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摘要:“VOCs”是挥发性有机化合物的简称,它具有成分复杂、易挥发、带有一定的刺激性气味等特点。VOCs废气固定污染源主要是来自工业生产过程中的VOCs排放,它具有排放量大、空间布置广、污染点数多、成分复杂等。大量的VOCs废气排放,造成大面积的大气污染和给生态环境带来严重的影响,需采取有效的措施控制VOCs废气排放。因此,提高VOCs废气的治理技术,,已成为环境治理技术研究的主要方向之一。
关键词:固定污染源;VOCs废气;治理
1、VOCS废气的危害
1.1影响人们的身体健康
根据目前的相关调查,已确认的900多种化学物质与生物性物质中,至少有350种以上属于VOCs,其20多种为致癌物质并且具有较强的毒性。如果空气中VOCs浓度过高时很容易引起人们的急性中毒,轻者会出现头痛、头晕、咳嗽以及恶心等症状,严重的则会导致肝中毒引发昏迷等,因此,VOCs废气的排放,对人类的身体健康具有极大的危害。
1.2污染空气,引发生态环境问题
VOCs是雾霾产生的主要物质之一,VOCs废气与大气中的NOx,SO2等在一定的大气条件下发生光化学反应产生硝酸盐、硫酸盐和二次有机颗粒物,这些颗粒物不容易沉降,长时间滞留于大气中,对光线散射力较强,显著降低大气能见度,进而使大自然的原有的生态平衡被打破,导致生态环境进一步恶化。因此,VOCs废气的大量排放,不仅污染了空气,还会引发严重的生态环境问题。
2、现阶段我国工业废气治理VOCs工艺发展现状
在对工业废气VOCs进行治理的过程中,针对不同的废气治理需求,开发了不同的处理工艺,例如吸收法、氧化法、吸附法、生物法、等离子法等。从我国现阶段的工业废气治理现状来看,燃烧氧化法和吸附法是应用最广泛的两种废气治理工艺,而生物法和等离子法是当前VOCs废气治理的前沿热点技术。
2.1吸收法
通过吸收法对工业废气进行治理,是我国较为传统的一种治理方法。从原理上来看,吸收法就是在充分利用多种油类物质与VOCs互溶的特点,同时将高沸点、低蒸汽的油类作为吸收剂,来对VOCs废气进行吸收,从而起到废气治理的作用。在实际的吸收法应用的过程中,通常采用填料洗涤吸收塔作为VOCs处理的吸收器,而吸收剂大多采用柴油、灯油、碳酸丙烯酯及等材料,针对VOCs废气的特点,还会增加一些活性剂或乳液来提升对VOCs废气的吸收效果。通过吸收法对VOCs废气进行处理,优点在于操作简单、治理成本不高,缺点在于治理效率较低,而且对相关废气治理设备造成一定的损害。
2.2氧化法
采用氧化法对VOCs进行治理,需要一定的条件支持,例如热能、催化剂、特定光源等,通过化学反应来对VOCs进行分解,使其分解为CO2和H2O。依据氧化法在处理VOCs废气中采用的工艺不同,可以进一步划分为燃烧氧化、催化燃烧氧化以及光催化三种方法。
2.3生物法
生物法净化VOCs污染物的过程,是通过污染物由气态转移到液相或固相表面的液膜中的传质过程,将污染物在液相或固相的表面吸附,然后被微生物降解净化。该技术适合处理无回收利用价值又污染环境的低浓度VOCs废气,属于目前世界上工业VOCs废气净化领域的前沿热点技术。国外在20世纪80年代开始进行技术基础开发研究,90年代初进行技术应用研究,90年代末则进入到工业实用技术及净化装置的推广应用阶段。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前在德国与荷兰就已有500多套生物处理废气装置,日本与北美也已经有了实际工程应用,废气处理风量也可以从几千到十几万m3/h。我国在90年代开始进行该项技术的研究,现在已有中试规模的生物法治理工业有机废气的应用实例。
3、提高固定污染源VOCs废气治理的措施
3.1从源头上控制VOCs排放
为了减少VOCs废气排放,首先应从源头入手,减少含VOCs原材料应用,利用低/无VOCs原材料代替高VOCs原材料,同时提升生产工艺,利用更清洁的生产工艺减少单位产品生产过程中原材料VOCs损耗量。另外,加强生产过程管理,减少VOCs在原材料存储、物料输送转移、器具清洗、产品包装和存储等过程中的VOCs损耗,节约生产成本并减少环境污染,对于石化和化工企业需定期进行泄漏检查和修复,防止生产设备和管道等跑冒漏滴等对环境的污染。源头控制为最有效的VOCs治理方法,不但能有效减少VOCs的排放,同时降低生产原材料损耗,提升产品品质。
3.2提高VOCs废气末端治理
VOCs废气的末端治理包括废气收集和VOCs处理,其中VOCs处理技术包括吸附法、吸收法、催化燃烧、蓄热燃烧、生物处理、电离法、光解催化法等,需根据实际VOCs废气排放情况选用合适的处理工艺或组合处理工艺进行处理,在VOCs废气治理过程可从以下方面进行改进。
3.2.1提高VOCs废气收集
VOCs废气排放存在排放量大、产污点多而散、污染物排放范围广、污染物成份复杂等问题。从目前的实际废气治理工程情况来看,很多企业存在废气收集不完整,VOCs无组织排放量大,尤其是小型油墨、涂料制造和使用,企业很多处于无组织排放状态。为了提高末端的VOCs废气处理效率首先需提高VOCs废气的收集能力,对VOCs废气产污点进行点对点收集或对产污点进行围闭后收集。
3.2.2提高VOCs废气治理效率
VOCs废气末端治理技术主要包括吸附法、吸收法、催化燃烧、蓄热燃烧、生物处理、电离法、光解催化法等。其中工程应用最多的治理技术为吸附法、燃烧法、低温等离子电离法、光解催化法等,活性炭吸附法、低温等离子法和光解催化法由于处理设备简单,投资小被大量运用,但活性炭吸附法存在活性炭更换监督困难,废活性炭处理困难和处理成本高等问题,低温等离子法和光解催化法在实际运用中存在处理效果不理想等。燃烧法搭配吸附浓缩工艺为目前运用效果比较理想的VOCs处理方法,但该方法存在首次投资高、运行管理要求高等问题。因此,在实际的VOCs废气治理工程实施过程中应根据VOCs废气产生的实际工况(VOCs成份、废气湿度、废气温度、废气浓度等)选择合适的工艺搭配,提高VOCs废气的处理效率,减少VOCs对环境的污染。
4、结语
综上所述,VOCs废气的污染已随着工业化的发展而进一步扩大,为遏制VOCs对环境污染,需深入研究VOCs废气的治理技术,根据VOCs废气的实际工况,选取具有针对性的治理技术,以达到有效控制VOCs废气对环境污染。除了采取治理措施之外,各行业应提升生产工艺和设备,树立环保意识,从源头减少VOCs排放,为生态环境保护贡献自己的一份力。
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论文作者:俞巧云
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/22
标签:废气论文; 恶臭论文; 技术论文; 生物论文; 工艺论文; 等离子论文; 污染源论文; 《防护工程》2018年第33期论文;