1.本发明涉及环保技术领域，具体是一种铸造车间无组织排放污染物的治理方法及其药液。
背景技术：
2.铸造行业是我国国民经济的重点行业，铸件生产过程中在浇铸、造型制芯和落砂清理过程中释放出大量的挥发性有机物、危害性气体污染物和刺激性气味物质，不仅对车间工人的身体健康造成危害，也对外部环境造成较大的污染。目前大多数铸造企业（车间）没有对有机物挥发气体或有毒有害气体实施有组织排放和尾气处理。
3.铸造生产中，以呋喃树脂自硬砂为例，每吨铸件可以释放超过500g以上的有机挥发气体，一个年产量10,000吨的铸造工厂将产出5,000kg气体。铸造废气产生的有害物质主要为二氧化硫、氮氧化物、金属氧化物、甲醛、烟尘以及粉尘等。
4.对于铸造车间的废气处理，现有技术大多采用引风收集、过滤除尘、喷淋吸收等方式，但铸造车间空间大，污染源分散，使用引风收集、过滤除尘等工艺，风机功率几十甚至上百千瓦，运行费用高，给企业造成很高的成本负担。
5.专利公布号为jp2015231598a的日本发明专利，公开了一种用于净化废气的催化剂，由金属氧化物构成的第1载体，与被该第1载体的贵金属所具备的第1粉末和由金属氧化物构成的第2载体，以及由该第2载体的碱金属、碱土类金属及稀土类元素构成具有从群中选择的至少一种no
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材料的第2粉末和上述第1粉末的平均粒子直径（d1）为3.0μm以下，上述第1粉末的质量30%以上是粒子直径1.0μm以下的粒子，并且与上述第1粉末的平均粒子直径（d1）和上述第2粉末的平均粒子直径（d2）的比值（d1/d2）为1/3以下，作为特征的排气净化用催化剂，主要是在催化剂的组成成分和组合结构上进行改变；专利公布号为jp2017189756a的日本发明专利，公开了一种能够在反复高温下使用，烧结抑制催化剂金属载体之间净化废气的催化剂的催化活性制造方法，主要是涉及一种α-氧化铝和氧化锆和氧化铈-含氧化物的催化金属氧化物负载的废气净化催化剂的制造方法；上述两种废气处理技术在铸造车间中的应用较为局限，只能处理挥发性有机物和还原性有机物。
6.另外，在中国石油化工股份有限公司、国家电网公司、中国科学院工程研究所在铸造行业废气处理上，主要采用的均为废气整体处理技术，例如高效与有机废气回收处理成套装置，脱除烟气中粉尘、硫氧化物、氮氧化物的方法，臭氧氧化联合钢渣吸收的烟气脱硫脱硝工艺等，治理工艺较为复杂，成本较高。
技术实现要素：
7.为解决铸造车间污染物的治理问题，本发明提供了一种铸造车间无组织排放污染物的治理方法及其药液，其可以消除铸造车间多种有害气体并且不会形成二次污染。
8.本发明具体采用的技术方案是：一种铸造车间无组织排放污染物的治理方法，包括如下步骤：
s1，将包含药液的第一存储装置连接到高压喷雾装置进药口；s2，将包含水的第二存储装置连接到高压喷雾装置进水口；s3，启动开关，调节进药口流量泵使药液比例为水的1~2wt%，形成工作液进入第三存储装置；s4，第三存储装置中的工作液进入高压喷雾装置内部的高压泵组，喷洒于铸造车间处理废气。
9.铸造行业的污染源分散、气体浓度低、作业面积大、收集困难，为此本发明提供了一种治理方法，克服了现有技术收集气体之后处理的缺陷，其通过高压喷雾的形式喷洒于铸造车间，雾状的工作液在扩散过程中与有害气体及尘埃粒子发生物理碰撞、静电吸附，用以降尘、调节温湿度以及去除有害气体，且该过程对环境和人体完全无害，不会产生二次污染。
