大气环境中挥发性有机废气治理技术分析

发表时间:2021/5/14   来源:《工程管理前沿》2021年第4期   作者:赵波
[导读] 挥发性有机化合物简称VOCs。根据世界卫生组织的定义,
        赵波
        四川百利药业有限责任公司 四川成都  611130
        摘要:挥发性有机化合物简称VOCs。根据世界卫生组织的定义,VOCs是指常温下沸点在50℃-260℃的各种有机化合物。在中国,挥发性有机化合物是指常温下饱和蒸汽压大于70Pa,常压下沸点低于260℃的有机化合物,或20℃下蒸汽压大于或等于10Pa的所有挥发性有机化合物。VOCs主要来自于工业源,可分为烷类、芳香烃类、烯类、卤烃类、酯类、醛类、酮类等,具有毒性、刺激性、致畸性和致癌性,是形成对流层臭氧和PM2.5的重要前体物质,也是当前大气污染防治的重点。
        关键词:大气环境;挥发性;有机废气;治理技术;分析
引言
        有机废气的治理不是一件简单的事情,要想提升治理效果,必然要采取具有针对性的措施。日常生活中常见的石油、橡胶等行业都会产生大量的有机废气,如不重视治理工作,低浓度、大风量有机废气治理不到位,被排入到大气中,对人们来说,无论是生存环境还是身体健康都会受到一定威胁。所以,针对治理工作中的关键步骤,成功改良低浓度、大风量有机废气处理工艺是工作重点,只有重视废气治理,严肃工作态度,持续追求探索更精确有效的治理方法,才能促成工业与环保同发展,这也是提升工业时代性的表现,不断发展,才能完善,才能稳定前进。
1挥发性有机物的概念
        挥发性有机化合物是在室温下具有50-260 c沸点的有机化合物,称为VOCs。含有挥发性有机化合物的废气是挥发性有机废气。主要形态为挥发性和有机物两个部分。主要成分包括苯系物、有机氯化物、氟利昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。产生途径为人们日常活动及企业生产过程、日常生活有加油站油气的挥发、装修涂料的晾干过程和酒精等日常的消毒等;企业生产过程产量较大,包括喷涂、印刷、有机溶剂清洗作业等,大量使用挥发性有机溶剂。VOCs对人的健康影响较大,容易引发人体畸变和癌变,属于大气防治的主要内容。
2VOCs治理的必要性和重要性
        基于VOCs的基本概述做分析可知其危害巨大,所以在实践中强调关于VOCs的治理是有突出现实价值的。从目前的具体研究来看,在实践中之所以要关注VOCs的防治,其主要的原因表现在如下方面。首先是VOCs的来源非常的广[2]。从现实分析来看,VOCs的来源主要有两大类,即室外来源和室内来源,就室外来源而言,其主要来自于燃料燃烧和交通运输产生的工业废气、汽车尾气、光化学污染等;就室内来源来看,其主要源于燃煤和天然气等燃烧产物、吸烟、采暖和烹调等的烟雾,建筑和装饰材料、家具、家用电器、汽车内饰件生产、清洁剂和人体本身的排放等。简单来讲,因为VOCs的来源比较的广,其影响范围也比较的大,所以强调其防治有突出的现实意义。
3大气环境中挥发性有机废气治理技术
        3.1吸附技术
        吸附技术利用固体吸附剂的多孔结构,将挥发性有机废气的吸附物质吸附到表面,废气中的目标物质与主体分离。常用吸附剂为活性碳和沸石。其中活性炭吸附是最常用的吸附技术挥发性有机废气由活性碳吸附,活性碳与饱和后吸附分离再生,然后使用催化剂燃烧有机废气,销毁挥发性有机废气中的有害物质并将其转化为无害物质再生活性碳也可以使用两次,活性碳的作用有效发挥。在吸附过程中,必须计算活性炭的吸附能力。在活性炭吸附能力明显下降的情况下,应及时更换或再生活性炭。被取代的活性碳是一种危险废物,许多危险物质由具有处置资格的单位内部储存、专门处理和再循环,以避免二次污染。
        3.2UV光解法
        利用紫外线照射VOCs,将高分子化合物转化为低分子化合物,如CO2、H2O等。;紫外线-uv射线分解氧分子产生游离氧,游离氧与臭氧氧分子相结合,通过臭氧和紫外线辐射的双重作用获得净化效果。技术治理效率超过90%,适应性强,运营成本低。但是,废气的复杂组成、废气浓度的不稳定性和环境条件影响了处理效率。应针对危险废物收集和处理用过的紫外线管。
        3.3燃烧技术
        催化燃烧技术利用催化剂在低温条件下充分氧化废物挥发性有机气体,有效净化废物工业挥发性有机气体,已应用于化工、喷漆、涂料等行业。

