摘 要:隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的污染物越來越多,特別是VOCs污染的危害尤其嚴(yán)重。本文首先介紹了VOCs污染的來源及其危害,進(jìn)而探討了幾種常見的VOCs污染處理技術(shù),希望能為工業(yè)污染的防治提供一定借鑒。
關(guān)鍵詞:VOCs污染;危害;處理技術(shù)
隨著國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)污染正在變得越來越嚴(yán)重。對于VOCs,國際上一般給出如下定義:作為有機(jī)化合物,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,其沸點(diǎn)低于50~260 ℃、熔點(diǎn)低于室溫。它的來源非常廣,且類型多樣,在石油工業(yè)、交通行業(yè)等都會(huì)形成大量的VOCs污染,不但會(huì)給自然生態(tài)環(huán)境帶來很大的影響,還會(huì)嚴(yán)重危害人們的生命健康,其具有區(qū)域性、混合性的特點(diǎn);影響區(qū)域不會(huì)被限制于產(chǎn)生污染的地區(qū),它會(huì)借助于空氣傳播至所在城市的各個(gè)角落。當(dāng)前人們所廣泛關(guān)注的霧霾,VOCs就是其產(chǎn)生原因之一。
一、VOCs污染的來源及其危害
VOCs 的來源非常廣,一般包括兩類:天然源、人為源。前者源自于植物的次生反應(yīng),是不可控的;后者又包括了工業(yè)源、生活源等。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),國內(nèi)工業(yè)源產(chǎn)生的VOCs較多,占到了其總量的50%。而且,其產(chǎn)生的VOCs類型多樣,氣味特別,大多數(shù)還有奇臭,會(huì)產(chǎn)生毒性、及致癌反應(yīng),嚴(yán)重的會(huì)引發(fā)人體出現(xiàn)各種疾病,特別是苯、以及甲醛等物質(zhì)對人身健康影響最大。
VOCs的危害巨大,除了自身會(huì)帶來很多的危害,還會(huì)形成二次污染。在工業(yè)生產(chǎn)較為集中的地區(qū),受到紫外線的直射后,VOCs、NOx和空氣中存在的O、O3、OH等會(huì)產(chǎn)生某些光化學(xué)反應(yīng),形成某些嚴(yán)重的光化學(xué)污染。此外,在一定的環(huán)境下,VOCs還會(huì)與某些顆粒物構(gòu)成二次有機(jī)氣溶膠(secondary organic aerosols,SOA)。其中產(chǎn)生了大量的致癌物質(zhì),還會(huì)危害到大氣可見度,是產(chǎn)生光化學(xué)污染、霧霾等的重要因素。
二、VOCs污染處理技術(shù)
VOCs污染的危害如此嚴(yán)重,就需要對其加以有效的控制,可以通過創(chuàng)新生產(chǎn)技術(shù)以及優(yōu)化生產(chǎn)流程來實(shí)現(xiàn),面對日益嚴(yán)重的VOCs污染,當(dāng)前的處理技術(shù)主要包括以下幾類。
(一)吸附法
該方法主要是應(yīng)用吸附技術(shù)來吸收VOCs。對吸附性能會(huì)產(chǎn)生影響的主要是VOCs的類型、密度、吸附素材的選擇等。該方法具有以下特點(diǎn),應(yīng)用簡便、排污效率較高(能夠達(dá)到90%)、脫附后還能加以再利用,當(dāng)前已是處理VOCs污染的重要手段之一。該方法更多的是應(yīng)用在低濃度的廢氣處理過程中,如果遇到高濃度的情況,就需要先利用冷凝等技術(shù)進(jìn)行處理,然后再進(jìn)行吸附處理。
(二)冷凝法
該方法主要是應(yīng)用加壓或降溫手段,使得處在氣體狀態(tài)的污染物冷凝從而加以分離,它是利用了VOCs在各種溫度下有著不一樣的飽和蒸氣壓這一特點(diǎn)。該方法更多的是應(yīng)用在高濃度的廢氣處理過程中,經(jīng)冷凝處理后仍會(huì)殘留一定比例的VOCs,這就需要進(jìn)行再次處理。因?yàn)樵摲椒▽υO(shè)備的需求較高,一般會(huì)與吸附法或別的處理方法結(jié)合起來使用,這樣既能夠減少去污成本,又能夠增強(qiáng)污染處理效率。
