近四十年來(lái),我國的工業(yè)取得了突飛猛進(jìn)式的發(fā)展和進(jìn)步,這有力地 了國民經(jīng)濟的發(fā)展,但同時(shí)也帶來(lái)了一些消極問(wèn)題,比如工業(yè)VOC給大氣環(huán)境帶來(lái)了嚴重危害,進(jìn)而給經(jīng)濟社會(huì )的持續發(fā)展形成了阻礙?,F實(shí)中,VOC具有種類(lèi)繁多、分布面廣的特點(diǎn),所以給其治理工作增加了難度。但隨著(zhù)我國對VOC污染問(wèn)題的重視度不斷提升以及各種環(huán)保法規不斷嚴格VOC的排放標準,VOC治理技術(shù)也在不斷改進(jìn)和完善。在這種情況下,我們有 進(jìn)一步對大氣污染問(wèn)題的重視,以至于 進(jìn)一步使社會(huì ) 加關(guān)注VOC污染的治理問(wèn)題。本文正是基于這一出發(fā)點(diǎn),對工業(yè)VOC的定義、來(lái)源、特點(diǎn)以及危害進(jìn)行了分析,并在基礎上就VOC的治理技術(shù)進(jìn)行了探討,希望對相關(guān)環(huán)境治理工作的開(kāi)展能夠有所借鑒。
1、工業(yè)VOC的來(lái)源及特點(diǎn)
工業(yè)VOC排放來(lái)自于眾多,其中排放主要包括印刷、油品儲運、石油煉制以及涂裝等等,工業(yè)VOC的排放量占全部排放量一半以上。工業(yè)VOC具有排放濃度大和污染物種類(lèi)多的特點(diǎn)?,F實(shí)中,因為不同行業(yè)的工藝流程和原材料不同,所以不同行業(yè)的VOC排放也呈現出不同的特點(diǎn)。目前我國在石油化工、化工、包裝、印刷以及表面涂裝等行業(yè)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行對VOC的綜合治理工作。其中,石油化工行業(yè)作為VOC排放的,對其加強監測和治理尤為重要。同時(shí),我國還在原油、成品油的碼頭油庫、加油站等方面積極開(kāi)展油氣回收治理工作。為了降低VOC的污染影響, 還在積極推進(jìn)對水性涂料、低苯溶劑及低毒低揮發(fā)性溶劑的應用。
2、工業(yè)VOC的危害分析
2.1爆炸與火災
VOC中的脂肪烴類(lèi)物質(zhì)在實(shí)際生產(chǎn)中應用廣泛,雖然這類(lèi)物質(zhì)在非的情況下不具有太大的毒性,但這類(lèi)物質(zhì)具有易燃和易爆的特點(diǎn),進(jìn)而可能增加火災或爆炸的風(fēng)險隱患。
2.2危害人體
對于絕大多數VOC而言,都具有刺激性的氣味,人類(lèi)如果長(cháng)期處于這種環(huán)境下,就會(huì )引發(fā)嘔吐、惡心、等不適,嚴重的甚至還會(huì )出現昏迷和抽搐癥狀,對人類(lèi)的大腦、內臟以及神經(jīng)系統造成嚴重損害。此外,VOC中的甲醛、甲苯等物質(zhì)具有致癌作用,如果人類(lèi)不小心觸及就會(huì )傷及、造血器官等,情況嚴重地甚至還會(huì )催患敗血癥或表現出出血癥狀。鹵代烴物質(zhì)可致癌,引發(fā)肝脾腫大、肝功能下降、血小板減少等。
2.3化學(xué)污染
VOC的大量排放還會(huì )導致PM2。5和O3濃度,同時(shí)還會(huì )導致霧霆天氣和光化學(xué)煙霧等環(huán)境問(wèn)題,而這也會(huì )在 程度上影響人類(lèi)自身的健康。
3、工業(yè)VOC的治理技術(shù)
根據voC的治理機理,工業(yè)voC治理技術(shù)可以大致劃分為回收技術(shù)和分解技術(shù)這兩大類(lèi),而這兩大類(lèi)又可以進(jìn)一步細分為一些具體的技術(shù)手段,以下將對這兩大類(lèi)voC治理技術(shù)進(jìn)行詳細討論。
3.1回收技術(shù)
3.1.1吸附法
