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新型瀝青防水卷材生產廢氣治理技術

文檔作者：黃剛1 朱曄2 趙永賓3 周冬華1 文檔來源： 1．四川蜀羊防水材料有限公司 2沖國建材檢驗認證集團蘇州有限公司3．河北潔天環(huán)保設備科技有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年05月11日
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中國建筑防水
34 China Building Waterproofing
2016年第8期
4月下
DOhl0．15901／j．cnki．1007—497x．2016．08．010
新型瀝青防水卷材生產廢氣治理技術
黃剛1，朱曄2，趙永賓3，周冬華1
(1．四川蜀羊防水材料有限公司，四川成都611200；2沖國建材檢驗認證集團蘇州有限公司，江蘇蘇州215000；
3．河北潔天環(huán)保設備科技有限公司，河北保定071000)
摘要：在改性瀝青防水卷材的生產過程中，會產生大量瀝青煙氣及苯并芘等有毒有害物質，傳統(tǒng)的治理方法存在凈化效
率低下、二次污染等問題。本文介紹了一種新型瀝青防水卷材生產廢氣治理技術，即采用高壓靜電捕集與光氧催化相結
合的6級分體式處理工藝，．-j-以實現(xiàn)瀝青煙氣的高效凈化，且無二次污染。
關鍵詞：瀝青防水卷材；煙氣凈化；靜電捕集；光氧催化
文章編號：1007-497x(2016)一08—0034—04 中圖分類號：TU528．06；TU57+3 文獻標志碼：A
New Type Fume Treatment Technology for Production of
Bitumen Waterproofing Membrane
Huang Gan91,Zhu Ye2,Zhao Yongbin3,Zhou Donghual
(1．Sichuan Shuyang Waterproof Material Co．，Ltd．，Chengdu，Sichuan 6 1 1 200，China；2．China Building Material Test
&amp;amp;Certification Group Suzhou Company，Suzhou，Jiangsu 215000，China；3．Hebei Jietian Environment
Protection Equipment Technology Co．，Ltd．，Baoding，Hebei 071000，China)
Abstract：A lot of bitumen fume，benzopyrene and other toxic and harmful substances will be generated in the productive
process of modified bitumen waterproofing membrane．Traditional treatment method has the problems of low purification
efficiency and secondary pollution etc．This article introduces a new type
fume disposal technology for the production of
bitumen waterproofing membrane，which is a 6-stage split type treatment technology combining high voltage static gathering
