摘要:随着现代工业的不断发展,特别是对于加工制造业、化工业,造纸业,煤炭,冶金等,在进行生产的过程会产生大量的有害气体,尤其会产生一些不确定的有机成分气体,VOC就属于这一类气体。VOC是一种污染性气体,对人体和环境构成严重危害。低浓度的VOC废气会使人体产生不适,高浓度VOC废气则会致人死,目前已成为当前环保部门和相关工业企业的一个主要问题。本文简要介绍了VOC废气的来源、概念和危害,重点介绍了VOC气体处理技术的分析,仅供相关人士参考。
关键词:VOC废气;环境污染;废气处理
众所周知,近年来,环境污染问题日益严重,北方的大雾蔓延并变得更加严重,不仅严重困扰着社会经济的发展,也当地居民的生产生活带来了严重的伤害,对人民的健康构成了巨大的威胁。VOC废气作为一种危害很多,难以控制的废气,有关部门需要引起充分的重视,应该积极利用先进的科学技术优势,彻底净化VOC废气,尽可能地减少气体污染,以满足公众的生活水平。
一、VOC废气的概念、来源以及危害
1.1 VOC废气的概念
VOC是一种挥发性有机化合物,在室温下的饱和蒸气压为133.32Pa以上,常压下的沸点为50~260℃,它们以气态分子的形式分散。从环境监测的角度来看,VOC是指由氢火焰离子检测器监测的非甲烷烃的总称。VOC基本上是一系列排放物,通常在工业生产中用作溶剂,然后在使用后释放到大气中。许多领域包括石化,印刷,人造皮革和电子元件等行业在生产中都会排放该气体。
1.2 VOC废气的来源
人类活动绝对是VOC排放的最重要来源。在日常生活中,厨房的油烟,建筑装饰,垃圾废物燃烧等产生和释放一定量的VOC废气,汽车,飞机等交通运输的过程中也会释放出一定量的VOC。对于一些工业生产而言,比如石油炼制化学工业也会产生大量的VOC,对当地环境造成很大的破坏。一些植被排放、湿地厌氧过程等自然现象也会产生VOC废气。
1.3 VOC废气的危害
VOC废气中含有包括酸,醛,碳氢化合物等大量的挥发性有机化合物,对人体和环境都会产生很大的影响,除了对人体的伤害外,一些挥发性有机化合物被释放到大气中,将会破坏臭氧层,恶化温室效应并引发全球气候灾害。其中,工业生产中产生的挥发性有机化合物是最危险的,与传统的工业废气不同,VOC废气含有几种化合物,芳烃等。没有净化废气的直接排放不仅会危害周围环境,还会对当地居民的身体造成不可逆转的健康损害。
因为挥发性有机化合物废气含有高浓度的苯蒸气,它会引起急性中毒,直接导致人类死亡;而且含有多环芳烃,有机氮化合物等,导致患癌症的概率提高;当苯甲酸进入人体时,会直接导致细胞内的蛋白质凝固或变形,引起不良反应。一些挥发性有机化合物还含有腈类和硝基苯,它们可以直接侵入人体神经系统和呼吸系统,导致呼吸困难,窒息和神经系统紊乱,最终导致死亡。其中的苯化合物将会刺激居民的神经中枢,导致人体的肝脏损害,干扰正常的骨骼发育并对健康构成严重威胁。
在工业生产中排放的VOC气体含有脂肪族化合物和芳香族化合物。这些有机化合物会被的航程溶剂使用,使用完成后会挥发到大气中,对大气环境造成很大的危害,当化合物进入人体时,它会影响中枢神经系统,损害身体的神经系统,并且还会影响造血细胞和器官,增加脓毒症或出血的可能性。此外,氧化后,一些挥发性化合物往往会与人体内的生物体发生反应,它们会使肝脏功能变硬,对人体骨骼发育产生很大影响,有时会引起贫血症状。
二、VOC危害及综合治理必要性
2.1 危害环境
在阳光和高温下,VOC挥发性有机化合物将参与氧化反应形成臭氧,导致空气质量越来越差。也是光化学和城市烟雾的主要组成部分。空气中一些PM2.5也是来自挥发性有机化合物,而且VOC会产生温室气体,导致全球变暖。
2.2 危害人体健康
当VOC超过一定浓度时,会刺激人体的眼睛和呼吸道,导致皮肤过敏,喉而且挥发性有机化合物很容易通过血液循环损害中枢神经系统、肝脏,肾脏等器官。
2.3 VOC综合治理必要性
