安徽省安庆市宜秀区生态环境分局 安徽 安庆 246000
摘要:随着社会的不断进步,我国的经济发展日新月异,各个行业都在快速的发展中,尤其是工业发展步伐的不断加快,给社会和人民带来了另一个难题,那就是污染物的排放问题。工业生产所产生的污染物种类很多,其中的挥发性有机物对人类的危害是很大的,如果我们不加以整治,必然会给人类生存环境带来难以预测的危害,因此,本文分析了目前挥发有机物整治工作中常见的问题,探讨总结了目前挥发性有机物整治所用到的相关方法和技术,并对今后的整治工作提出了自己的建议,以期对我国挥发性有机物的整治工作有所帮助。
关键词:挥发性有机物;整治;问题;技术
1.挥发性有机物的概述
挥发性有机物是一类极其严重的空气污染物,通常情况下,是指沸点在50-260度、室温下饱和蒸气压超过133.32千帕的一种有机化合物,也就是常温下以蒸汽的形式存在的一种有机化合物。它主要成分包括芳香烃、卤代烃、多环芳香烃等,其中的多环芳香烃是人体健康的重要杀手之一,有着致癌的作用。挥发性有机物的分子量一般都比较小,很容易气化,并逸入大气中,它的化学性质非常活泼,它不仅可以作为一次性挥发物PM2.5存在于大气中,而且在紫外线的照射下与PM10颗粒物发生反应,再次成为液态或固态,或者两者并存的小型颗粒物。
2.挥发性有机物的危害
挥发性有机物大部分都是对环境有害的,它们大多都有毒,人们如果长时间吸入可能会引发昏迷,甚至死亡,因为这些特殊气体可以对人体产生不良影响,刺激人体的某些器官,如大脑神经、肾脏、肝脏等,就如电视剧中经常看到的迷香,还有一些可以让人产生幻觉的致幻剂,它们的一些成分就有此类的物质。同时,一些挥发性有机物还会产生难闻的气味,长时间吸入可致人恶心,反胃,刺激咽喉和食道。有一些挥发性有机物容易发生燃烧并爆炸,严重影响工业生产的安全运行,有一些氮氧化合物在阳光直射下,可以与氧化剂发生光化学反应,而生产的光化学烟雾,对环境会造成二次污染,更加重了其对人类健康的危害。还有一些挥发性有机物可以破坏大气臭氧层,对人类的生存构成了极大的威胁。另外,最为人们所了解的挥发性有机物就是甲醛,很多人都知道,新装修过的房子不能直接入住,需要等甲醛释放一段时间,一般室内甲醛的释放期在三年以上,有的可长达十五年之久。室内的甲醛多产生于木板、复合板、地板、涂料、油漆等多种建筑装修材料中,高浓度的甲醛会发出明显的刺激性气味,可使人有流泪,头晕、头痛、乏力等不适,尤其对孕妇和婴儿的危害更大。
3.挥发性有机物整治常见的问题
挥发性有机物在持续影响着人们的日常生活,对地球环境以及子孙后代的危害更是不敢想象,因此,各个地区都开始重视挥发性有机物的整治工作,加强挥发性有机物的综合整治工作已迫在眉睫。但目前,我国对挥发性有机物的整治工作经常会遇到一些问题如下:
3.1挥发性有机物整治成本较高
目前,挥发性有机物的整治工作没有一个系统有效的方法,虽然市面上有一些专门治理挥发性有机物的设备,例如活性炭吸附、光氧催化等,其治理效果相对也是挺可观的,但是其购置和运行成本是极其高的,而且每年的运行成本也是非常巨大的,这对很多企业来说都是一个不小的投资项目,虽然当今很多企业在追求经济效益的同时,也顺应人们的呼吁,开始越来越关注环境保护关注,对排放的废水、废气尽量的加以处理,并尽量减少排放,但是,如果让他们来投资运行这样一套设备,高成本给挥发性有机物的整治工作带来了难题,也是挥发性有机物整治工作常常遇到的一个问题。
3.2挥发性有机物存在空间广阔
挥发性有机物的整治工作还会遇到一个难题,就是这种有机物大多是以气体的形式存在,无边无界,无踪无影,且大多无味无色,很多挥发性有机物存在于大气中,甚至直达臭氧层,其存在的空间太过广阔,治理起来难度颇大。
3.3挥发性有机物整治缺少执行标准
挥发性有机物治理工作是“十三五”期间我国政府高度重视的一项工作,但目前我国尚未制定挥发性有机物排放标准,再加上缺乏相应的技术支持,挥发性有机物的整治工作并不理想。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4.挥发性有机物整治常用方法和技术分析
4.1焚烧法
在处理工业废气和工艺尾气的时候,要想高效而彻底地处理其中的挥发性有机物,最有效和最经济的方法就是焚烧法,目前正在投入使用的炉型有直接焚烧炉、对流换热式和蓄热式焚烧炉等,选择何种炉型进行焚烧处理一般是要根据所焚气体的主要成分、燃点、腐蚀性等理化性质来决定的。焚烧法的应用需要注意的是焚烧余温的利用,还有所焚气体对焚烧炉的腐蚀性,更要注意焚烧所产生的烟气对大气造成的二次污染问题。
4.2吸附法