10.其中，步骤s1所述药液包括5~10wt%的植物提取液，所述植物提取液是石榴提取液、柠檬烯和陈皮精油的混合物，石榴提取液为药液的3~5wt%。
11.铸造车间的污染物成分主要由铸造材料所引入的元素决定，铸造车间通常的产品有：呋喃树脂砂、碱性酚醛树脂砂、覆膜砂、酚脲烷树脂砂，为使本发明的药液能适用不同产品的铸造车间，申请人对药液有效成分（植物提取液）进行了大量的筛选，最终选择了上述方案中三种植物提取液复配，经验证效果优良。
12.本发明复配的植物提取液中：石榴提取液中含有大量植物多酚，植物多酚分子结构中具有多个反应活性基团和活性部位，其中酚羟基是最具特征性的活性基团。大量酚羟基的存在，使其显示出很强的酚的特性，可以与烟气中有害成分发生分子复合反应；另外大量酚羟基的存在，具有很强的还原性，对于氧自由基、脂类自由基、氮自由基具有很强的清除能力。
13.本发明所述的石榴提取液是石榴皮或/石榴籽通过溶剂法、水蒸气蒸馏法、超临界萃取法等常规技术手段获得，在市场上也容易获得。现有技术中，石榴提取液主要的应用领域是药品、食品及化妆品等领域，申请人发现在铸造废气处理领域，处理效果与多酚类等抗氧化物质的含量正相关，而申请人发现与其他植物的提取物相比，石榴提取液的多酚类含量为普通植物提取液的15-20倍，因此，药液中添加3~5wt%的石榴提取液足以消除铸造车间产生的有害气体。
14.植物提取液中，陈皮精油和柠檬烯均具有怡人的香味，两者配合，可以改善本发明药液的气味，同时，添加陈皮精油和柠檬烯具有良好的防腐性，使本发明的保存期可达6个月。
15.柠檬烯现有技术常用于保健品、化妆品中，其有效用量至少大于2g/l，申请人发现，0.1～0.2g/l的柠檬烯可以吸收无机酸和水发生加成反应，对铸造废气有一定的消除作用。
16.针对呋喃树脂砂铸造车间，申请人对药液配方进行了优化，具体方案是：所述药液由以下组分制成：石榴提取液4-5重量份，陈皮精油2-3重量份，柠檬烯1-2重量份，吐温80 6-8重量份，乙醇1-3重量份，环糊精0.5-1重量份，木糖1-2重量份，水80-90重量份。
17.上述方案中，环糊精和木糖作为稳定剂，能够防止有机物水溶后出现沉淀、水析现
象，改善药液粘度，更利于后续成分之间的混合。
18.上述优选方案中，本发明药液的制备方法包括以下步骤：s11，将石榴提取液、陈皮精油、柠檬烯、乙醇在密闭条件下搅拌混合10~20min，得到中间产物a；s12，将20-30重量份的水与吐温80、环糊精、木糖在敞口容器中超声震荡30分钟得到中间产物b；s13，中间产物a搅拌同时将中间产物b以2~4重量份/min的速度加入，继续搅拌60~100min，形成中间产物c；s14，中间产物c继续搅拌，加入剩余的水，继续搅拌60~100min，形成药液。
19.上述方案药液的制法，与传统的直接混合相比，其混合更加均一，且稳定性更高、便于长时间储存，与水配比成工作液后，喷雾为微米级液体更加容易。
20.考虑到铸造车间的湿度过大会影响铸件质量，过小则对有害气体的吸收不够充分，申请人提供了一种间歇喷洒的方式，具体方案是：所述第三存储装置中的工作液为间歇式喷洒：喷洒5~90s，停歇5~90s。
21.另外，申请人发现，高压喷雾在特定粒度区间有更好的效果，为此本发明更加优选的方案是，步骤s4的高压喷雾为直径5～10微米的液滴，在此粒度之下，喷洒出的雾气具有很大的比表面积和表面能，能高效吸咐空气中的有害气体。且经申请人试验验证，当喷雾液滴直径小于5微米时，技术难度较高，且成本大幅提升；喷雾液滴直径大于10微米时则与有害气体分子接触面积不够，效果不佳。