with light—oxidative catalysis．By this treatment，high purification efficiency of bitumen fume is realized，and there is no
secondary pollution．
Key words：bitumen waterproofing membrane；fume purification；static gathering；light—oxidative catalysis
隨著我國對環(huán)境保護力度的加大，各地陸續(xù)出臺
了更加嚴格的環(huán)境保護法律、法規(guī)和標準。傳統(tǒng)粗放
式、高污染的防水材料生產方式面臨越來越大的環(huán)保
壓力。瀝青類防水卷材生產過程中瀝青的加熱、攪拌、
涂布過程會產生大量的工業(yè)粉塵和有害氣體，對瀝青
煙氣的收集和治理已成為長期困擾企業(yè)的兩大難題，
最為常見的現(xiàn)象是：企業(yè)花費了大量的資金與人力，
也添置了環(huán)保處理設備，但是處理效果始終達不到環(huán)
保要求的排放標準。為此，四川蜀羊防水材料有限公
收稿日期：2015—12—15
作者簡介：黃剛，男，1972年生，四川蜀羊防水材料有限公司生
產廠長、研發(fā)中心主任。主要從事改性瀝青防水卷材配方設計
和工藝改進方面的研究。聯(lián)系地址：611200四川省崇州市元
通工業(yè)區(qū)。
司聯(lián)合河北潔天環(huán)?？萍加邢薰竟餐㈨椪n題《瀝
青防水卷材生產廢氣治理系統(tǒng)技術》，針對瀝青煙氣
中的污染物，采用高壓靜電捕集與光氧催化相結合的
6級分體式處理工藝，實現(xiàn)了同時去除油、煙、味，該
技術獲得了2015年中國建筑防水行業(yè)“技術進步獎”
三等獎。
1污染源分析
改性瀝青防水卷材生產過程中產生的瀝青煙氣
主要由液態(tài)焦油和氣態(tài)焦油組成(熔點多為50℃左
右、凝固點在0℃左右)，主要成分為芳烴及雜環(huán)化合
物，如苯并芘、苯并蒽、咔唑等，不僅有難聞的氣味，而
且對人體健康也有危害，尤其是以苯并芘為代表的多
環(huán)芳烴大多有致癌風險。此外，粉料添加過程也會產
生部分粉塵及各種附著于其上的小分子揮發(fā)物。瀝
萬方數(shù)據(jù)
2016 No．8 黃剛，等：新型瀝青防水卷材生產廢氣治理技術35
青煙氣處理的環(huán)保改進，必須從原材料、生產工藝、生
產設備、收集方式和處理設備，全方位、多角度考慮。
2生產原材料
改性瀝青防水卷材的主要原材料包括：瀝青、溶
劑油、改性劑、填充料等。目前，國內防水卷材生產企
業(yè)多采用廢機油作溶劑油、使用大量的廢膠粉代替部
分SBS改性劑、采用滑石粉作填充料，這些原材料正
是污染產生的主要來源。因此，優(yōu)選各種原材料是降
低瀝青類防水卷材煙氣污染的關鍵。具體做法介紹
如下：1)優(yōu)先選用低煙、低溫瀝青，同時嚴格控制其加
熱損失指標(200℃的蒸發(fā)損失≤0．3％)，從源頭上降
低排放濃度，為后續(xù)治理降荷。2)溶劑油應優(yōu)先選用
高沸點、低揮發(fā)分的基礎油，同時嚴格要求加熱損失、
傾點、低溫凝點等性能指標；杜絕使用廢機油(使用廢
機油作溶劑油，不僅會造成嚴重的環(huán)境污染，還會導
致改性瀝青防水卷材質量下降)。3)改性劑盡量選用
粉狀熱塑性丁苯橡膠SBS，少用或不用廢膠粉(廢膠
粉中含有苯、硫化物等有害物)；如確需添加部分膠
