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深圳市奧斯恩凈化技術(shù)有限公司
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揮發(fā)性有機(jī)物VOCs污染空氣的防治技術(shù)分析
2020-11-24 閱讀(2259)
揮發(fā)性有機(jī)物是一種有機(jī)污染物，是造成大氣污染的復(fù)合物質(zhì)之一，同時(shí)對人體健康也會造成一定的危害。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，揮發(fā)性有機(jī)物排放量不斷增加，引發(fā)的霧霾以及光化學(xué)煙霧等污染事件也日益嚴(yán)重。本文主要闡述了揮發(fā)性有機(jī)物的概念、分類以及污染來源，并對揮發(fā)性有機(jī)物的治理技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)闡述。結(jié)果表明，選用組合技術(shù)對于揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行治理能夠?qū)崿F(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，并且降低污染治理費(fèi)用的目的，具有較好的治理效果。
揮發(fā)性有機(jī)物是一種有機(jī)污染物的總稱，對于人體健康有多方面的危害性，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：大部分的揮發(fā)性有機(jī)物均具有刺激性氣味，這種氣體對人體有致癌以及基因突變的作用;如果揮發(fā)性有機(jī)物濃度過高，人會出現(xiàn)眩暈和惡心等情況，重者會危及生命安全;有些揮發(fā)性有機(jī)物還會引起火災(zāi)。由此可見揮發(fā)性有機(jī)物對人體和整個生態(tài)環(huán)境危害巨大，必須進(jìn)行科學(xué)的防治。
1 揮發(fā)性有機(jī)物的來源
(1)大氣污染的來源。大氣中揮發(fā)性有機(jī)物污染的來源主要包括室內(nèi)和室外兩個方面，室外的揮發(fā)性有機(jī)物主要來源于在工業(yè)當(dāng)中生產(chǎn)(比如在化工冶煉以及表面涂裝和電子產(chǎn)業(yè)中)、化學(xué)燃料的燃燒以及交通工具產(chǎn)生的尾氣等;室內(nèi)污染來源主要來自于煤和天然氣的燃燒產(chǎn)物以及建筑材料的揮發(fā)性物質(zhì)等等。
(2)水體污染的來源。水體中的揮發(fā)性有機(jī)物目前已經(jīng)達(dá)到上千種，其中對于人體有害的大概有兩百多種。水體中可揮發(fā)性有機(jī)物的來源主要是企業(yè)排放的工業(yè)廢水和廢氣，水中的藻類代謝物經(jīng)過消毒之后也會產(chǎn)生部分揮發(fā)性有機(jī)物。
2 揮發(fā)性有機(jī)物對于環(huán)境的危害
揮發(fā)性有機(jī)物中的碳?xì)浠衔锱c氮氧化合物在紫外線的作用下能夠合成臭氧，這種臭氧可以導(dǎo)致光化學(xué)煙霧危害的發(fā)生，光化學(xué)煙霧嚴(yán)重危害人類的身體健康和動植物的生長。
揮發(fā)性有機(jī)物參與大氣中二次氣溶膠的形成，附著在這種膠體的周圍，能夠較長的保存的大氣之處，而且對于光的散射能力較強(qiáng)，在一定程度上影響了大氣的能見度。
在我國城市上空當(dāng)中形成的霧霾以及酸雨等氣體污染，很大程度上是由于揮發(fā)性有機(jī)物導(dǎo)致的。揮發(fā)性有機(jī)物的刺激性氣味會使人體感到不適，能夠刺激人體的呼吸道和眼睛，使皮膚產(chǎn)生過敏，具有致癌作用，特別是揮發(fā)性有機(jī)物中的苯和甲醛，對人體會造成很大的危害[3]。
3 揮發(fā)性有機(jī)物的防治措施
3.1 揮發(fā)性有機(jī)物的回收技術(shù)
對于濃度較高，而且具有回收價(jià)值的揮發(fā)性有機(jī)物，我們可以采用回收的技術(shù)進(jìn)行循環(huán)利用，經(jīng)常使用的回收技術(shù)，包括吸附、冷凝、膜分離等。
(1)液體吸收技術(shù)。
這種技術(shù)能夠使得揮發(fā)性有機(jī)物從氣象轉(zhuǎn)移到液相，然后再對吸附的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行回收處理。這種回收循環(huán)利用的技術(shù)可以消除氣體中的污染物，得到一些能夠循環(huán)利用的物質(zhì)。
這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是投資費(fèi)用較少，施工工藝比較簡單，價(jià)格相對合理，適用的范圍是揮發(fā)性有機(jī)物數(shù)量較大、濃度較高以及溫度較低的情況，這種方法的缺陷是設(shè)備容易受到氣體的腐蝕，存在二次污染的可能性。
(2)吸附回收的技術(shù)。
吸附回收技術(shù)是利用多孔吸附劑來處理揮發(fā)性有機(jī)物，使得揮發(fā)性有機(jī)物的成分濃縮于固體的表面，用以達(dá)到分離目的。
