揮發(fā)性有機(jī)物VOCs污染空氣的防治技術(shù)研究
揮發(fā)性有機(jī)物VOCs是一種有機(jī)污染物,是造成大氣污染的復(fù)合物質(zhì)之一,同時(shí)對(duì)人體健康也會(huì)造成一定的危害。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,揮發(fā)性有機(jī)物排放量不斷增加,引發(fā)的霧霾以及光化學(xué)煙霧等污染事件也日益嚴(yán)重。本文主要闡述了揮發(fā)性有機(jī)物的概念、分類以及污染來源,并對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物的治理技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)闡述。結(jié)果表明,選用組合技術(shù)對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行治理能夠?qū)崿F(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,并且降低污染治理費(fèi)用的目的,具有較好的治理效果。
揮發(fā)性有機(jī)物是一種有機(jī)污染物的總稱,對(duì)于人體健康有多方面的危害性,具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:大部分的揮發(fā)性有機(jī)物均具有刺激性氣味,這種氣體對(duì)人體有致癌以及基因突變的作用;如果揮發(fā)性有機(jī)物濃度過高,人會(huì)出現(xiàn)眩暈和惡心等情況,重者會(huì)危及生命安全;有些揮發(fā)性有機(jī)物還會(huì)引起火災(zāi)。由此可見揮發(fā)性有機(jī)物對(duì)人體和整個(gè)生態(tài)環(huán)境危害巨大,必須進(jìn)行科學(xué)的防治。
1.揮發(fā)性有機(jī)物的來源:
(1)大氣污染的來源。大氣中揮發(fā)性有機(jī)物污染的來源主要包括室內(nèi)和室外兩個(gè)方面,室外的揮發(fā)性有機(jī)物主要來源于在工業(yè)當(dāng)中生產(chǎn)(比如在化工冶煉以及表面涂裝和電子產(chǎn)業(yè)中)、化學(xué)燃料的燃燒以及交通工具產(chǎn)生的尾氣等;室內(nèi)污染來源主要來自于煤和天然氣的燃燒產(chǎn)物以及建筑材料的揮發(fā)性物質(zhì)等等。
(2)水體污染的來源。水體中的揮發(fā)性有機(jī)物目前已經(jīng)達(dá)到上千種,其中對(duì)于人體有害的大概有兩百多種。水體中可揮發(fā)性有機(jī)物的來源主要是企業(yè)排放的工業(yè)廢水和廢氣,水中的藻類代謝物經(jīng)過消毒之后也會(huì)產(chǎn)生部分揮發(fā)性有機(jī)物。
2.揮發(fā)性有機(jī)物對(duì)于環(huán)境的危害:
揮發(fā)性有機(jī)物中的碳?xì)浠衔锱c氮氧化合物在紫外線的作用下能夠合成臭氧,這種臭氧可以導(dǎo)致光化學(xué)煙霧危害的發(fā)生,光化學(xué)煙霧嚴(yán)重危害人類的身體健康和動(dòng)植物的生長(zhǎng)。
揮發(fā)性有機(jī)物參與大氣中二次氣溶膠的形成,附著在這種膠體的周圍,能夠較長(zhǎng)的保存的大氣之處,而且對(duì)于光的散射能力較強(qiáng),在一定程度上影響了大氣的能見度。
在我國(guó)城市上空當(dāng)中形成的霧霾以及酸雨等氣體污染,很大程度上是由于揮發(fā)性有機(jī)物導(dǎo)致的。揮發(fā)性有機(jī)物的刺激性氣味會(huì)使人體感到不適,能夠刺激人體的呼吸道和眼睛,使皮膚產(chǎn)生過敏,具有致癌作用,特別是揮發(fā)性有機(jī)物中的苯和甲醛,對(duì)人體會(huì)造成很大的危害[3]。
3.揮發(fā)性有機(jī)物的防治措施:
