有機(jī)廢氣的集成治理方案優(yōu)化措施

張婷婷

(浙江中藍(lán)環(huán)境科技有限公司，浙江 溫州 325000)

1 案例概況

溫州市精彩汽車(chē)零部件有限公司，位于浙江省溫州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)濱海園區(qū)海棠路230號(hào)，是一家汽車(chē)零配件生產(chǎn)加工企業(yè)，主要生產(chǎn)汽車(chē)零配件以及年產(chǎn)5 000萬(wàn)只汽車(chē)內(nèi)飾配件產(chǎn)品。由于客戶(hù)要求較高，現(xiàn)企業(yè)擬為生產(chǎn)車(chē)間三層引進(jìn)4臺(tái)移印機(jī)和1臺(tái)烘干機(jī)，用于廠內(nèi)自行加工，同時(shí)擬為生產(chǎn)車(chē)間二層引進(jìn)一條小型高端平面地軌生產(chǎn)線，用于研發(fā)工藝復(fù)雜產(chǎn)品，項(xiàng)目建成后預(yù)計(jì)增加年產(chǎn)100萬(wàn)只環(huán)保汽車(chē)內(nèi)飾配件、年移印加工80萬(wàn)只環(huán)保汽車(chē)內(nèi)飾配件，并對(duì)現(xiàn)有廢水處理設(shè)備進(jìn)行改造提升，項(xiàng)目總投資260萬(wàn)元。

2 有機(jī)廢氣危害

根據(jù)有機(jī)廢氣的來(lái)源特點(diǎn)得出：不同的有機(jī)廢氣所產(chǎn)生的危害對(duì)于人類(lèi)身體健康造成的影響不盡相同，比如有機(jī)廢氣中的苯會(huì)對(duì)人的神經(jīng)系統(tǒng)造成致命的影響，當(dāng)其進(jìn)入到人體內(nèi)部時(shí)，會(huì)減緩人類(lèi)行動(dòng)。如果其濃度超過(guò)空氣含量的2%時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致人類(lèi)產(chǎn)生急性中毒現(xiàn)象。再比如有機(jī)廢氣中的腈類(lèi)氣體，會(huì)對(duì)人體的呼吸系統(tǒng)造成極大的危害，人體一旦吸入大量的腈類(lèi)氣體，呼吸道會(huì)受到刺激，使人出現(xiàn)呼吸困難現(xiàn)象，嚴(yán)重者造成窒息，甚至造成人類(lèi)死亡[1-2]。

3 有機(jī)廢氣的集成治理方案優(yōu)化措施

3.1 回收法

回收法可以分為冷凝法、生物膜法和活性炭吸附法三種類(lèi)型。

3.1.1 冷凝法

這一方法主要是根據(jù)有機(jī)廢氣本身的飽和蒸氣壓特性實(shí)現(xiàn)，由于不同的有機(jī)廢氣在不同的溫度和環(huán)境下，本身的飽和蒸氣壓不盡相同，該方法正是基于這一特性，對(duì)其進(jìn)行分離，改變其現(xiàn)狀，達(dá)到集成治理的根本目的[3-4]。具體流程如下。

1)升高系統(tǒng)壓力，將其中的一部分氣態(tài)污染物進(jìn)行分離，實(shí)現(xiàn)與有機(jī)廢氣的集成處理與優(yōu)化。

2)冷凝法還比較適用于一些沸點(diǎn)高、濃度高且揮發(fā)性較強(qiáng)的有機(jī)廢氣處理，可以有效減少有機(jī)廢氣中的有害成分，實(shí)現(xiàn)資源再利用，降低和減少對(duì)人體和自然環(huán)境的污染。有機(jī)廢氣冷凝法處理流程如圖1所示。

圖1 有機(jī)廢氣冷凝法處理流程圖

3.1.2 生物膜法

在運(yùn)用生物膜法的過(guò)程中，當(dāng)水與有機(jī)廢氣接觸之后，其內(nèi)部的有害物質(zhì)就會(huì)溶解，因?yàn)樯锬しㄖ芯哂形⑸铮瑫?huì)將有機(jī)廢氣中的一些有害物質(zhì)進(jìn)行分解與代謝，而經(jīng)過(guò)分解與代謝之后的物質(zhì)，會(huì)再次與水融合，其余的物質(zhì)會(huì)揮發(fā)到空氣中。生物膜法具有操作簡(jiǎn)便、成本低廉等特點(diǎn)，且在代謝和分解的過(guò)程中不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生任何危害，進(jìn)入大氣中也不會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成二次污染，但是該方法對(duì)于一些體積較大的有機(jī)廢氣處理并不適用。