所謂吸附法就是通過(guò)選擇采用帶有吸附性的物質(zhì)來(lái)捕捉VOC的方法,吸附材料通??梢苑譃榛钚蕴亢蜔o(wú)機吸附材料這兩類(lèi)。其中,活性碳是以碳為主要成分的多孔物質(zhì),比如普通活性炭、破碎狀碳素纖維蜂窩等等。這類(lèi)物質(zhì)的細孔能夠選擇性的吸附那些比細孔小的粒狀物,同時(shí)再借助提升溫度和降低壓力等措施來(lái)達到 吸附目的?;钚蕴课椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)在于可以實(shí)現對VOC的回收和再利用,而且整個(gè)吸附過(guò)程不需要提供能源,缺陷則主要體現為無(wú)法實(shí)現 吸附,總會(huì )有部分VOC殘留,而且吸附材料會(huì )隨著(zhù)吸附進(jìn)程的繼續而逐漸劣化, 成本較高?;钚蕴课椒ㄍǔ6歼\用在化學(xué)成套設備的清洗和大型空調上。而無(wú)機吸附材料主要包括沸石和硅石這兩類(lèi)。沸石主要利用其結晶結構相對有較大空隙的特點(diǎn)來(lái)實(shí)現吸附,整個(gè)吸附過(guò)程也需要通過(guò)提升溫度和降低壓力等方式來(lái)實(shí)現。這類(lèi)方法除了具備活性炭吸附法的眾多優(yōu)點(diǎn)之外,而且因為不含有碳,所以具有不燃性,缺點(diǎn)是應用成本較高。沸石吸附法主要用于加油站和化學(xué)成套設備的清洗等。
3.1.2吸收法
與吸附法主要通過(guò)利用物理物質(zhì)的細孔來(lái)吸附和捕捉VOC的方式不同,吸收法是根據相似相溶的原來(lái)來(lái)實(shí)現對VOC的吸收。這類(lèi)方法一般先采用低揮發(fā)溶劑來(lái)實(shí)現對VOC的吸收,然后再利用VOC分子與吸收劑間的物理特性差異來(lái)實(shí)現二者分離。一般而言,針對VOC的吸收主要采用物理吸收方式,常用的吸收劑為柴油、煤油等?,F實(shí)中,只要VOC可以溶解于吸收劑,那么理論上就可以應用吸收法對其進(jìn)行處理,之后再對吸收液進(jìn)行分離和處理,進(jìn)而實(shí)現回收目的。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于能夠回收有用的VOC成分,缺點(diǎn)是吸收劑的吸收范圍往往都比較窄,而且費用高昂,很容易導致二次污染問(wèn)題?,F實(shí)中,吸收法主要被應用于對中等濃度且排氣量大的VOC的處理。
3.1.3凝縮法
現實(shí)中,物在不同的溫度下會(huì )表現出不同的飽和度,所以可以利用這種特性,通過(guò)提升和降低壓力的方式來(lái)將蒸汽環(huán)境中的物質(zhì)以冷凝的方式提取出來(lái)。這種方法優(yōu)點(diǎn)是可以對廢氣實(shí)現較高程度的凈化,缺點(diǎn)是應用難度較高,而且往往需要借助冷凝冰來(lái)實(shí)現降溫,使用成本較大。該方法一般適用于對那些濃度較高且溫度較低的廢氣的處理。
3.2分解技術(shù)
VOC的分解處理技術(shù)包括燃燒法和非燃燒法。
3.2.1燃燒法
所謂燃燒法,就是指通過(guò)燃燒的方式來(lái)將VOC中的碳氧化物分為為CO2的處理技術(shù),該技術(shù)又可以被進(jìn)一步細分為直接燃燒法、蓄熱燃燒法和催化燃燒法。因為絕大多數VOC都是由碳、氫、氧等構成的化合物,所以使用直接燃燒法就可以將VOC分解為CO2和H2O等物質(zhì)。直接燃燒法的優(yōu)點(diǎn)是裝置便宜,而且對很多VOC種類(lèi)都適用,缺點(diǎn)是低濃度下需要添加助燃劑,而且產(chǎn)生的CO2對環(huán)境照樣存在 程度的危害。直接燃燒法主要被用于印刷、涂裝等行業(yè)。蓄熱燃燒法是利用陶瓷等蓄熱體蓄熱燃燒分解VOC,優(yōu)點(diǎn)是熱效率很高,缺點(diǎn)是裝置成本很高,而且不能間斷運轉。蓄熱燃燒法通常被用于涂裝、印刷、化學(xué)成套設備等行業(yè)。催化燃燒法是通過(guò)加人催化劑的方式來(lái)降低氧化分解VOC時(shí)所需要的溫度,優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現低溫燃燒,而且產(chǎn)生的NO量較少,缺點(diǎn)是催化劑的使用成本較高,主要被用于印刷和化學(xué)成套設備等行業(yè)。
3.2.2非燃燒法
非燃燒法主要包括以下幾類(lèi):一、生物處理法。該方法主要利用微生物填充層來(lái)實(shí)現對通過(guò)VOC的轉化和處理,能夠將揮發(fā)性物質(zhì)轉換為簡(jiǎn)單的無(wú)機物;二,光催化劑法。該方法通過(guò)借助光催化劑在紫外光輻射下具有較強氧化能力的空穴,進(jìn)而實(shí)現對VOC的分解目的。第三,放電等離子體法。這種方法可以利用 電子輻射來(lái)破壞VOC的結構,進(jìn)而將其轉化成易回收或的物質(zhì)。
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