楊春蕾 馮強(qiáng)
摘要:本文對(duì)處理VOCs的關(guān)鍵性處理技術(shù)做簡要分析,并分析目前對(duì)VOCs的治理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),為后期處理揮發(fā)性廢氣做了一定的指導(dǎo)性的意義。
關(guān)鍵詞:科學(xué)技術(shù);VOCs;處理技術(shù);發(fā)展趨勢(shì)
通常,在高溫環(huán)境下,當(dāng)飽和蒸汽壓超過133.3Pa時(shí),其就具備揮發(fā)性,當(dāng)會(huì)發(fā)到環(huán)境當(dāng)中時(shí)就會(huì)影響空氣質(zhì)量,對(duì)人體造成巨大的傷害,當(dāng)與環(huán)境當(dāng)中的二氧化氮產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生臭氧刺激人體健康平衡。由于其種類的不確定性,使得對(duì)VOCs的處理上造成巨大的困難,如何尋找合適的方法去治理有機(jī)廢氣是目前任重道遠(yuǎn)的。
一、揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理關(guān)鍵技術(shù)
(一)生物法
生物法是一種采用微生物自身特性的方式,其自身以有機(jī)廢氣中的有機(jī)成分作為生長和生活所必需的能源和養(yǎng)分來維持,其通過生長代謝分解使其轉(zhuǎn)化為水、二氧化碳和其他無害化合物等。
生物過濾法處理過程如圖1所示,其主要設(shè)備是生物濾床,是通過風(fēng)機(jī)和有效的溫度控制,使得VOCs順利進(jìn)人生物濾床得到有效處理,分解形成對(duì)環(huán)境無害的二氧化碳和水。但其有一定的缺陷,只能處理濃度偏低的VOCs,當(dāng)VOCs偏高時(shí),這種方法就會(huì)失效。雖然該方法運(yùn)行成本較低,由于其處理范圍的有限性,使得其應(yīng)用范圍不夠廣泛。
(二)吸附法
吸附劑具有微孔結(jié)構(gòu),可吸附空氣或者液體的某些成分。利用這些特性,可有效治理VOCs,以降低對(duì)環(huán)境和人類的身體健康。其主要設(shè)備是吸附塔,是通過風(fēng)機(jī)和有效的溫度控制,使得VOCs順利進(jìn)入吸附塔1,當(dāng)1中達(dá)到實(shí)際設(shè)定的飽和值后,關(guān)閉閥門,使得2進(jìn)行VOCs處理,當(dāng)其達(dá)到實(shí)際設(shè)定的飽和值時(shí),再對(duì)1進(jìn)行切換使用,一次往復(fù)進(jìn)行對(duì)VOCs的治理,提升對(duì)VOCs的治理效率。目前常用的吸附劑有活性炭和沸石分子篩等
(三)催化燃燒法
所謂催化燃燒,就是在燃燒過程中加入合適的催化劑幫助VOCs可以充分燃燒。利用催化劑降低VOCs燃燒點(diǎn),當(dāng)加入催化劑時(shí),使其在燃燒作用下完全分解為水和二氧化碳。催化劑種類繁多,分為貴金屬和非貴金屬,一般來說,貴金屬有Pt、Pd等;非貴金屬有Fe、Ti、Cu等。但VOCs所含成分不一樣時(shí),就要選擇合適的催化劑進(jìn)行使用。其具備一定的優(yōu)點(diǎn),由于是在溫度(200-400℃)較低的環(huán)境下使用,大大降低對(duì)環(huán)境的二次污染。
(四)直接燃燒法
直接燃燒法是一種利用VOCs易燃特性,是將其通過風(fēng)機(jī)作用下投入鍋爐,在1100℃高溫下燃燒,生成水和二氧化碳,當(dāng)環(huán)境濃度達(dá)到合適濃度時(shí)可以實(shí)現(xiàn)完全燃燒,當(dāng)濃度低時(shí)需加入合適的助燃劑才能完全燃燒使其完全生成水和二氧化碳,以便排放到空氣當(dāng)中。該方法雖然便于操作和實(shí)現(xiàn),但是其運(yùn)行成本巨大且造成二次污染,不易推廣使用。
(五)納米材料凈化技術(shù)
納米材料具有內(nèi)表面積大且具有較強(qiáng)吸附能力的新型材料。利用該特性可以有效對(duì)VOCs進(jìn)行治理,可以大大顯現(xiàn)出來其具備良好的催化作用,大大提高對(duì)其的治理效率,使得化學(xué)反應(yīng)得到最大化的進(jìn)行。Alberi-cial發(fā)現(xiàn),二氧化鈦完全具備處理VOCs的能力,在合適光照強(qiáng)度和溫度下,可以利用二氧化鈦將VOCs中有效轉(zhuǎn)化為水、二氧化碳和其他化合物,大大提升對(duì)VOCs的能力。在治理VOCs時(shí),二氧化鈦完全體現(xiàn)其完美的優(yōu)越性,使得在工業(yè)和生產(chǎn)生活得到廣泛的推廣和使用,具有良好的應(yīng)用前景。
二、揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
(一)微波催化氧化治理技術(shù)
微波氧化技術(shù)在治理VOCs治理過程中起著決定性的作用,傳統(tǒng)的吸附法是利用吸附劑所具備的微孔結(jié)構(gòu)的性質(zhì)對(duì)VOCs進(jìn)行治理,通過該技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新型的研究,利用吸附法的優(yōu)越性,微波氧化技術(shù)提升治理能力,促進(jìn)實(shí)現(xiàn)治理VOCs技術(shù)的升級(jí)和優(yōu)化。研究表明,微波催化氧化治理技術(shù)在使用吸附劑可連接運(yùn)用二十次左右,即使反復(fù)使用也不會(huì)影響實(shí)際的吸附效果,有效地提高對(duì)VOCs的治理。
(二)活性炭纖維治理技術(shù)
相較于傳統(tǒng)吸附法而言,活性炭纖維治理技術(shù)在治理VOCs治理上有進(jìn)一步的提升。其利用活性炭纖維的容量大,吸附速度較快,再生效果良好等特性,使得在治理VOCs上大大提高,也逐漸取代傳統(tǒng)吸附法并得到廣泛使用。
(三)紫外光催化技術(shù)
紫外線具備波長短、頻率高和可殺菌消毒等特點(diǎn)。紫外光催化技術(shù),是通過采用紫外線特性對(duì)VOCs進(jìn)行分解,使其降解成為水、二氧化碳和對(duì)環(huán)境無害的化合物,達(dá)到處理有機(jī)廢氣的目的。
在處理VOCs的過程中,通過對(duì)有機(jī)廢氣治理發(fā)現(xiàn),要想根本解決有機(jī)廢氣,則應(yīng)該在源頭上進(jìn)行阻斷個(gè)隔絕。若要從本質(zhì)上減少VOCs的產(chǎn)生,則應(yīng)的使用初期減少對(duì)產(chǎn)生VOCs原料的使用率,以尋找合適的替代品以減少有機(jī)廢氣的產(chǎn)生。
三、結(jié)論與展望
在治理VOCs的治理過程中,經(jīng)過重重阻隔探索出可有效對(duì)有機(jī)廢氣處理的技術(shù)。被廣泛推廣使用的有微波催化氧化技術(shù)、和活性炭纖維治理技術(shù)等。同時(shí)在探索治理VOCs過程中,更要探索出一條可減少對(duì)環(huán)境污染的替代品進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)和生活,在源頭處阻止廢氣的產(chǎn)生,減少對(duì)環(huán)境的污染和傷害,有效降低工業(yè)和生活的成本,以保證工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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