(三)吸收法
該方法主要是應(yīng)用低揮發(fā)或不揮發(fā)物質(zhì)來吸收大氣中的 VOCs,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)去污的目的。對于VOCs的吸收大多是物理作用,對水溶性較高的物質(zhì),一般采用水來加以吸收,最后得到的吸收液通過處理還能加以回收;此外,考慮到有機(jī)物的相似相溶特性,還會(huì)使用沸點(diǎn)較高的柴油等來進(jìn)行吸收,并對其采取解吸程序,實(shí)現(xiàn)回收,而且使的溶劑能夠再生,能夠循環(huán)利用;吸收液也能夠被當(dāng)作危廢委托給有資質(zhì)的單位加以處置。
(四)燃燒法
該方法主要是在高溫下對VOCs進(jìn)行燃燒處理,使其分化為CO2、H2O。一般來說,假如VOCs的濃度非常高,進(jìn)行燃燒處理后所產(chǎn)生的熱能能夠維持其分化所必須的溫度時(shí),應(yīng)用燃燒法就較為合理;假如VOCs的濃度并不高,而要求一定的燃料或耗能來對其進(jìn)行加熱處理,所需成本巨大。所以,當(dāng)VOCs的濃度不高時(shí),為了節(jié)省去污成本,增強(qiáng)工業(yè)生產(chǎn)效率,又發(fā)展出了兩種新的處理技術(shù),蓄熱式熱力焚燒技術(shù)(RTO)以及催化燃燒技術(shù)(RCO)。
(五)光催化氧化法
該方法主要是在紫外線的直射下,應(yīng)用一定的催化劑對VOCs進(jìn)行處理。實(shí)踐表明,該方法對于低濃度的VOCs更為有效。理想情況下,該方法可以將污染物徹底的分化成CO2和H2O。然而,在實(shí)際情況下,其具有以下不足:反應(yīng)效率較慢、催化劑容易失活且很難固定,對VOCs的處理還會(huì)生成醛、酮等物質(zhì),形成二次污染,以上不足之處都嚴(yán)重的限制了該方法的推廣使用。
(六)生物法
該方法主要是對污染物進(jìn)行生物處理,經(jīng)過一定的時(shí)間之后,利用微生物將其中的VOCs以及其他污染物分解成CO2和H2O。該方法的優(yōu)點(diǎn)非常多,應(yīng)用簡單,所需成本較低,不會(huì)形成二次污染等,不過因?yàn)樘幚硭俣容^慢,效率不高,更多的被用于低濃度污染物的處理。近些年,隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展,生物菌落等的研發(fā)工作持續(xù)地獲得突破,使得該方法有望在VOCs污染的處理過程中獲得更為廣泛的使用。
三、結(jié)語
總的來講,工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的VOCs類型多樣,特性各異,形成條件復(fù)雜,除了上面介紹的幾類VOCs處理技術(shù),業(yè)內(nèi)也在不斷研發(fā)更加適合自身發(fā)展的處理技術(shù),而且也已逐步形成了多種有效的VOCs處理技術(shù)。不過,在實(shí)際應(yīng)用過程中,使用一種技術(shù)常常不能取得非常理想的效果,這就要求結(jié)合多種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),通過組合工藝來加以處理,不但能夠提高去污效率,也能盡可能的減少運(yùn)行成本。所以,在未來的工作中我們要充分掌握各種技術(shù)的特點(diǎn)及其運(yùn)用條件,針對VOCs的具體情況進(jìn)行綜合分析處理,以獲得最為理想的排污效果。
參考文獻(xiàn):
[1]陶宇鵬,陳中明,代茂節(jié),等.揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)污染治理中吸附技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用[J].低溫與特氣, 2015, 33(6):45-50.
作者簡介:靳海濤(1984-),男,漢族,河南平頂山人,碩士。