3.1.3 活性炭吸附法

活性炭吸附法比較適用于一些濃度低、體積大和溫度低的有機(jī)廢氣的集成處理與優(yōu)化。在活性炭吸附法的使用過(guò)程中，可以對(duì)有機(jī)廢氣起到良好的吸附作用，降低有機(jī)廢氣的濃度比例?，F(xiàn)階段，活性炭吸附法需要使用到的材料主要有蜂窩狀、球狀活性炭、活性炭以及活性炭纖維等。

但需要注意的是，由于活性炭一般為固體形態(tài)，比如顆?；蛘叻勰?，所以不能將其直接放置于凈化設(shè)備中，并在使用之前要對(duì)其做好預(yù)處理工作，這樣活性炭的表面才會(huì)產(chǎn)生微孔，從而用來(lái)吸收有機(jī)廢氣中的有害有毒物質(zhì)。雖然，該方法目前已經(jīng)十分成熟，且在有機(jī)廢氣的集成處理和優(yōu)化方面具有十分重要的作用，但是由于其依然難以在高溫和濕潤(rùn)的環(huán)境下進(jìn)行操作，且吸附能力有限，在具體的使用過(guò)程中應(yīng)當(dāng)小心謹(jǐn)慎。

3.2 消除法

消除法可以分為先進(jìn)氧化法和催化燃燒法兩種類(lèi)型。

3.2.1 先進(jìn)氧化法

先進(jìn)氧化法是有機(jī)廢氣消除法中最重要的一種方法，該方法主要是通過(guò)大氣清潔劑(OH)中的反應(yīng)鏈實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)廢氣的氧化與分解，所形成的產(chǎn)物主要包括二氧化碳和水等無(wú)害物質(zhì)。對(duì)于本工程項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，如果可以長(zhǎng)期使用這一方法，會(huì)有效提升大氣清潔劑的質(zhì)量和效率。但是該方法在使用過(guò)程中還需要加入一些其他的物質(zhì)，這些物質(zhì)可以產(chǎn)生羥基、自由基并與水融合，從而將有機(jī)廢氣進(jìn)行分解。先進(jìn)氧化法因其自身操作簡(jiǎn)單、條件容易滿(mǎn)足等的特點(diǎn)，得到了國(guó)家和大部分汽車(chē)零部件生產(chǎn)企業(yè)的高度重視和廣泛關(guān)注[5]。

3.2.2 催化燃燒法

催化燃燒法指的是將有機(jī)廢氣進(jìn)行催化燃燒，實(shí)現(xiàn)對(duì)其的集成治理與優(yōu)化，但是由于該方法中所使用的燃燒火焰與普通的火焰有很多不同之處，且燃點(diǎn)較低，溫度也相對(duì)較低，可以有效減少能量的消耗，提升工作效率。同時(shí)，該方法還有一定的缺點(diǎn)，即：有機(jī)廢氣的種類(lèi)與物質(zhì)含量較多，每一種氣體都有不同的燃點(diǎn)，因此燃燒條件也就不盡相同，所以還需要使用到一定的催化劑，但需要催化劑具有較高的活性和穩(wěn)定性。

現(xiàn)階段，企業(yè)在使用催化燃燒法的過(guò)程中，會(huì)使用到Pd、Pt、Rh、Au等金屬作為催化劑的主要材料。需要特別注意的是，由于催化劑燃燒法對(duì)器械有著較高的要求，需要其具備超強(qiáng)的抗沖擊性和抗熱沖刷性，才能保證催化燃燒的順利進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)廢氣的集成治理與優(yōu)化。

3.2.3 吸附法

在對(duì)有機(jī)廢氣的集成處理與優(yōu)化過(guò)程中，一部分企業(yè)還會(huì)使用到吸附法。吸附法指的是使用多孔固體吸附劑實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)廢氣中有害和有毒物質(zhì)的吸附效果。由于汽車(chē)零部件在生產(chǎn)和制造的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣，其在分子引力的作用下，通過(guò)吸附法可以有效提升吸附效果，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)廢氣的集成處理與優(yōu)化目的。但是，由于吸附技術(shù)主要為物理吸附，這一過(guò)程中有機(jī)廢氣會(huì)表現(xiàn)出超強(qiáng)的可能性，在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后，吸附劑中的有害和有毒物質(zhì)呈現(xiàn)出飽和的狀態(tài)。

