大气环境中挥发性有机废气治理技术发展研究

发表时间:2020/11/2   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:程清怡
[导读] 摘要:摘要:首先对大气环境中的挥发性有机废气进行简明扼要的阐述,随后引出对挥发性有机废气的定义,结合国内挥发性有机废气处理技术的发展现状整理归纳出一些关于挥发性有机废气处理技术的种类以及具体方法,希望能够提高对挥发性有机废气的处理效率。
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        摘要:摘要:首先对大气环境中的挥发性有机废气进行简明扼要的阐述,随后引出对挥发性有机废气的定义,结合国内挥发性有机废气处理技术的发展现状整理归纳出一些关于挥发性有机废气处理技术的种类以及具体方法,希望能够提高对挥发性有机废气的处理效率。
        关键词:大气环境;挥发性有机废气;治理技术
        1.挥发性有机废气概述
        2010年5月,国务院发布了《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》,首次将挥发性有机气体列入大气污染联防的重点污染物。挥发性有机气体是指沸点在50~250℃的有机化合物,这种化合物在常温下会以蒸气的形式存在于大气环境中,其主要成分包括烃类、卤代烃、氧烃和氮烃,严重影响人体健康,其中部分成分甚至能够造成人体畸形生长、导致癌变,是人体健康的重要杀手。挥发性有机气体污染是随着工业生产规模的不断扩大而形成的,早在20世纪40年代,美国就发现了挥发性有机气体的危害,大气环境变得浑浊,植物大量死亡,呼吸道疾病和眼疾患者数量大幅度上升。在自然环境中,挥发性有机气体在紫外线作用下变成致命的毒气,其主要由汽车尾气、工业生产废气组成。
        2.挥发性有机废气的危害
        2.1挥发性有机废气的室内危害
        挥发性有机废气的室内危害主要表现在污染气体浓度超标,会让长时间处在室内环境中的人产生恶心、头疼、肢体乏力的感觉,甚至造成记忆力下降、抽搐或者昏迷,会严重损伤人体的肝肾和神经系统。
        2.2挥发性有机废气的室外危害
        大气中挥发性有机废气污染的危害包括直接危害和间接危害。直接危害包括对人体健康的影响和植物生长方面的影响,而间接危害主要是对气候环境造成的影响。
        2.2.1大气环境中挥发性有机废气对人体健康的危害
        大气环境是人类赖以生存的空间,大气环境中挥发性有机物增加会导致空气质量变差,形成雾霾天气。在自然环境中,空气中的污染气体会发生光化学反应,形成对人体有害的物质,在人体内沉积,造成人体机能损害并导致病变,严重影响人体健康和生存发展。
        2.2.2大气环境中挥发性有机废气对植物的危害
        大气环境中挥发性有机废气的增加将导致硫化物和氟化物的含量上升,如果污染物超标,就会对植物产生直接危害,使植物发生病变甚至枯萎死亡。低浓度的大气环境污染会导致植物慢性病变,造成农作物产量和农产品品质下降。
        2.2.3大气环境中挥发性有机废气对气候的影响
        大气环境中挥发性有机废气的增加将会导致空气变得浑浊,阳光被大气中的烟尘微粒遮挡,使得地面光照辐射减少,影响动植物生长。同时,由于缺乏光合作用,植物发育不良。另外,大气环境中的微粒具有水汽凝结核的作用,使降水量增加,改变气候环境。
        3.大气环境中挥发性有机废气的主要来源
        3.1工业生产
        工业废气是大气环境中挥发性有机废气的主要来源之一,它是指工业企业生产加工中产生的各种具有污染性质的气体,其中含有大量的挥发性有机废气。石油化工、煤炭加工、天然气开采、印刷、涂装和制药等生产行业以挥发性有机化合物为原料,挥发性有机废气排放量较大。
        3.2道路运输
        随着经济的不断发展和人们生活水平的不断提高,汽车已经成为人们生产和生活中不可或缺的交通运输工具。但是,随着汽车保有量的增加和汽车产业规模的不断扩大,汽车带来的环境污染问题越来越严重,汽车尾气已经成为主要的大气环境污染源。

