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摘要:VOCs挥发性有机化合物质是大气污染的关键源头之一。工业排放,化工排放、秸秆焚烧和排放等都会产生VOCs,其对人的身体和环境危害巨大。大气浓度监测中,VOCs是PM2.5和O3的重要前体物质,并导致雾霾、光化学烟雾等危害物质对大气环境污染有直接关系。鉴于此,本文围绕浅析VOCs的产生危害和VOCs的回收处理技术,两个维度展开详细解读。
关键词:VOCs;危害;处理技术
VOCs(Volatile Organic Compounds)名为挥发性有机污染物,其中含有多种致癌组分,含有较大比例不饱和烃,已形成光化学烟雾,随着国家对环保的重视,VOCs治理势在必行。随着污染问题的严重突出,重点介绍通过采用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来富集分离有机污染物的方法,其中包括吸收技术、VOCs生物法处理技术和膜分离技术。旨意降低对人身体健康的侵害同时,缓解环境污染问题。
一、浅析VOCs的产生危害
(一)、VOCs污染物定义及分类
世界卫生组织对总挥发性有机化合物(TVOC)的定义为:熔点低于室温而沸点在50~260℃之间的挥发性有机化合物的总称。有关色漆和清漆通用术语的国际标准ISO4618/1-1998和德国DIN55649-2000标准对VOC的定义是:原则上,在常温常压下,任何能自发挥发的有机液体和/或固体。VOC按其化学结构,可以进一步分为:烷类、芳烃类、酯类、醛类和其他等。目前已鉴定出的有300多种。最常见的有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二异氰酸酯(TDI)、二异氰甲苯酯等[1]。
(二)、VOCs产生及危害
1.石油炼制是VOCs污染最大来源
在石油裂解过程中,会生产出烃类、醇类、醛类和酸类等物质,而繁琐的炼油工艺,在生产过程中不可避免产生大量废气。例如,在锅炉、加热炉和焚烧炉等设备的加热过程中会产生大量的燃烧烟雾废气;在物质进行催化和裂化时,会产生SO2、CO2?以及CO等废气。
2.化工行业产生的污染及危害
化工行业排放VOCs在生产过程、燃料油和机溶剂输配储存过程中,主要是苯系物、有机卤化物氟利昂系列、胺等。化工生产中,在使用锅炉、加热炉、裂解炉和焚烧炉燃烧烟气时,会产生大量含有CO、CO2?的烟雾类污染物。此外,甲醛、乙醛、聚乙烯和硝基氯苯等原材料和甲醛装置、对苯二甲酸装置、环氧氯丙烷装置等特殊装置运行时,都会产生含有烷烃、烯烃、环烷烃和芳香烃等污染物的工业废气。
3.来源于生活中的污染及危害
生活源中的污染主要有新居涂料装潢、秸秆燃烧和厨房油烟无组织排放等。特别是新居涂料装潢产生的VOCs在短时间内浓度高,成分复杂,不易扩散,对人体健康危害很大;秸秆燃烧,产生为烟尘中VOCs的主要成份是芳香烃和醛类化合物;厨房油烟VOCs中主要污染物为乙醇和丙烷[2]。
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二、VOCs的回收处理技术
随着社会工业的不断进步,随之而来的环境问题逐渐暴露出来,特别是VOCs挥发性有机废气对于空气的污染已经到了非治理不可的地步。因此相关环保部门通过大量的研究并且寻求到了比较有用的一些有机废气治理方法,具体包括以下几个方面,通过这些方法可以有效的达到挥发性有机废气治理的目的。
(一)、吸收法回收
VOCs吸收法是非破坏性技术,该原理技术方式是让吸收剂和有机废气充分接触,对废气中的有害物质进行吸收,然后将吸收剂进一步处理,再循环使用。喷淋装置就是对有机废气进行处理的装置。吸收剂可分物理吸收剂和化学吸收剂两种,物理吸收剂根据相似相容的特性。企业常用水吸收易溶于水的污染气体,比如醇、丙酮、甲醚等;化学吸收方法主要利用有机废气与吸收剂发生化学反应,达到吸收废气的目的。例如,化工行业可以采用液体石油、表面活性剂和水的混合试剂来处理废气,这种方法可以对H2S、NOx、SO2?等废气进行快速处理。吸收法有直接回收、压缩冷凝回收、浓缩冷凝回收,根据不同的废气种类选择不同的处理工艺。目前直接回收和压缩冷凝回收在国内技术成熟,而浓缩冷凝设备依靠进口设备完成。
(二)、VOCs生物法处理技术
生物法是通过生物过滤法处理VOCs,主要处理工业生产、市政污水、污泥处理等。它可处理较低浓度的VOCs,通过核心生物滤床的处理作用,VOCs通过生物滤床中的生物膜填料,然后被反应,VOCs在滤床里被生物膜上的生物经过吸附作用反应生成CO2?和H2O,最后实现放空。生物处理法是VOCs处理技术领域关注的重点。生物处理法最大优点是利用了菌群对有机物进行分解,厌氧菌和好氧菌都可以对有机废气进行降解,降低废气对环境的污染。当前,生物处理的主要方式和设备包括有生物滤池、生物滴滤塔、生物洗涤器等,这种方式目前可以处理简单的废气。其绿色环保优势,应用优势潜力巨大[3]。
(三)、膜隔离技术
膜隔离技术在VOCs处理中已有所应用,其原理是利用有机分子粒径的大小差异来进行分离,然后再收集回收和再利用。膜隔离技术的指导方法是在进料侧施加压力,形成稳定压力差,使渗透得到足够动力。由于VOCs对分子膜穿透技术的差异,最终将VOCs分析。该膜类似于半透膜,过滤后产物纯度较高,应用范围广。利用膜隔离技术对于较高浓度的气体处理效果显著,常利用在化工行业,具有较高的回收率。
结束语
VOCs是大气污染的重要污染物之一,对环境及人体健康造成严重危害。市面上对VOCs回收及治理的方法有需要形式,但随着排放标准的革新和控制技术的进步,在治理VOCs污染问题上需要与时俱进,随着国家对环境保护的认识逐渐增强,环境改进部门需要逐渐提升VOCs的治理效果,有效的防止VOCs污染。
参考文献:
[1]颜清壤. 生物处理技术在VOCs废气处理过程中的研究与分析[J]. 环境与发展,2017(07):152-153.
[2]季益虎. 生物处理技术在VOCs废气处理过程中的研究与分析[J]. 环境与发展,2018,30(05):160-161.
[3]梁晶,王世朋,柯冬冬. VOCs危害及其处理技术[J]. 科技创新与应用,2018(02):148-149,152.
论文作者:邢峰
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第14期
论文发表时间:2019/12/17
标签:废气论文; 技术论文; 生物论文; 污染物论文; 挥发性论文; 装置论文; 吸收剂论文; 《建筑细部》2019年第14期论文;