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摘要 社会经济的发展,在企业生产过程中,会出现很多有机化合物,如果有机化合物没有经过相关处理就已经被排出,可能会对环境造成污染。本文是对于挥发性有机化合物VOCs(volatile organic compounds)的传统技术处理与常见治理技术进行简单概括,仅供参考。
关键词:VOCs;治理技术;浅析
引言
工业化发展的不断进步,给环境造成了很大污染,随着人们对于环境保护的重视,加强对于VOCs的治理已经成为企业发展必须重视和解决的问题。含VOCs废气未经处理排入大气,在一定条件下会形成光化学污染,影响动植物和人类的健康。某些有毒VOCs废气有致残、致畸、致癌作用,对长期暴露其中的人体造成严重伤害。同时VOCs也是PM2.5产生的重要原因之一。本篇文章是笔者对于VOCs的传统处理方法以及工程上广泛使用的处理方法进行简单介绍。
1传统技术处理
VOCs主要是指参与大气光化学反应的有机化合物,或者根据有关规定确定的有机化合物。
传统的VOCs处理技术常见有“燃烧处理技术、吸附处理技术、光催氧化技术、吸收处理技术、冷凝处理技术”等。
燃烧处理技术适用于处理一些浓度比较低的有机物。运用燃烧法在比较低的温度对化合物进行分解,催化燃烧比较适用于量大并且浓度比较低的挥发有机物气体,可以将燃料回收,治理污染的效率会变得更高。使用催化燃烧对废气进行处理,无法将燃料进行回收,并且催化燃烧需要付出很高成本,如果处置不妥可能会出现中毒,甚至会对人的生命造成威胁。
吸附处理技术是使用吸附法对VOCs进行处理,主要工作原理是利用特殊吸附剂的吸附性能来处理VOCs,这对于成分单一的有机废气处理会有很好的效果。
光催氧化技术是目前研究较多的一种高级氧化技术。利用某波段的光,在特殊催化剂的作用下,将VOCs降解为无毒无害的二氧化碳和水。
吸收处理技术是利用液态吸收剂处理气体混合物以除去其中一种或几种气体的过程。在吸收过程中主要以物理吸收为主,有时亦伴有化学吸收过程。工程中常采用筛板塔作为VOCs吸收的主要载体。
冷凝处理技术是利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压这一物理性质,采用降低系统温度或提高系统压力的方法,使处于蒸汽状态的污染物冷凝并从废气中分离出来的过程。分为接触冷凝和间接冷凝,接触冷凝是被冷却的气体与冷却液或冷冻液直接接触,但冷凝液需要进一步处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆间接冷凝通过换热器的冷却壁将废气和冷却液分开,被冷凝的液体很纯,可以直接回收利用,目前工程多采用间接冷凝的工艺技术。
以下重点介绍工程中广泛采用的VOCs处理技术。
2 工程中广泛采用的VOCs处理技术
2.1低温等离子体法
使用低温等离子体法对VOCs治理,可以提升其处理的效率,低温等离子体在具体操作过程当中,需要保障处理环境最好是常温与常压,对于有机化合物的处理范围会比较广泛。如果有机化合物的浓度比较低,处理的效率就会很高,最高可达九成以上。但是,如果只是使用单一的低温等离子体法对VOCs治理,可能会出现很多污染,例如脂肪烃或者是HCN、而使用低温等离子体协同催化剂这种方法对有机化合物进行治理,产生的污染副产物的种类会大大降低,浓度也会随之降低。运用低温等离子体放电的方法对有机化合物进行处理,比较常见使用的方法是介质阻挡放电法,经过企业的研究可知,将催化剂的分解能力进行进一步提升,对于有机化合物的处理很有帮助,另外,还可以提高催化剂的吸附性与介电常数也可以达到对有机化合物处理的目标。如果企业性要提升催化剂的介电常数,通常情况下,会使用铁电体催化剂。而如果企业要提升吸附性,企业人员可以在反应的容器中添加吸附剂,也可以在催化剂的表面上来对有机化合物进行吸附,将有机化合物停留的时间延长,提升了活性粒子与有机物化合物的分子的接触机会,进而增强了有机化合物处理的效率。由于催化剂会存在比较强的作用,催化剂所含有的吸附性对有机化合物的分解有很大作用。运用低温等离子体法与催化剂处理法来处理有机化合物,需要对副产物与能源效率进行全面考量。提升有机化合物的排出率,还需要对二次副产物产生的原因进行分析,将降解处理效果变得更具有选择性[1]。