汽车尾气含有大量的氮氧化合物,不仅增加了大气环境中挥发性有机废气的含量,还使PM2.5含量上升。光化学污染主要是由工业生产和道路运输过程中产生的挥发性有机废气造成的。废气中的碳氢化合物和氮氧化合物排放到大气环境中,经过长期的强烈光照,它们将吸收阳光中的紫外线,聚集能量,变得更加活跃,导致原来的化学链产生变化而生成新物质,实现光化学反应,形成光化学烟雾。光化学烟雾具有强烈的毒性,对农作物具有较大的危害。
        4.大气环境中挥发性有机废气治理技术
        4.1吸附处理技术
        1)直接吸附法。有机废气通过吸附剂的吸附,可达到90%以上的净化率,设备简单、投资小。该法不能对吸附饱和的吸附材料进行再生,要求定期更换吸附材料以保证净化效果,适用于极低浓度废气的治理。
        2)吸附———回收法。此类方法主要运用多孔类物质,如活性炭对有机废气进行吸附,待多孔固体饱和后,在通过蒸汽进行脱附实现活性炭的循环使用。经过蒸汽反吹出的有机废气,在经过冷凝、分离等手段,最终得到有机液体。该方法去除效率较高,但工艺过程中蒸汽消耗量过大。但后期对液体进行净化时,工艺较为复杂,提纯度不高,无法直接用于生产。
        3)吸附———催化燃烧法。此净化方式同样为使用多孔活性炭对废气进行吸附,饱和后利用热空气对有机废气进行脱附,随后用催化燃烧床工艺对脱附气体进行燃烧。并利用燃烧所得高温对空气进行二次加热,实现热量回收。该方式主要工艺在于通过吸附方式将低浓度空气浓缩成高浓度废气,最后通过催化燃烧实现废气的净化。
        4.2燃烧处理技术
        1)蓄热燃烧法。本法通过蓄热体将燃烧放出的热量进行储存,再放出这部分热量将混合气体加热到一定温度(700~800℃),驻留一定的时间(0.3~0.5s),使可燃的有害物质进行高温分解变为无害物质。本技术工艺简单,特别适用于高浓度废气治理;对于自身不能燃烧的中低浓度尾气,通常需助燃剂或加热,能耗大。
        2)催化燃烧法。本法是把废气加热到200~300℃,经过催化床催化燃烧转化成无害无臭的二氧化碳和水,达到净化目的。本技术起燃温度低,节约能源;净化率高,无二次污染;工艺简单,操作方便,安全性好;装置体积小,占地面积少;设备的维修与折旧费较低。该法适用于高温、中高浓度的有机废气治理,国内外已有广泛使用的经验,效果良好。该法是治理有机废气的有效方法之一,但对于低浓度、大风量的有机废气治理存在投资大、运行成本高的缺点。
        4.3生物处理技术
        使用生物技术治理有机废气,由污水处理技术演变而来,较其它处理方式,生物处理技术相关消耗更低且技术也较为成熟,国外应用较多。缺点是由于是生物降解,处理时间及周期性较长且相应设备占地面积较大。其次,微生物本身对于污染物处理存在极限值,对处理系统停启周期需进行周密控制。导致此方式在国内废气治理领域应用较少。
        4.4等离子处理技术
        等离子体被称为物质第四形态,它是由大量的带电粒子以每秒300~3000万次的速度反复轰击异味气体的分子,去电离、裂解废气中的各种成分,从而发生氧化等一系列复杂的化学反应,将有害物转化为无害物。利用等离子体技术处理废气虽然在一定程度上可以降解有机分子,但其对CO2的选择性不高,容易生成小分子有机化合物,从而造成二次污染,处理效率得不到保证。
        结语
        挥发性有机废气是造成大气环境污染的主要物质,对生态环境和生命体的破坏较强。随着环境保护意识的增强和空气净化技术水平的提高,大气环境中挥发性有机废气处理技术已经逐渐完善,笔者相信,这些技术将成为社会可持续发展的重要保障。
        参考文献
        [1]张建刚,郑杰,蔺晓康.挥发性有机废气治理技术进展分析[J].化工管理,2017,(3):144-144.
        [2]于东盛,任高翔.挥发性有机废气治理技术发展研究[J].城市建设理论研究,2017,(18):118-119.
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