這種處理技術(shù)應(yīng)用極為廣泛，主要適用于濃度較低，通量較高的有機(jī)廢氣的治理。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是去除率比較高，沒有二次污染，氣體去除比較*，而且能夠自動控制;缺點(diǎn)是由于吸附劑吸附的量有限，因此不能夠處理濃度較高的揮發(fā)性有機(jī)物，如果揮發(fā)性有機(jī)物中含有膠質(zhì)雜質(zhì)，那么吸附劑就很容易失去效果。
(3)冷凝回收技術(shù)。
冷凝回收技術(shù)就是通過降低揮發(fā)性有機(jī)物的溫度，來使得其轉(zhuǎn)化為其他形態(tài)，用于回收有機(jī)污染物。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以適用于沸點(diǎn)較高，濃度較高的揮發(fā)性氣體回收利用，通?？梢宰鳛橐陨蟽煞N回收技術(shù)的輔助手段，缺點(diǎn)是由于需要低溫導(dǎo)致能量消耗很大，操作費(fèi)用較高。
(4)膜分離技術(shù)回收。
膜分離技術(shù)是利用揮發(fā)性有機(jī)物與其他物質(zhì)穿透人工膜的性質(zhì)各異的原理設(shè)計(jì)出來的一種方法。早是用于汽油產(chǎn)品的回收，分離汽油回收氣體中的甲烷乙烷等物質(zhì)。這種方法適用于高濃度揮發(fā)性有機(jī)物氣體的回收，并且沒有二次污染，缺點(diǎn)是回收成本較高，膜分離技術(shù)價(jià)格較為昂貴。
3.2 揮發(fā)性有機(jī)物的銷毀技術(shù)
(1)利用催化器進(jìn)行燃燒。
這種技術(shù)是在低溫之下在揮發(fā)性有機(jī)物中參入催化劑，*進(jìn)行氧化分解，能得到純凈氣體的方法。催化劑的燃燒技術(shù)適用于可燃或者高溫的揮發(fā)性氣體的治理。
具有的優(yōu)點(diǎn)是安全系數(shù)比較高，且能量消耗較低，工藝操作比較簡單。但是缺點(diǎn)是不允許氣體中有影響催化劑效果的雜質(zhì)存在，必須要對于廢氣進(jìn)行提前處理，如果在燃燒過程中，廢氣含有大量的硫化物，則不適用于催化器燃燒技術(shù)。
(2)高溫焚燒技術(shù)。
高溫焚燒技術(shù)主要是用于組成成分較為復(fù)雜的揮發(fā)性有機(jī)氣體。目前有三種高溫焚燒技術(shù)，一種是進(jìn)行直接焚燒的焚燒爐，第二種對流轉(zhuǎn)換式焚燒爐，第三種是蓄熱式焚燒爐。高溫焚燒技術(shù)主要用于制漆工業(yè)以及制藥工業(yè)的廢氣處理。
(3)生物氧化技術(shù)。
利用生物氧化技術(shù)處理揮發(fā)性有機(jī)物，主要是利用微生物的新陳代謝過程，對于有機(jī)揮發(fā)物進(jìn)行自然的分解和利用，終變成對于環(huán)境無害的二氧化碳和水。這種技術(shù)只能夠降解某些特定的揮發(fā)性有機(jī)物，一些生物菌對于周圍環(huán)境條件要求較高，普遍適應(yīng)性不高。
(4)光催化技術(shù)。
光催化技術(shù)是目前有前景的治理污染的新技術(shù)，其對于揮發(fā)性有機(jī)物的降解可達(dá)到九成以上。這種技術(shù)的原理是在特定的光波長照射下，催化技術(shù)將揮發(fā)性有機(jī)物的表面進(jìn)行氧化還原，終生成對環(huán)境無害的二氧化碳和水等小分子物質(zhì)。
光化學(xué)的催化的穩(wěn)定性比較高，而且來源廣泛，對于很多毒性較強(qiáng)的有機(jī)物均具有催化作用，整個處理過程操作也較為簡單。
3.3 組合技術(shù)處理揮發(fā)性有機(jī)物
揮發(fā)性有機(jī)物成分比較復(fù)雜，大多數(shù)行業(yè)中的揮發(fā)性有機(jī)物排放都采取混合物形式，因此采用單一的技術(shù)往往達(dá)不到實(shí)際的效果，在這種情況下我們可以采用組合方式處理廢氣，這樣不但能夠降低處理費(fèi)用，能夠取得更好的治果。
(1)吸附濃縮-催化燃燒技術(shù)。
這種技術(shù)采用的原理是以蜂窩活性炭作為吸附劑，當(dāng)蜂窩活性炭吸附飽和之后，其濃縮的有機(jī)物在送往催化劑進(jìn)行催化燃燒，分解成沒有污染的二氧化碳和水，達(dá)到廢熱利用以及污染治理的目的。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是凈化效率較高、投資成本較低，在啟動之后，無需再進(jìn)行加熱，產(chǎn)生的熱廢氣又使得活性炭再生，達(dá)到了循環(huán)利用的目的。
(2)吸附濃縮-蓄熱燃燒技術(shù)。
這種技術(shù)是利用陶瓷蓄熱體將尾氣的熱量直接蓄積在其中，然后高溫區(qū)的氣體可以直接加熱需要處理的廢氣，這種技術(shù)的熱轉(zhuǎn)換效率在70%以上。吸附濃縮-蓄熱燃燒技術(shù)可以擴(kuò)展催化燃燒和粉高溫焚燒技術(shù)的應(yīng)用范圍，并且逐步取代了傳統(tǒng)的催化燃燒技術(shù)。
4 結(jié)束語
目前將大氣污染防治規(guī)劃擴(kuò)展到揮發(fā)性有機(jī)物，提出全面治理揮發(fā)性有機(jī)物等聯(lián)合工作措施。鼓勵企業(yè)多采用清潔生產(chǎn)技術(shù)和廢氣處理工藝，用以減少揮發(fā)性有機(jī)物的排放。由于現(xiàn)在揮發(fā)性有機(jī)物氣體多數(shù)為混合排放，因此采用單一處理技術(shù)，很難達(dá)到良好的治理效果，需要采用多種技術(shù)進(jìn)行綜合治理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)污染物達(dá)標(biāo)排放的目的，起到了比較好的凈化治理效果。