挥发性有机化合物VOC已成为我国空气污染控制的重点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆有关部门已经出台了防止挥发性有机化合物的法律法规,包括技术法规和排放标准,并且仍在不断完善。为了有效促进企业减排,政府部门已采取相关措施督促企业进行改善排放。
三、 VOC废气的处理技术
3.1 吸附法
目前,我国常用的VOC废气的处理技术是吸附法。吸附方法的主要原理是用活性炭,分子筛,碳纤维等各种固体吸附剂处理产生的废气,净化废气中的污染物并将其排放到大气中。该吸附方法具有成本低,适用范围广,净化效率高的优点。对于具有较大空气量,较低浓度和较低温度的有机废气,处理效果更明显。
3.2 氧化燃烧法
燃烧也是一种常用的处理技术,也是VOC的最合适的加工技术和方法,通过燃烧将污染物直接转化为废气转化为二氧化碳和水,但由于VOC浓度相对较低,因此不会在化学反应中产生可见的火焰。具体的燃烧方式可以分为以下几类:
1、热燃烧型氧化器是指使用热氧化炉,通过添加助燃剂产生加热,从而确保快速处理废气。当净化废气时,我们需要时刻检测和控制反应温度,控制反应时间。但是这种净化方法具有价格高,操作复杂的缺点。
2、间壁式氧化器具体是指:添加了隔壁式热交换器,将燃烧室排出的热量传递给入口处温度低的气体,以确保预热气体。隔墙式换热器可以大大降低燃料损失,并且其热回收率可以达到85%。但是,这种方法有着高温的要求,成本高,不利于大范围推广。
3、RTO氧化器:指在燃烧室前加装蓄热陶瓷装置,这样在将废气预热后就可以直接进行氧化反应。相比于间壁式氧化器,RTO氧化器的热回收率更高,目前最高的热回收率可以到达95%,处理效率可达99%,而且更具有占地面积小、辅助燃料少的优点。
3.3 新型处理技术
1、生物法
生物方法是利用微生物来降解废气中的有机污染物等物质,生成无害或低危害物质。尽管VOC废气化合物对人体和环境有害,但是仍然属于能源,能为某些微生物提供必的能源。通过培养的特殊的微生物,可以将这些污染物可以转化为无机物质,从而达到净化废气的目的。挥发性有机化合物废气的生物处理具有显着的效果,而且具有没有二次污染的特点。
2、光催化氧化法
光催化废气VOC的氧化处理是相对较新的技术之一,光催化氧化法主要是指:在光照作用下产生化学反应,将有害物质转化为无害化合物,减少VOC废气排放,光催化氧化方法应用在废气处理的时间还不长,具有非常大的发展潜力。
3、低温等离子体技术
低温等离子体技术:是利用常温常压环境下的电晕放电和高频放电等技术,以及高能电子和活性粒子的作用,将有害化合物转化为无害或低浓度的水,氮和二氧化碳。低温等离子体技术是最近几年来提出来的一种新型VOC废气处理技术,并且工艺简单,能耗低。
3.4 生物滴滤法
生物滴滤法主要是指VOC被特殊的生物制剂分解,生物溶液被循环水泵和喷嘴雾化,与有机废气完全接触,然后废气进入循环池进行生化降解。还可以在填料的表面上形成生物膜,能够进一步降解未反应的有机废气。生物微生物制剂相对昂贵,操作成本高,生物水滴过滤法适用于高风量,低水量,低浓度的废气处理,生物滴滤法能够实现无人值守的操作管理,而且有机废气处理浓度可达70%。
四、 结语
目前市面上有许多类型的VOC治理技术,与传统处理技术相比,新的处理技术在处理VOC废物和减少能源使用方面更有效。因此,企业需要选择经济治理技术最佳的方案,减少VOC污染和对环境的危害。
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论文作者:朱伟浩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/3/29
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