摘要:随着我国经济社会的高速发展,城市环境污染问题也日益严峻,而VOCs作为PM2.5的主要来源,会对我国的大气环境以及人们呼吸道健康带来严重的影响,因此,国家应加大力度开展环境保护工作,环境治理水平的好坏直接关系到我国大气污染问题的治理水平。对此,相关研究人员应先了解VOCs出现的原因以及其所带来的危害,再次基础上找到治理VOCs的关键技术并提出合理的解决措施,为今后我国大气污染防治工作的顺利进行带来积极作用。
关键词:VOCs;冷凝;燃烧;等离子体;回收
引言:当下工业领域在得到发展的同时,也为我们的生活环境带来一定的污染,空气中弥漫着有害气体,对人们的生活及出行带来严重的影响,与我国提倡的可持续发展战略相违背。随着人们环保意识的增强,VOCs作为PM2.5的重要组成部分,对其的治理及研发应用已经成为环保组织的重要课题逐。经过试验研究表明,测控技术与仪器的实际应用的过程中不仅不会降低PM2.5的含量,还会对人们的身体构成极大的危害,因此,在做环境治理工作中一定要加强对的VOCs治理,不断学习先进的治理技术,来更哈拍的促进我国环境质量的提升,对今后我国社会的发展以及人们的生产生活都带来重要的作用。
1VOCs的内涵概述
1.1VOCs的概念
VOCs是一种挥发性较强的有机化合物,从其的特点来看,VOCs的分子量较小、极易挥发、且遇到明火或与其他易燃物体接触会出现爆炸等。从组成构成方面来看的话,VOCs包含醇类、烃类、芳烃类、醛类等。
1.2VOCs的来源分析
VOCs的来源主要包括两大方面内容:自热途径和人为途径。其自然途径主要包括指植物自身排放、动物体内排放以及湿地厌氧产生等;人为产生途径主要包括移动源和固定源两方面内容,其中的固定源又包括生活源和工业源两个方面,移动源多指交通运输工具,如机动车、火车等所排放的VOCs。生活源所排放的VOCs种类有很多,除了垃圾的焚烧还有建筑施工和服装干洗等方方面面。就目前来说,我国VOCs污染源多集中在人为的排放上[1]。
1.3VOCs造成的危害分析
由于VOCs自身有着较强的挥发性,气味特殊且成分中多包含有毒物质,如氯乙烯、苯、多环芳烃等,长期接触会使人身体出现不适,严重情况下还可以能导致癌症的出现。VOCs对人体的危害主要包括:(1)在阳光照射下,NOx会与VOCs产生光化学反应,进而形成臭氧、醛类等化学烟雾,对空气环境会带来二次污染,对人的视觉神经和呼吸系统都会带来严重的影响,与此同时,这些有害物质也会影响农作物的生长,严重情况下会造成农作物的死亡;(2)通常情况下VOCs气体在空气中挥发后,极易进入到人体呼吸系统中,影响人类呼吸道的健康,有如果空气中的VOCs浓度过高将会使人出现头晕以及暂时性休克状态,严重情况下会因急性中毒而失去生命;(3)一般的VOCs都属于易燃易爆物质,如果空气中的VOCs浓度过高极易出现爆炸现象;(4)还有一部分VOCs会对臭氧层带来破坏,危害对人们生活居住环境[2]。
2VOCs有效治理和控制技术分析
2.1VOCs回收技术分析
2.1.1VOCs冷凝法
所谓冷凝法主要指的使通过对VOCs中各种成分的凝结温度中的差异性的特征,分离VOCs中冷凝温度较高的成分,在对这种冷凝技术展开应用的过程中其多是通过两种手段对VOCs进行冷凝。第一种方是,需要在定压的环境下,降低冷凝系统的温度;第二种是,在特定的温度环境下,加大冷凝系统压力实现冷凝。这两种冷凝方式在进行应用时都有各自的优缺点,但就目前的环境技术而言,如果通过定温环境手段会加大系统的压力且需要较高的技术设备,成本也较高,所以,我国多采降温方式来实现冷凝[3]。
2.1.2VOCs吸附法
这种吸附技术手段是从回收工作中发展而来的,经过漫长的发展,这种吸附技术在VOCs中得到了非常广泛的应用,且技术手段也越来越成熟。其本质上主要是将吸附剂加入待VOCs中来,使VOCs附着于吸附物质表面,从而清除这种有害物质。在对VOCs吸附技术进行应用的过程中,活性炭是这种吸附技术的主要来源,活性炭的构成也很简单,主要是生活中常见的木材、煤渣以及果壳等物质组成的,其在进行使用时,在活性炭的使用过程中,其表面积会决定其吸附能力,表面积越大则吸附能力越强[4]。