22.本发明的技术效果和优点：1）本发明克服现有技术先收集气体再处理的不足之处，通过高压喷雾的形式喷洒于铸造车间，雾状的工作液在扩散过程中与有害气体及尘埃粒子发生物理碰撞、静电吸附，用以降尘、调节温湿度以及去除有害气体；2）本发明工作液全部成分均对环境和人体完全无害，不会产生二次污染。
具体实施方式
23.以采用呋喃树脂砂铸造工艺的某铸造企业为例，提供本发明的多个实施例。该企业厂房面积6000m2左右，生产区域分散收集困难。
24.实施例1：一、药液制备准备石榴提取液5重量份、陈皮精油3重量份、柠檬烯2重量份、吐温80 7重量份、乙醇3重量份、环糊精0.5重量份、木糖1.5重量份、去离子水78重量份，依照如下步骤进行：1）、植物提取液、乙醇在密闭不锈钢容器中搅拌混合均匀，得到中间产物a；2）、去离子水30重量份、吐温80、环糊精、木糖在敞口不锈钢容器中超声震荡30分钟得到均质中间产物b；3）、在搅拌条件下，将中间产物b以2~4重量份/min的速度缓慢加入中间产物a，加入时长15分钟，继续搅拌60分钟，得中间产物c；4）、将剩余去离子水缓慢加入中间产物c中，加入时长30分钟，继续搅拌60分钟，得药液成品，该产品可在常温避光条件下稳定存放6个月。
25.二、治理工艺1），将包含上述药液的储罐a连接到高压喷雾装置进药口；2），将包含去离子水的储罐b连接到高压喷雾装置进水口；3），启动开关，调节进药口流量泵使药液比例为去离子水的1~2wt%，形成工作液进入储罐c；4），储罐c中的工作液进入高压喷雾装置内部的高压泵组，形成直径为5～10微米的液滴，喷洒于铸造车间处理废气。
26.其中，储罐c中的工作液为间歇式喷洒：喷洒5~90s，停歇5~90s，实现空气的湿度在45～85%范围内。
27.治理效果检测：以实施例1所述的治理工艺进行车间废气治理，选择铸造车间厂房内的不同采样点进行多方位检测，其中，二氧化硫采样点为组1、组2，氮氧化物采样点为组3、组4，甲醛采样点为组5、组6，臭气的采样点具体分为上风向、下风向1、下风向2、下风向3，所有检测均在室温为26℃，大气压为101kpa的环境下，采用甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法、盐酸萘乙二胺分光光度法、乙酰丙酮分光光度法和三点比较式臭带法分别检测空气中的二氧化硫、氮氧化物（no、no2）、甲醛和臭气浓度的治理效果。检测结果如下表1所示。
28.表1. 药液喷洒前后有害气体检测结果
从表1中数据可以看出，在车间内不同位置进行了典型污染气体采样分析，测试数据显示：环境中的污染气体经过植物提取复合液喷洒处理，甲醛浓度平均降低90.5%，二氧化硫浓度平均降低87%，氮氧化物平均浓度降低83%，空气中的恶臭气体浓度平均降低83.5%。
29.实施例2：一、药液制备准备石榴提取液4重量份、陈皮精油2重量份、柠檬烯2重量份、吐温80 6重量份、乙醇1重量份、环糊精1重量份、木糖1重量份、去离子水83份，依照如下步骤进行：1）、植物提取液、乙醇在密闭不锈钢容器中搅拌混合均匀，得到中间产物a；2）、去离子水30重量份、吐温80、环糊精、木糖在敞口不锈钢容器中超声震荡30分钟得到均质中间产物b；3）、在搅拌条件下，将中间产物b以2~4重量份/min的速度缓慢加入中间产物a，加入时长15分钟，继续搅拌60分钟，得中间产物c；4）、将剩余去离子水缓慢加入中间产物c中，加入时长30分钟，继续搅拌60分钟，得