针对低浓度的挥发性有机物所采用的治理方法通常是吸附法,而吸附剂的种类决定了吸附的效果。常用的吸附剂有活性炭纤维、颗粒活性炭、柱状黏土、沸石、分子筛等,还有一些化学物像氧化铝等等。有一些较特殊的挥发性有机物在选择吸附剂的时候,因为人们对其理化性质的认识还不够详细,这时就该通过试验来筛选,以确定最佳的吸附剂。目前,市场上广泛流行的活性炭空气净化器,去除有害气体的效率可达90%以上,其净化层的厚度一般在1126-715CM之间,当其达到吸附平衡之后,里面的热空气就会将吸附在吸附剂表面的挥发性有机物脱离开,并带出吸附器,然后通过蒸馏或冷凝的方法进行提纯和回收。
4.3冷凝法
冷凝法可以有效回收能够二次利用的挥发性有机物,实现资源的再次合理配置,提高资源利用率。冷凝法的原理就是利用挥发性有机物不同的蒸气压,在不同的温度和压力下的会因为过饱和而发生凝结,从而得以净化和回收。沸点在60摄氏度以下的挥发性有机物的去除率可达百分之九十左右。在实际的生产应用中,冷凝法常常与吸附法和焚烧法联合使用,可以有效降低设备的运行成本。
4.4膜分离法
膜分离法不同于上面的几种方法,它是一种新型高效的分离方法,一般用于较高浓度挥发性有机物蒸汽形式下的分离和回收,这种方法具有很多优点,其操作流程较简单,能源消耗较小,而且对环境还不会造成二次污染,因此,该技术适合被广泛的研究和利用。上世纪八十年代,膜分离技术就已经被广泛应用于海水淡化、食品工业、生物化工等很多领域,除此之外,它还用于石油化工中乙烷蒸汽、甲苯、氯乙烯等的分离和回收。膜分离法的基本原理是利用各个组成成分在压力的作用下透过膜的传质效率不同来进行分离净化的。目前,其他膜分离技术已经在天热气的分离提纯,大气中氧的富集和氮的浓缩方面得到了有效的应用,其发展前景还是非常可观的。
4.5光催化氧化法
除了以上几种方法以外,挥发性有机物的治理可采用的技术还有光催化氧化法等一些先进技术,目前也都在大力的推广应用当中。光催化氧化法是现阶段去除低浓度挥发性有机物的最热门的研究课题,它的原理是利用催化剂的光催化氧化性,使吸附在表面的挥发性有机物发生氧化还原反应,生成CO2、H2O和一些无机小分子物质,从而达到有效去除挥发性有机物的目的。
5.挥发性有机物整治问题的对策
5.1明确整治范围,加快标准制定
进一步完善挥发性有机物整治体系建设,明确整治范围,实施精准治污。建议国家组织实施各地对挥发性有机物进行摸排,确定整治范围,加强对石油化工、包装印刷、塑料制品等重点工业源以及机动车尾气排放、餐饮油烟等社会源整治,确定整治标准,逐步推进。尽快出台挥发性有机物排放标准,做到整治工作有的放矢。
5.2严格环境准入,加强源头控制
严格落实环境影响评价制度,加快推进产业转型升级。企业新、改、扩建涉挥发性有机物项目应在设计和建设中选用先进的清洁生产和密闭化工艺,提高设计标准,实现设备、装置、管线、采样等密闭化,从源头减少挥发性有机物泄漏环节; 采取高效VOCs回收与治理技术,提高工艺、储存、装卸、废水废液废渣处理等环节废气减排效率,有效改善周围环境质量。持续推进清洁生产,优化和改进生产工艺技术,注重源头控制VOCs排放。化工企业应将清洁生产的理念落实到生产管理全过程,结合挥发性有机物的产生环节及废气来源,采用源头削减、过程控制和末端治理相结合的方式,实现挥发性有机物的控制与减排。
5.3建立监测监管体系,加强执法监管力度
以重点行业为监测对象,开展VOCs特征污染物监测,摸清企业污染物种类、排放量等,同时结合企业所在的地理位置、气象数据,分析其VOCs排放状况、污染水平、定点溯源、成因机理等。建立监测监控与预警体系。对重点监控企业进行立体式泄漏遥测和有组织污染物排放监测,增加对苯、甲醛等高毒性、高危害性VOCs的监测监控以及对灾难性突发废气泄漏事故的监测预警。加强对涉挥发性有机物重点企业的现场监督检查力度,开展随机抽查,对在检查中发现的故意不正常使用挥发性有机物污染防治措施的违法行为,依法予以严惩,该移交司法机关处理的一律移交,切实起到打击一起震慑一片的效果。进一步增强企业的环境保护意识,落实企业污染治理工作的主体责任。
6.结束语
由于工业污染排放、建筑装修、汽车尾气排放等多种因素的影响,导致大气中不良挥发性有机物的浓度持续升高,大大影响了人们的身体健康,我们只有积极采取一些方法和技术对挥发性有机物进行综合的治理,才能保证人类生存环境的可持续发展。
参考文献
[1]赵莲花,伊藤公纪,村林真行,等.三氯乙烯预处理的TiO2薄膜上挥发性有机物的光催化反应[J].催化学报,2014,25(8):569-672.
[2]吴亚西,陈烈贤.光催化氧化分解空气挥发性有机污染物的研究[J].卫生研究,2012,31(5):384-385.
[3]周宇松,陈良灯,王群利.不同工艺参数下纳米光催化分解甲醛试验研究[J].环境科学与技术,2013,26(4):6-7.
论文作者:丁德青
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/11
标签:挥发性论文; 有机物论文; 整治工作论文; 甲醛论文; 环境论文; 吸附剂论文; 污染物论文; 《防护工程》2019年9期论文;