2.2VOCs销毁技术分析
2.2.1VOCs燃烧处理法
VOCs燃烧技术在实际应用的过程中应保证适宜的温度和氧气含量,通过燃烧VOCs,并将其分解为水和二氧化碳,进而实现对其的治理工作。VOCs燃烧技术在实际应用的过程中,应控制好燃烧的温度以及VOCs停留的时间,通常情况下,这种燃烧处理技术可以分解近95%VOCs。VOCs燃烧技术应具备火炬、催化氧化器以及热氧化炉三种仪器设备,图1为燃烧具体流程。
图1 蓄热式催化燃烧工艺流程图
2.2.2VOCs生物处理法
生物法指的是通过微生物的新陈代谢过程对各种有机物展开生物降解,将其分解成二氧化碳和水,便于更好的消除工业带来的有害物质。生物法的特点在于设备简单且成本维护较低,没有任何的二次污染等。
2.2.3低温等离子体技术
低温等离子体中通过突变电、磁场来获取高强度的高能粒子从而与气体分子、原子出现非弹性碰撞,进而将能量转化为基态分子、原子的内能,发生激发、离解、电离等一系列过程使气体处于活化状态,使很多需要很高活化能的化学反应能够发生。等离子体反应器结构示意件图2。
图2 等离子反映器结构示意图
3VOCs治理与综合利用建议
(1)加大对VOCs的回收使用。(2)结合废气中污染物质的成分、特征等因素制定一个合理的废气治理线路。(3)通过热量回用的方式,采用燃烧法对VOCs进行氧化分解,并回收利用有机物的分解热量。这种换热式热氧化法也是应用的较为光反射的一种方式,但在实际应用的过程中会消耗许多的燃料,通过蓄热式换热,可有使换热效率得到极大的提升,降低能源消耗。(4)在处理浓度一般的VOCs时,可以通过VOCs吸附技术来对其有害物质进行回收处理,也可以利用燃烧的方法实现对其的净化作用,使VOCs达到一个合格的排放标准。(5)在处理浓度较低的废气时,应确定VOCs是否具有一定的歌回收价值,如果回收价值较高那么就可以选择吸附技术展开处理,如果不具有一定的回收价就应该利用燃烧技术以及生物处理技术来展开合理的处理,节约处理的成本。(6)对于一些有着
较强刺激性的气体应通过生物处理技术以及吸附技术的方式来展开合理的处理,对气体完成净化之后在展开排放。(7)在催化燃烧及高温焚烧的过程中往往会出现浓度较高硫、氮等气体,因此在处理的过程中应通过吸附、冷凝及其生物处理等完成综合治理,使其能够达到排放的标准。
4结语
综上所述,随着我国工业化进程的不断加快,大气污染防治的问题也逐渐受人关注,VOCs加重不仅会影响人们的身体健康还不利我国可持续发展战略的实施。因此,在今后的环保工作中,应提高对VOCs问题的治理,结合VOCs的特点、性质以及出现方式不断对其治理措施进行研发和应用,结合VOCs气体的特征采取针对性的治理方式,使VOCs治理水平得到有效的保证,为今后我国环境问题的治理提供助力。
参考文献:
[1]朱琦,覃茜,计桂芳,等.典型行业VOCs排放特点及治理技术[J].轻工科技,2017,33(12):81-83,85.
[2]郭兵兵,刘忠生,王新,等.石化企业VOCs治理技术的发展及应用[J].石油化工安全环保技术,2015,31(4):1-7,9.
[3]王海林,张国宁,聂磊,等.我国工业VOCs减排控制与管理对策研究[J].环境科学,2011,32(12):3462-3468.
[4]罗亮.新形势下的VOCs治理与综合利用技术的探讨[J].低碳世界,2017(27):15-16.
论文作者:黄海
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/1/4
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