药液成品，该产品可在常温避光条件下稳定存放6个月。
30.二、治理工艺1），将包含上述药液的储罐a连接到高压喷雾装置进药口；2），将包含去离子水的储罐b连接到高压喷雾装置进水口；3），启动开关，调节进药口流量泵使药液比例为去离子水的1~2wt%，形成工作液进入储罐c；4），储罐c中的工作液进入高压喷雾装置内部的高压泵组，形成直径为5～10微米的液滴，喷洒于铸造车间处理废气。
31.其中，储罐c中的工作液为间歇式喷洒：喷洒5~90s，停歇5~90s，实现空气的湿度在45～85%范围内。
32.治理效果检测：以实施例2所述的治理工艺进行车间废气治理，选择铸造车间厂房内的不同采样点进行多方位检测，与实施例1中所述检测条件、方法一致，分别检测空气中的二氧化硫、氮氧化物（no、no2）、甲醛和臭气浓度的治理效果。检测结果如下表2所示。
33.表2. 药液喷洒前后有害气体检测结果从表2中数据可以看出，在车间内不同位置进行了典型污染气体采样分析，测试数据显示：环境中的污染气体经过植物提取复合液喷洒处理，甲醛浓度平均降低90.5%，二氧化硫浓度平均降低85%，氮氧化物平均浓度降低79.5%，空气中的恶臭气体浓度平均降低
83.5%。
34.实施例3：一、药液制备准备石榴提取液3重量份、陈皮精油1重量份、柠檬烯1重量份、吐温80 6重量份、乙醇1重量份、环糊精0.5重量份、木糖1重量份、去离子水86.5重量份，依照如下步骤进行：1）、植物提取液、乙醇在密闭不锈钢容器中搅拌混合均匀，得到中间产物a；2）、去离子水30重量份、吐温80、环糊精、木糖在敞口不锈钢容器中超声震荡30分钟得到均质中间产物b；3）、在搅拌条件下，将中间产物b以2~4重量份/min的速度缓慢加入中间产物a，加入时长15分钟，继续搅拌60分钟，得中间产物c；4）、将剩余去离子水缓慢加入中间产物c中，加入时长30分钟，继续搅拌60分钟，得药液成品，该产品可在常温避光条件下稳定存放6个月。
35.二、治理工艺1），将包含上述药液的储罐a连接到高压喷雾装置进药口；2），将包含去离子水的储罐b连接到高压喷雾装置进水口；3），启动开关，调节进药口流量泵使药液比例为去离子水的1~2wt%，形成工作液进入储罐c；4），储罐c中的工作液进入高压喷雾装置内部的高压泵组，形成直径为5～10微米的液滴，喷洒于铸造车间处理废气。
36.其中，储罐c中的工作液为间歇式喷洒：喷洒5~90s，停歇5~90s，实现空气的湿度在45～85%范围内。
37.治理效果检测：以实施例3所述的治理工艺进行车间废气治理，选择铸造车间厂房内的不同采样点进行多方位检测，与实施例1、2中所述检测条件、方法一致，分别检测空气中的二氧化硫、氮氧化物（no、no2）、甲醛和臭气浓度的治理效果。检测结果如下表3所示。
38.表3. 药液喷洒前后有害气体检测结果
从表3中数据可以看出，在车间内不同位置进行了典型污染气体采样分析，测试数据显示：环境中的污染气体经过植物提取复合液喷洒处理，甲醛浓度平均降低85.5%，二氧化硫浓度平均降低84.5%，氮氧化物平均浓度降低76%，空气中的恶臭气体浓度平均降低83.5%。
39.综上结果表明，本发明中所提供的一种铸造车间污染物的治理方法及其药液能够显著降低铸造车间的有害气体浓度，大大改善车间工作环境。