吳再君
(浙江天川環(huán)??萍加邢薰?浙江杭州 310015)
在國家環(huán)保部2017年開展的第七輪次“2+26”城市大氣污染防治強(qiáng)化督查發(fā)現(xiàn),揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)問題最突出,其中以工業(yè)源VOCs排放最多。VOCs不僅本身具有較強(qiáng)毒性,還是影響我國區(qū)域大氣復(fù)合污染的重要因素。因此,控制VOCs對改善我國大氣環(huán)境質(zhì)量具有重要意義。
揮發(fā)性有機(jī)化合物(VolatileOrganicCompounds,VOCs)是指在常壓下,任何沸點(diǎn)低于260℃的有機(jī)化合物,或在室溫(25℃)下飽和蒸氣壓超過133.32Pa,以氣態(tài)分子的形態(tài)排放到空氣中的所有有機(jī)化合物的總稱。揮發(fā)性有機(jī)廢氣在日常生產(chǎn)和生活中來源非常廣泛,而且性質(zhì)復(fù)雜多樣,其中最為突出的工業(yè)過程源,影響非常大。揮發(fā)性有機(jī)化合物通常具有毒性、易燃易爆以及有惡臭味的特點(diǎn)。同時在紫外線光照的情況下,會再次產(chǎn)生光化學(xué)煙霧污染。因此,不論是從環(huán)境保護(hù)角度,還是保護(hù)健康和安全生產(chǎn)的角度來看,VOCs治理勢在必行,任重而道遠(yuǎn)。
如今,揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理的主流技術(shù)是蓄熱式熱力氧化技術(shù),處理方式具有最有效、最徹底的優(yōu)勢。相對于傳統(tǒng)的燃燒技術(shù),蓄熱式熱力氧化技術(shù)具有操作成本低、凈化效率高的優(yōu)點(diǎn)。與此同時,蓄熱式熱氧化技術(shù)可將焚燒過程中產(chǎn)生的熱量循環(huán)兩次,回收率很高,可以帶來巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。蓄熱式熱力氧化技術(shù)在西方國家已得到廣泛應(yīng)用,因?yàn)樗荒芡ㄟ^添加部分輔助燃料來實(shí)現(xiàn)自加熱操作。揮發(fā)性有機(jī)廢氣的濃度通常在每立方米2~8g之間,適用于蓄熱式熱氧化技術(shù)的凈化。同時,利用蓄熱式熱氧化技術(shù)對有機(jī)物含量高、固體顆粒物含量低的難降解有機(jī)廢氣進(jìn)行凈化處理,凈化效率可達(dá)95%以上。
高新技術(shù)時代的另一項創(chuàng)新技術(shù)是活性炭纖維處理技術(shù)。相對于傳統(tǒng)的碳吸附技術(shù),此次創(chuàng)新的活性炭纖維處理技術(shù)具有較強(qiáng)的吸附效果。其原理是由于加入了活性纖維,使其吸附效果更好?;钚蕴坷w維具有高吸附性能,主要是由于環(huán)保材料的活性碳纖維,內(nèi)表面和外表面分布著在許多碳原子。碳原子具有較強(qiáng)的表面結(jié)構(gòu),因此,才產(chǎn)生了很強(qiáng)的吸附效果?;钚蕴坷w維的表面結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的優(yōu)勢。通過不斷的研究,活性炭纖維的特殊結(jié)構(gòu)具有較好的吸附效果,活性炭纖維具有較好的性能和吸附速度。它具有速度快、吸附量大、再生容易、表面積大、微孔豐富、含碳量高等優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)可以充分發(fā)揮吸附作用,并充分展示出很好的活性炭纖維的使用效果。因此,應(yīng)用了活性炭纖維處理技術(shù),不僅可以使環(huán)境更加清新,而且此項技術(shù)非常適合廣泛推廣和應(yīng)用到揮發(fā)性氣體處理上。
吸收處理技術(shù)主要把液體當(dāng)做吸收劑,利用洗滌吸收裝置,將有害成分吸收融入到液體中,從而達(dá)到凈化的目的,其吸收過程是氣體和液相之間的氣體分子擴(kuò)散或是湍流物質(zhì)轉(zhuǎn)移擴(kuò)散。同時吸收劑的原材料非常簡單、廉價,又很容易獲得。但同時,值得注意的是,吸收法需要注重吸收劑的選擇。在吸收劑選擇上,應(yīng)堅持選擇粘度低、低揮發(fā)性、價格低廉、能夠溶解大部分氣體的優(yōu)勢。然而,在實(shí)際的操作過程中很難滿足要求。必須綜合考慮生產(chǎn)條件,選擇最合適的吸收劑。嚴(yán)格說來,獲得水的方法非常簡單,而且價格便宜,而且水的揮發(fā)性很小,無毒無害,不易燃,可以說是最理想的吸收劑。但在室溫下,水對有機(jī)氣體的溶解度相對很小。想要達(dá)到較好的吸收效果,須在水中增加一些其他的溶液或者是化學(xué)試劑,而最常用的是表面活性劑,這種添加了活性劑的水對有機(jī)廢氣的溶解度會大幅度提升。當(dāng)吸收劑飽和時,內(nèi)部有機(jī)物可被解吸和分離,吸收劑可被使用兩次。
揮發(fā)性有機(jī)化合物由于其復(fù)雜的成分而難以調(diào)節(jié)。不同類型污染物的特性有很大差異。企業(yè)生產(chǎn)的揮發(fā)性有機(jī)物基本上以混合形式排放。因此,采用單一的加工工藝很難達(dá)到預(yù)期的處理效果。綜合處理技術(shù),如吸附濃縮+RTO、吸附濃縮+吸收技術(shù)等,通常是結(jié)合處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)污染物的有序排放,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)排放限值。降低治理成本是實(shí)現(xiàn)最低成本有效途徑。根據(jù)工廠廢氣排放實(shí)際情況,有必要采用綜合處理技術(shù)來達(dá)到控制揮發(fā)性有機(jī)廢氣的效果。
總而言之,揮發(fā)性有機(jī)廢氣種類繁多,其性質(zhì)不盡相同,揮發(fā)性有機(jī)廢氣的排放狀況也存在很大差異。因此,在處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣時,有必要對其工藝和使用范圍進(jìn)行詳細(xì)的了解,從而有效控制揮發(fā)性有機(jī)廢氣的排放。