其中最重要的是选择催化燃烧设备,通常包括预热、催化燃烧、燃烧、电加热和馀热回收。此外,稀土催化剂具有更好的催化作用和更安全的催化工艺。当使用催化处理设备时,废物挥发性有机气体与高温空气混合时容易引发爆炸。在催化燃烧净化中,应检查空气中有机物的比例,以确保该比例始终处于爆炸范围的下限。
        3.4冷凝回收法
        冷凝回收法是利用有机废气的化学性质,采取加压冷却方式通过降低其温度促使挥发性有机化合物气体量达到饱和,使其转化为液态从而从空气中分离出来,达到有机物回收二次利用。冷凝回收技术的核心流程为预处理、吸附、脱附、冷凝回收,预处理主要进行温湿度条件和除尘工作,降低对后续吸附的冲击;吸附、脱附通常采用活性炭作为介质,活性炭吸附饱和后,有机废气通过脱附进入冷凝系统中,经冷却液冷凝后得到冷凝回收液[3]。冷凝回收法常用于高浓度、低温、小分量、组分单一、各组分沸点接近且有机废气中的有机物具有可回收价值的情况,不适宜处理低浓度挥发性有机废气。
        3.5生物法
        利用微生物降解(如微生物滤塔技术)处理有机废气,使其转化成CO2、H2O等,适用于低VOCs浓度废气治理,治理效率达70%~95%。生物技术对废气的选择性较强,仅适用于特定的污染物,且生物细菌易死亡,处理易溶物、易降解污染物时会受到一定限制;生物因新陈代谢易造成反应器堵塞;设备占地面积大,反应时间较长,能耗也较大。
4VOCs管理整治对策
        4.1国家VOCs技术政策与标准
        国家颁布了《预防和控制挥发性有机化合物污染技术政策》和《重点行业挥发性有机化合物综合处理计划》等技术政策,并制定了《合成树脂行业污染物排放标准》、《欧盟排放标准》等若干国家排放标准其中澄清了主要控制领域和对象的总体要求,以及管理和监督海湾合作委员会的情况。
        4.2做好挥发性有机废气的监测工作
        加强排放监测,以减少环境空气污染。环境和环境部门应做好监督和指导工作,按规定监测挥发性有机废物,做好挥发性有机废物处理设备的日常维护和管理工作,不断完善管理制度并使之标准化,以确保有机废物的正常有效运作例如,近年来,一系列政策----一项针对几个具有高VOCs的大型工业的政策----要求公司更新旧的VOCs废物处理设施,减少温室气体排放总量,并敦促加快改造。政策取得了显着成果,空气质量得到了显着改善。
        4.3创新技术
        对VOCs治理进行具体的分析发现关于VOCs的治理技术比较多,但是不同的技术在实践中的侧重点和执行难度不同,效果也不同,所以在处理实践中关注技术的选用是非常必要的。对目前行业内VOCs处理的主流技术利用做具体的分析,明确技术利用实践中需要重点强调的内容以及技术实施的原理和操作过程,这对于技术实施效果的显著提升有突出的作用。上文对主流技术利用实践中需要重点解决的问题进行分析,并对处理实践中的装置使用以及过程做讨论,目的是要更加明确技术特征。总的来讲,在目前的社会环境下,强调VOCs的处理意义显著,不过在具体处理实践中,技术应用等依然存在不少问题,因此细化问题分析,强调技术解读非常必要。
结束语
        随着我国生态环境保护意识的提升,各项大气治理措施技术也在不断发展,国内目前对于有机废气的处理技术也比较成熟。随着对燃烧技术及吸附剂研究的不断深入,一方面不断解决燃烧技术中能源消耗及催化剂问题,逐步降低运行费用,另一方面通过使用不同形态的吸附剂在相同体积下增加吸附量、减少危险废物产生量。在大力发展有机废气治理技术的同时,从源头控制有机废气产生量,同时要控制排放量、提高处理效率,才能保证环境保护的可持续发展。
参考文献
[1]周智来.有机废气的危害及治理技术应用探究[J].中国资源综合利用,2020,38(08):160-162.
[2]王俊,张风晨.废气治理环保设备分类及新技术探讨[J].化工管理,2020(23):50-51.
[3]凌晶.挥发性有机废气治理政策发展及技术运用[J].环境与发展,2019,31(08):69-70.
[4]刘惠青.挥发性有机废气治理技术发展研究[J].环境与发展,2019,31(08):30-31.
[5]黄莺.大气中VOCs的监测和治理技术现状及应用进展[J].中国资源综合利用,2019,37(05):107-109.
       
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