2.2生物法治理
对于有机化合物的治理,也可以选择使用生物法,这种处理方法会具有良好的净化效果,有机物反应的条件也比较温和,不会产生污染,能源消耗比较低,通常会被用作于对一些有机废气进行处理。生物滴滤法的使用可以将浓度含量比较低有机化合物的混合气体进行清除,也可以处理硫化氢。但,是如果要长时间对污染处理,就需要注意生物滴滤法处理过程可能出现恶化,主要是生物膜的活性降低、生物量的大量累积以及生物分布不均匀等原因造成。研究人员在处理有机化合物过程中,在设备内通入一小部分臭氧,这对于微生物会产生一定的控制作用,增强代谢功能,将堵塞情况进行缓解,也将生物滴滤法的运行时间进一步延长,保障生物量分布的均匀。与一般的生物滴滤池比较,运用表面含有金属离子与活性剂的设备生物量累积会比较好,运用这种方法可以处理浓度比较高的疏水性有机化合物。对于一些低浓度、瞬时态、连续态的有机化合物,可以使用膜生物反应器进行处理。而膜所使用的材料会对膜生物反应器处理有机化合物会产生一定的影响。现阶段,通常使用的膜材料有聚乙烯膜,也可以使用聚砜膜,但是,如果要使用膜生物反应器来处理VOCs,需要企业对气体混合的类型与其他气体之间可能会产生的化学反应优先考虑。运用两相分配生物反应器来处理有机化合物,不仅可以增强有机物处理效率,也具有吸附功能,这种方法进行处理不仅可以提升传质的速率,也可以将微生物中含有的毒性进行降解处理[2]。
2.3吸收法
对于挥发性有机性化合物的处理也可以使用吸收法,使用这种方法进行污染气体的处理,可以将气体污染进行有效控制,也可以在一定程度上将污染物进行全面转换,变成对人们有用的产品。在对废弃治理中,可以使用沸点比较高的熔点的油脂来当做是吸收剂,所使用的设备是填料洗涤吸收塔,例如利用油脂来对空气中含有的苯乙烯进行回收处理,主要原理是苯乙烯的性能比较弱,与液体石油比较容易产生互溶。吸收液可以选择使用表面活性剂、液体石油方面的物质。也可以使用环糊精水溶液来作为有机卤代物的吸收剂,环糊精水溶液的优势是没有污染,不会穿产生毒性,可以节省能源,对于污染物的处理也可以反复使用[3]。在使用吸收法来处理挥发性有机化合物的过程中,可以将废气中的有害成分充分吸收,进而达到净化空气的目的。使用吸收法是将将其中含有的有害分子通过相关设备实现扩散或者是转移的目的,这种技术比较成熟,使用广泛。对于有机化合的处理中可能会对吸收产生影响的因素,例如废弃浓度、温度、吸收器的设备等。
3结束语
社会不断发展,国家已开始针对VOCs治理提出明确要求,目前国家生态环境部已发布《挥性性有机物无组织排放控制标准》(GB37822-2019)和关于印发《重点行业挥发性有机物综合治理方案》的通知。尤其是最近几年中国部分地区陆续出现严重雾霾天气,造成较大社会反响,为打赢蓝天保卫战,对工业生产过程中产生的VOCs进行技术处理当务之急。随着环保技术的进步,市场已涌现一批能提供VOCs综合治理新技术。企业需要根据有机污染物的种类、组分、风量和浓度等参数选择“组合处理技术(上述各种处理技术的优化组合)”处理工业生产中产生的VOCS,提高污染物处理的效率。
参考文献
[1]张明剑. 浅谈涂料行业VOCs的源头控制及末端治理技术[J]. 化工管理,2015(5):168-168.
[2]赵成,梁芳. 国内VOCs末端治理技术现状及组合工艺分析[J]. 上海环境科学,2016(5):223-225.
[3]王飞鹏. 浅谈VOCs治理技术在永坪炼油厂中的应用[J]. 中国化工贸易,2017(23).22-24.
论文作者:赫英超
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年12期
论文发表时间:2019/9/30
标签:有机化合物论文; 技术论文; 催化剂论文; 等离子体论文; 废气论文; 有机物论文; 气体论文; 《建筑学研究前沿》2019年12期论文;