粉，則應該采用細度60目以上的脫硫膠粉。4)填充料
以滑石粉為主，但應適當控制其添加量。
3工藝條件
瀝青混合料溫度應控制在200℃以內。生產工藝
控制以低溫攪拌、多次研磨分散為主(高溫降黏、強制
攪拌分散的工藝方式會導致瀝青、油類、橡膠類低分
子物質大量逸出)。根據(jù)筆者多年的生產實踐經驗，
采用粒徑較小的改性劑(如粉狀SBS、60目以上脫硫
膠粉)，溫度控制在180℃左右，粉料分散后經膠體磨
研磨兩遍時，瀝青改性效果最佳。
4環(huán)保集氣系統(tǒng)
在瀝青防水卷材的生產過程中，瀝青煙氣的主要
產生點為浸油池、涂油池、攪拌罐等處。
在生產車間浸油池、涂油池等易產生煙氣的部
位，設置負壓式吸煙罩、下沉式吸煙口對煙氣進行集
中收集(圖1)，每個吸煙罩頂部安裝一臺變頻調速風
機，風機轉速可根據(jù)煙氣產生的大小進行調節(jié)。同時，
吸煙罩收集后仍有少量散逸部分形成無組織煙氣，通
過設置鋁合金房進行全密封，將無組織煙氣轉化成有
組織煙氣進行充分收集。
1一風機(功軍：3 kW)；2一F沉式吸煙口；3—鋁合
金房吸煙罩；4一浸油池；5一涂油池
圖1浸油池、涂油池部位的煙氣收集
攪拌罐自身密封性較好，只需在觀察口加密閉煙
氣收集罩即可。煙氣罩上部同樣設置變頻調速風機，
風機風速根據(jù)煙氣大小進行調節(jié)。煙氣管道上安裝
止回閥門，阻止正壓推送的煙氣通過其他攪拌罐的煙
道產生回流。需要注意的是，改性瀝青防水卷材生產
時，攪拌罐粉料添加多采用加料口直接添加的方式，
這種添加方式會產生大量揚塵，這些揚塵會隨環(huán)保管
道內氣流送人煙氣處理裝置，增大后續(xù)廢氣凈化系統(tǒng)
的處理負荷、降低處理能力。新型廢氣處理系統(tǒng)的粉
料添加采用螺桿強制喂料的方式，基本杜絕了揚塵的
產生，大幅降低了環(huán)保處理裝置的負荷(圖2)。
I一劃、官迫；2一風機；3一粉塵；4--}Iic回；5--粉
料輸送管道；6一自然下料；7一煙氣；8—強制喂料
圖2老式加粉料系統(tǒng)(左)與新型強制喂料系統(tǒng)(右)對比
通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，老式環(huán)保集氣設備單獨
依靠大功率風機負壓吸氣，煙氣和新鮮空氣進入量無
法控制，無重點收集。而且，由于風量大、流速快，導
致煙氣處理不徹底等諸多缺陷。新型環(huán)保集氣系統(tǒng)
在每個收集點采用獨立的變頻調速風機，有針對性地
萬方數(shù)據(jù)
中國建筑防水2016 No．8
對各個煙氣產生點產生的煙氣進行收集。同時，對煙
氣進行正壓推送，減小風量、風速，以利于后端廢氣凈
化系統(tǒng)充分、完善、徹底地對污染物進行處理。
5廢氣凈化系統(tǒng)
經煙氣收集系統(tǒng)收集到的瀝青廢氣還需采用適
當?shù)姆椒ㄟM行凈化處理與回收，業(yè)內常用的方式是水
噴淋吸收+活性炭吸附法。該工藝對顆粒物和瀝青煙
的處理效果基本達到國標排放限值40 m∥m3,但遠高
于北京地標規(guī)定的10 mg／m3排放限值；而對苯并芘
和非甲烷總烴的處理效果嚴重超標。
新型瀝青防水卷材生產線將瀝青攪拌罐粉料添
加方式改進為強制喂料后，大大減少了進入廢氣凈化
系統(tǒng)的粉塵等顆粒物總量。在前工序、設備等系統(tǒng)大
幅減少污染物的同時，配合采用高壓靜電捕集與光氧
催化相結合的6級分體式處理工藝，實現(xiàn)了瀝青煙氣
的達標排放(圖3)。
二3 4 5 6
煙氣噴淋冷凝塔；2一水f7tj，高塔；3濉』帥l
jiL『苛『E靜f也II、m峻ii；爺fE器：4～一n J袋過i慮j持：
