2吸附-蒸汽脫附-回收，廢氣量10000m3/h～150000m3/h，濃度范圍1000mg/m3～662500mg/m3，適宜溫度范圍0℃～45℃，適合處理印刷、化工等行業，中等濃度，廢氣成分較為單一廢氣。單位處理能力投資0.5～4.2萬元/1000m3，處理單位氣體運行費用4~8元/1000m3。
6.3低溫等離子法：廢氣量1000m3/h～60000m3/h，濃度范圍<2000mg/m3，適宜溫度范圍<80℃，適合處理大風量低濃度有機廢氣的治理，對油漆霧廢氣處理更適用。單位處理能力投資1.5～3萬元/1000m3，處理單位氣體運行費用0.8～1.4元/1000m3。
6.4光催化降解法：廢氣量1000m3/h～60000m3/h，濃度范圍<1000mg/m3，適宜溫度范圍<80℃，適合處理大風量低濃度有機廢氣的治理，對油漆霧廢氣處理更適用。單位處理能力投資1～2萬元/1000m3，處理單位氣體運行費用0.8～1.4元/1000m3。
7、投資成本
4s店廢氣量一般在15000m3/h～25000m3/h，本次投資計算按照處理能力20000m3/h核算。
7.1吸附-蒸汽脫附-回收法投資10～84萬元。
7.2低溫等離子法投資30～60萬元。
7.3光催化降解法20～40萬元。
選擇不同的設備廠家投資價格有一定波動，關鍵的電控設備采用進口的相對價格較高、穩定性更好。
8運行成本
根據各處理技術與工藝的特點，適合4S店噴烤漆階段廢氣治理的主要技術有等離子體法、光催化降解技術、活性炭吸附技術。運行過程中主要消耗為風機和設備的電耗、原材料消耗、其它易損耗件及人工費用等。活性炭每兩周更換一次，UV燈管使用壽命按照8000h計。
8.1等離子體法：10.5～16.5元/1×104m3
8.2光催化：11.5～17.5元/1×104m3
8.3吸附：21.5～23.5元/1×104m3
9、治理技術*
總的來說，4s店噴漆廢氣中VOCs濃度較低，但變化較大，等離子法雖然一次性投入較高，但對VOCs的濃度適應范圍廣，處理效果穩定，運行成本較低，適合處理4s店VOCs廢氣。
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