3.1 揮發(fā)性有機(jī)物的回收技術(shù)
對(duì)于濃度較高,而且具有回收價(jià)值的揮發(fā)性有機(jī)物,我們可以采用回收的技術(shù)進(jìn)行循環(huán)利用,經(jīng)常使用的回收技術(shù),包括吸附、冷凝、膜分離等。
(1)液體吸收技術(shù)。
這種技術(shù)能夠使得揮發(fā)性有機(jī)物從氣象轉(zhuǎn)移到液相,然后再對(duì)吸附的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行回收處理。這種回收循環(huán)利用的技術(shù)可以消除氣體中的污染物,得到一些能夠循環(huán)利用的物質(zhì)。
這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是投資費(fèi)用較少,施工工藝比較簡(jiǎn)單,價(jià)格相對(duì)合理,適用的范圍是揮發(fā)性有機(jī)物數(shù)量較大、濃度較高以及溫度較低的情況,這種方法的缺陷是設(shè)備容易受到氣體的腐蝕,存在二次污染的可能性。
(2)吸附回收的技術(shù)。
吸附回收技術(shù)是利用多孔吸附劑來處理?yè)]發(fā)性有機(jī)物,使得揮發(fā)性有機(jī)物的成分濃縮于固體的表面,用以達(dá)到分離目的。
這種處理技術(shù)應(yīng)用極為廣泛,主要適用于濃度較低,通量較高的有機(jī)廢氣的治理。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是去除率比較高,沒有二次污染,氣體去除比較徹底,而且能夠自動(dòng)控制;缺點(diǎn)是由于吸附劑吸附的量有限,因此不能夠處理濃度較高的揮發(fā)性有機(jī)物,如果揮發(fā)性有機(jī)物中含有膠質(zhì)雜質(zhì),那么吸附劑就很容易失去效果。
(3)冷凝回收技術(shù)。
冷凝回收技術(shù)就是通過降低揮發(fā)性有機(jī)物的溫度,來使得其轉(zhuǎn)化為其他形態(tài),用于回收有機(jī)污染物。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以適用于沸點(diǎn)較高,濃度較高的揮發(fā)性氣體回收利用,通??梢宰鳛橐陨蟽煞N回收技術(shù)的輔助手段,缺點(diǎn)是由于需要低溫導(dǎo)致能量消耗很大,操作費(fèi)用較高。
(4)膜分離技術(shù)回收。
膜分離技術(shù)是利用揮發(fā)性有機(jī)物與其他物質(zhì)穿透人工膜的性質(zhì)各異的原理設(shè)計(jì)出來的一種方法。最早是用于汽油產(chǎn)品的回收,分離汽油回收氣體中的甲烷乙烷等物質(zhì)。這種方法適用于高濃度揮發(fā)性有機(jī)物氣體的回收,并且沒有二次污染,缺點(diǎn)是回收成本較高,膜分離技術(shù)價(jià)格較為昂貴。
3.2 揮發(fā)性有機(jī)物的銷毀技術(shù)
(1)利用催化器進(jìn)行燃燒。
這種技術(shù)是在低溫之下在揮發(fā)性有機(jī)物中參入催化劑,徹底進(jìn)行氧化分解,能得到純凈氣體的方法。催化劑的燃燒技術(shù)適用于可燃或者高溫的揮發(fā)性氣體的治理。
具有的優(yōu)點(diǎn)是安全系數(shù)比較高,且能量消耗較低,工藝操作比較簡(jiǎn)單。但是缺點(diǎn)是不允許氣體中有影響催化劑效果的雜質(zhì)存在,必須要對(duì)于廢氣進(jìn)行提前處理,如果在燃燒過程中,廢氣含有大量的硫化物,則不適用于催化器燃燒技術(shù)。
(2)高溫焚燒技術(shù)。
高溫焚燒技術(shù)主要是用于組成成分較為復(fù)雜的揮發(fā)性有機(jī)氣體。目前有三種高溫焚燒技術(shù),一種是進(jìn)行直接焚燒的焚燒爐,第二種對(duì)流轉(zhuǎn)換式焚燒爐,第三種是蓄熱式焚燒爐。高溫焚燒技術(shù)主要用于制漆工業(yè)以及制藥工業(yè)的廢氣處理。