5一光氧催化凈化塔；6一臭氧中和罐
圖3新型廢氣凈化系統(tǒng)工藝流程圖
1)煙氣噴淋冷凝塔。瀝青煙氣中含有的粉塵、油，
采用噴水霧的方式以增大煙氣顆粒直徑，并將煙氣中
部分污染物轉移到噴淋液中。煙氣管道也安裝噴淋
裝置，主要作用是冷卻煙氣，并把部分油污和顆粒物
沖洗下來，防止管道堵塞，同時起到防火作用。
2)水汽分離塔。利用多孔介質，對瀝青廢氣進行
預處理，如攔截過濾顆粒物和油，使瀝青煙氣中的焦
油細霧液滴相互碰撞、吸附、沉淀，為高壓靜電廢氣凈
化器提供一個高效的運行環(huán)境。
3)濕式恒流高壓靜電廢氣凈化器。高壓靜電廢
氣凈化器主要是利用靜電作用產生高能電子自由基
活性粒子，激活、電離、裂解瀝青廢氣中的煙及殘留的
油等組分，使其分子鏈斷裂，分解成小分子，從而達到
凈化目的。
4)布袋過濾塔。布袋過濾塔內置200條采用纖維
編制的布袋，并利用這些布袋捕集瀝青廢氣中的固體
顆粒物，布袋長度為6 m，單次過濾面積可達450 mz
以上。作用原理是：粉塵顆粒在經過濾布纖維時，在慣
性作用下與纖維碰撞而被攔截，粉塵被阻留的同時氣
體得到凈化，為后續(xù)光氧催化裝置提供一個高效的運
行環(huán)境，也保證了最終排放氣體內的顆粒物指標滿足
標準要求。
布袋過濾塔帶有自動反吹系統(tǒng)，自動反吹時采用
瞬間高壓氣流，不會對管道內廢氣造成回流。
5)光氧催化凈化塔。光解催化凈化塔利用高能高
臭氧uV—C光束與空氣中的氧反應產生臭氧，再通過
臭氧與惡臭化合物進行氧化反應，生成水和氧等低分
子化合物，煙道中的異味也隨之消除。整個分解氧化
過程可在l一3 S內完成。
光解催化凈化設備能高效去除各種揮發(fā)性有機
物(voc)、無機物、硫化氫、氨氣、硫醇類主要污染物
以及各種惡臭氣體，除味效率最高可達95％以上。光
氧催化凈化塔內采用120根150 W的高臭氧紫外直
燈管，燈管長度為1 m，使用壽命可達16 000 h。燈管
材質為石英玻璃，耐高溫可達1 200℃。燈頭材質為
陶瓷，耐高溫可達200℃。
6)臭氧中和罐。利用高濃度臭氧對瀝青廢氣中的
惡臭氣體進行分解后，氣體中會有部分過量臭氧需在
排放前完全消除。因此，在環(huán)保廢氣處理設備的最后
工序設置臭氧中和罐，通過雙層處理工藝中和過量的
臭氧：一是往中和罐中通人新鮮空氣，通過空氣流動，
沖淡臭氧濃度，最終實現(xiàn)消除；二是在中和罐內通導
熱油，加溫到100℃左右后恒溫，在此溫度條件下臭
氧會迅速還原成氧氣。
6環(huán)保效益分析
老式水噴淋+活性炭吸附法與新型電捕+光氧法
對瀝青廢氣的處理效果對比見表1。可以發(fā)現(xiàn)，新型
環(huán)保處理設備對顆粒物、瀝青煙、苯并芘、非甲烷總烴
等污染物的處理效率全部達到95％以上，均超過老
式水洗處理法。同時，新型環(huán)保廢氣處理系統(tǒng)不使用
活性炭，不會造成二次污染。
7結語
萬方數(shù)據(jù)
2016 No．8 黃剛，等：新型瀝青防水卷材生產廢氣治理技術37
表1老式廢氣處理系統(tǒng)與新型環(huán)保廢氣處理系統(tǒng)處理效果對比
產生濃度排放濃度北京地標／(mV礦m3) 處理效率
項目處理方式
／(mg／m3) (me；，m3) I時段Ⅱ時段，％
水洗+吸附法4．43 99．1
顆粒物529 20 10
電捕+光氧法≤2．5 ≥99．6
水洗+吸附法12．1 98．1
瀝青煙634 20 10
電捕+光氧法5-30 99．16
水洗+吸附法3．7x10。4 66．3
苯并芘1．1×10一3 0．10x104
電捕+光氧法≤1．10x10’5 ≥99
非甲烷水洗+吸附法50．86 37．5