在使用吸附法過(guò)程中，當(dāng)吸附劑失去吸附效果時(shí)要進(jìn)行及時(shí)更換，但要求吸附劑必須要具備循環(huán)使用的特點(diǎn)，這樣才能降低吸附劑對(duì)有機(jī)廢氣集成治理和優(yōu)化造成的不利影響。除此之外，由于吸附技術(shù)在運(yùn)用的過(guò)程中會(huì)存在很多的制約因素，比如有機(jī)廢氣的性質(zhì)、濃度和吸附劑的性質(zhì)等，而吸附法不僅可以有效提升治理水平，而且能更好地幫助工作人員了解吸附的實(shí)際情況，深受各個(gè)汽車(chē)零部件生產(chǎn)企業(yè)的喜愛(ài)。

4 有機(jī)廢氣集成治理的必要性及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

4.1 必要性

當(dāng)前形勢(shì)下，我國(guó)汽車(chē)零配件生產(chǎn)加工行業(yè)領(lǐng)域不斷發(fā)展，其中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣越來(lái)越多，這些廢氣會(huì)對(duì)周?chē)淖匀画h(huán)境和人類(lèi)身體健康造成很大的負(fù)面影響。而采取有效的方法對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行集成治理，不僅可以更好地促進(jìn)企業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展，而且能降低其對(duì)環(huán)境的影響和破壞。有機(jī)廢氣的集成治理主要是通過(guò)不同的治理方案減少有機(jī)溶劑的使用量，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行集成治理可以實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)廢氣排放的合理控制，而在這一過(guò)程中，應(yīng)充分利用不同的治理舉措，加大對(duì)其的凈化與回收力度，保證企業(yè)在正常生產(chǎn)的同時(shí)減少和降低有機(jī)廢氣對(duì)環(huán)境造成的影響，從而幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

4.2 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

在對(duì)有機(jī)廢氣的集成處理過(guò)程中，由于存在光照，一部分半導(dǎo)體材料會(huì)受光照的影響產(chǎn)生一些自由基物質(zhì)，自由基作為一種強(qiáng)氧化物質(zhì)，在不同的溫度條件下會(huì)發(fā)生不同的反應(yīng)。另外，由于自由基物質(zhì)的反應(yīng)速度和應(yīng)用效率也有著很大的優(yōu)勢(shì)，有機(jī)物質(zhì)回收更加便捷，該物質(zhì)在含有氯化物和苯系物的同時(shí)，其自身的降解物質(zhì)也可以得到充分發(fā)揮。經(jīng)過(guò)業(yè)內(nèi)人士的不斷研究和探索，二氧化氯催化技術(shù)和苯系的有機(jī)廢氣的集成處理逐漸被應(yīng)用到了我國(guó)大部分的汽車(chē)零配件生產(chǎn)加工行業(yè)領(lǐng)域中，但是由于這一治理方案出現(xiàn)的時(shí)間并不是很長(zhǎng)，加之投資成本過(guò)高，還需要對(duì)其進(jìn)行更進(jìn)一步的研究與分析。從另一個(gè)角度來(lái)看，當(dāng)前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)蓬勃發(fā)展，未來(lái)時(shí)期內(nèi)更為完善的集成治理防范會(huì)成為有機(jī)廢氣的主要處理方法，這對(duì)于保護(hù)周?chē)匀画h(huán)境和人類(lèi)身體健康具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

5 結(jié) 論

汽車(chē)零部件在生產(chǎn)和制造過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣無(wú)論是對(duì)周?chē)淖匀画h(huán)境，還是人類(lèi)的身體健康都危害較大，而相對(duì)于其他的污染物來(lái)說(shuō)，有機(jī)廢氣的集成治理與優(yōu)化還具有很多的困難之處。為此，企業(yè)應(yīng)當(dāng)結(jié)合自身的實(shí)際情況，在了解有機(jī)廢氣的來(lái)源特點(diǎn)的基礎(chǔ)之上，采取針對(duì)性的措施做好對(duì)有機(jī)廢氣的集成處理與優(yōu)化，減少其對(duì)自然環(huán)境和人類(lèi)身體健康造成的負(fù)面影響，從而更好地促進(jìn)行業(yè)領(lǐng)域的健康與可持續(xù)發(fā)展。

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