(3)生物氧化技術(shù)。
利用生物氧化技術(shù)處理?yè)]發(fā)性有機(jī)物,主要是利用微生物的新陳代謝過程,對(duì)于有機(jī)揮發(fā)物進(jìn)行自然的分解和利用,最終變成對(duì)于環(huán)境無害的二氧化碳和水。這種技術(shù)只能夠降解某些特定的揮發(fā)性有機(jī)物,一些生物菌對(duì)于周圍環(huán)境條件要求較高,普遍適應(yīng)性不高。
(4)光催化技術(shù)。
光催化技術(shù)是目前最具有前景的治理污染的新技術(shù),其對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)物的降解可達(dá)到九成以上。這種技術(shù)的原理是在特定的光波長(zhǎng)照射下,催化技術(shù)將揮發(fā)性有機(jī)物的表面進(jìn)行氧化還原,最終生成對(duì)環(huán)境無害的二氧化碳和水等小分子物質(zhì)。
光化學(xué)的催化的穩(wěn)定性比較高,而且來源廣泛,對(duì)于很多毒性較強(qiáng)的有機(jī)物均具有催化作用,整個(gè)處理過程操作也較為簡(jiǎn)單。
3.3 組合技術(shù)處理?yè)]發(fā)性有機(jī)物
揮發(fā)性有機(jī)物成分比較復(fù)雜,大多數(shù)行業(yè)中的揮發(fā)性有機(jī)物排放都采取混合物形式,因此采用單一的技術(shù)往往達(dá)不到實(shí)際的效果,在這種情況下我們可以采用組合方式處理廢氣,這樣不但能夠降低處理費(fèi)用,能夠取得更好的治療效果。
(1)吸附濃縮-催化燃燒技術(shù)。
這種技術(shù)采用的原理是以蜂窩活性炭作為吸附劑,當(dāng)蜂窩活性炭吸附飽和之后,其濃縮的有機(jī)物在送往催化劑進(jìn)行催化燃燒,分解成沒有污染的二氧化碳和水,達(dá)到廢熱利用以及污染治理的目的。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是凈化效率較高、投資成本較低,在啟動(dòng)之后,無需再進(jìn)行加熱,產(chǎn)生的熱廢氣又使得活性炭再生,達(dá)到了循環(huán)利用的目的。
(2)吸附濃縮-蓄熱燃燒技術(shù)。
這種技術(shù)是利用陶瓷蓄熱體將尾氣的熱量直接蓄積在其中,然后高溫區(qū)的氣體可以直接加熱需要處理的廢氣,這種技術(shù)的熱轉(zhuǎn)換效率在70%以上。吸附濃縮-蓄熱燃燒技術(shù)可以擴(kuò)展催化燃燒和粉高溫焚燒技術(shù)的應(yīng)用范圍,并且逐步取代了傳統(tǒng)的催化燃燒技術(shù)。
4.結(jié)束語(yǔ):
目前國(guó)家將大氣污染防治規(guī)劃擴(kuò)展到揮發(fā)性有機(jī)物,提出全面治理?yè)]發(fā)性有機(jī)物等聯(lián)合工作措施。鼓勵(lì)企業(yè)多采用清潔生產(chǎn)技術(shù)和廢氣處理工藝,用以減少揮發(fā)性有機(jī)物的排放。由于現(xiàn)在揮發(fā)性有機(jī)物氣體多數(shù)為混合排放,因此采用單一處理技術(shù),很難達(dá)到良好的治理效果,需要采用多種技術(shù)進(jìn)行綜合治理,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)污染物達(dá)標(biāo)排放的目的,起到了比較好的凈化治理效果。
(文章內(nèi)容來源:環(huán)境與發(fā)展。登載此文出于傳遞更多信息之目的,并不意味著贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其描述。了解更多環(huán)保資訊請(qǐng)登錄點(diǎn)創(chuàng)科技企業(yè)網(wǎng)站)
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