81．37 40 10
總烴電捕+光氧法3．12 96_2
新型廢氣凈化系統(tǒng)采用電捕與光氧化相結合的
【3】
6級分體式處理工藝，通過優(yōu)先選用環(huán)保原材料，從
源頭上減少粉塵、煙氣等污染物的產生，配合集氣罩
等收集方式和電捕+光氧法的后續(xù)處理，不僅大大降
低了能耗，還提高了環(huán)保設備的處理效率。該
處理工藝處理過程無任何機械動作，無需專人
管理，只需定期檢查，因而運行成本較低、資源
消耗少，且不會產生二次污染，節(jié)約了治理資
金。
參考文獻：
[1】巢文革．瀝青煙氣治理方法探討[J1．中國建筑防
水。2005(12)：35—37．
[2]徐兆康，俞天旭，尹丞．瀝青煙氣凈化技術的應用
研究[J】．上海應用技術學院學報(自然科學版)，
2010。1(10)：15—17．
田冠飛，馮勝利，鄭鳳禮，等．改性瀝青防水卷材生產廢氣
處理系統(tǒng)的研制與應用『J1．中國建筑防水，2015(4)：31—38．
(編輯：夏琴)
e石世乒^嘧、蛤e盎飛手hg寫吐#h蝓{石Y；孓=石世f^#；世；h匕彳哇分=石℃乒^g寫哇；亂2寫吧；亂2寫迮f孔2寫迂岳^#；吧石世f^g=迕；^g寫吧；h2；吧；h譬；吧#氛2=迫石N譬；e石N哆}=；吧手^2寫也；}
(上接第33頁)
水泥凝膠抹平封邊一圖9為搭接示意圖
．倆州剛m猢?K ．≥吵—氯—權^壯
似孫?；t 捌Ⅲ、州7i?州，¨生
圖9搭接示意
4．7自檢、清理、修整
檢查所有卷材表面有無撕裂、刺穿、氣泡等情況。
若需維修，先將缺陷部位清理干凈，并嚴格按缺陷部
位尺寸重新再鋪貼卷材，邊縫用密封膠封邊處理。施
工中自檢要點如下：
I)施工卷材防水層的基層應堅實，表面應潔凈、
平整，不得有空鼓、松動、起砂和脫皮等現(xiàn)象；
2)卷材防水層的搭接縫應粘結牢固，密封嚴密，
不得有皺折、翹邊和鼓泡等缺陷；
3)防水層的收頭應與基層粘結并固定牢固，縫口
封嚴，不得翹邊；
4)卷材搭接寬度的允許偏差為±10 mm。
5注意事項
1)相鄰兩排卷材的短邊接頭應相互錯開300 mm
幅寬以上，以免多層接頭重疊而使卷材粘貼不伏貼。
2)若施工中卷材部位受到污染，可用干凈的濕布
清潔卷材。
3)嚴禁雪天施工；5級風及以上時不得施工；施
工中途遇下雨、下雪天氣，應及時做好已鋪卷材周邊
的防護工作。
4)防水層在未做保護層前，不得在防水層上進行
其他施工作業(yè)或直接堆放物品。
5)反應型濕鋪防水卷材層采用冷作業(yè)施工，材料
進入工作面后不得以任何形式動用明火，如有鋼筋焊
接產生火星，則焊接處卷材面需設臨時保護措施。
6)卷材鋪設完成后，要注意后續(xù)的保護，以避免
對防水層產生破壞。
6結語
地下工程中滲漏現(xiàn)象非常普遍，嚴重制約了地下
空間的開發(fā)，甚至影響到了城市安全。在地下工程中，
采用自防水混凝土結合反應型濕鋪自粘防水卷材，剛
柔結合，合理施工，可解決地下工程的滲漏水隱患，提
高建筑結構的安全性。
參考文獻：
【1] 總參工程兵科研三所．GB 50108--2008地下工程防水技
術規(guī)范【S】．北京：中國計劃出版社，2008．
【2】山西建筑工程(集團)總公司．GB 50208--2011地下防水工
程質量驗收規(guī)范[s】．北京：中國建筑工業(yè)出版社，201 1．
【3】建筑材料工業(yè)技術監(jiān)督研究中心．GB 23441--2009自粘
聚合物改性瀝青防水卷材【s】．北京：中國標準出版社，
2009．
(編輯：潘文亮)

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