李天佑
摘要:揮發(fā)性有機(jī)廢氣作為一種常見的污染源,正在逐步被環(huán)保工作者和社會(huì)各界關(guān)注。2010年國(guó)務(wù)院《關(guān)于推進(jìn)大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作改善區(qū)域空氣質(zhì)量的指導(dǎo)意見》中已明確將揮發(fā)性有機(jī)物列為重點(diǎn)污染物。其是臭氧生成的重要前體物,大量揮發(fā)性有機(jī)廢氣排放會(huì)造成嚴(yán)重的大氣污染,給人們的身體造成危害,使之成為空氣污染的最大殺手之一,若不進(jìn)有效治理將會(huì)造成十分嚴(yán)重的后果。因此,要進(jìn)一步提升空氣質(zhì)量,就要對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣進(jìn)行科學(xué)治理。本文對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣的產(chǎn)生和其危害進(jìn)行了簡(jiǎn)要概述,并對(duì)各類治理技術(shù)的原理及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了闡述,提出了一些有效的解決方案,希望能給讀者提供一些可供參考之處。
關(guān)鍵詞:揮發(fā)性有機(jī)廢氣;危害性;環(huán)保問題;治理技術(shù)
隨著科技水平的提升,科研部門和環(huán)保機(jī)構(gòu)已對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理提出了一些有針對(duì)性的措施,主要技術(shù)包括:吸附處理、燃燒處理、生物處理等。這些處理方式,可以有效地降低揮發(fā)性有機(jī)廢氣對(duì)環(huán)境的危害和人體的損害。在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)和人類活動(dòng)中,揮發(fā)性有機(jī)廢氣的種類較多、成分復(fù)雜,因此在進(jìn)行治理的過程中應(yīng)該針對(duì)不同來源進(jìn)行具體分析,從而有效提升治理效果。
一、揮發(fā)性有機(jī)廢氣的含義
揮發(fā)性有機(jī)廢氣是一種危害環(huán)境的氣體,其在通常情況下的沸點(diǎn)甚至達(dá)到250℃以上,亦或是在溫室情況下飽和蒸氣壓達(dá)到125pa以上的有機(jī)化合物。其中主要包括非甲烷烴類以及含氧有機(jī)物、含氯有機(jī)物、含氮有機(jī)物等。其主要是來源于社會(huì)生活、農(nóng)業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)等,特別是工業(yè)方面,石化、化工、表面涂裝、家具制造、包裝印刷等行業(yè)都是揮發(fā)性有機(jī)廢氣產(chǎn)生量較大的行業(yè)。
二、揮發(fā)性有機(jī)廢氣的危害
揮發(fā)性有機(jī)廢氣的危害有很多,其是形臭氧和PM2.5的主要元兇,也是導(dǎo)致霧霾的主要因素之一,若不能得到有效治理將會(huì)產(chǎn)生十分嚴(yán)重的危害。其主要危害包括以下幾種。首先,大部分的揮發(fā)性有機(jī)廢氣伴有毒性和刺激性氣味,能對(duì)人的眼睛以及呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激,嚴(yán)重時(shí)會(huì)抽搐、昏迷、記憶力減退,持續(xù)吸入后將會(huì)傷害人的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)甚至致癌,如不及時(shí)治療會(huì)導(dǎo)致死亡;其次,揮發(fā)性有機(jī)廢氣大多具有光化學(xué)活性,通過陽光中紫外線的照射會(huì)發(fā)生光化學(xué)反映,產(chǎn)生臭氧、PM2.5甚至形成“光化學(xué)煙霧”,造成二次更為嚴(yán)重的污染,破壞生態(tài)環(huán)境、危害人體健康。因此在2010年國(guó)務(wù)院《關(guān)于推進(jìn)大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作改善區(qū)域空氣質(zhì)量的指導(dǎo)意見》中就已明確將揮發(fā)性有機(jī)廢氣列為大氣污染聯(lián)防聯(lián)控的重點(diǎn)污染物
三、揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理技術(shù)
(一)選擇吸附能力強(qiáng)的吸附劑進(jìn)行吸收
通常,吸附技術(shù)是在多種混合物中選用最具吸附力的吸附材料來將廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行吸附,吸附劑有多種類型,主要是以多孔結(jié)構(gòu)固體為主。在進(jìn)行選擇和使用時(shí)要注意考慮到揮發(fā)性有機(jī)廢氣的特點(diǎn),針對(duì)不同的污染物質(zhì)應(yīng)該有針對(duì)性地選用吸附劑,如果選擇不合理則會(huì)大大的降低吸附劑的使用效果。與此同時(shí),還要考慮吸附劑的物理性質(zhì)和耐高溫狀況,以盡可能的物盡其用。當(dāng)下,在對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理時(shí)使用最多的吸附劑是活性炭,因?yàn)槠渚邆涑瑥?qiáng)的吸附能力,當(dāng)廢氣濃度達(dá)到一定程度時(shí),活性炭的吸附效率甚至可以達(dá)到90%以上。和其他的吸附劑相比,活性炭具有著更強(qiáng)大的吸附性是由于其纖維表明比較的均勻,在表明擴(kuò)散的距離相對(duì)短,所以其效果優(yōu)于其他的吸附劑。
(二)通過燃燒方式處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣
在面對(duì)濃度較高的揮發(fā)性有機(jī)廢氣時(shí),與其他的技術(shù)手段相比,燃燒法更具實(shí)效性,燃燒法在使用中最大的優(yōu)勢(shì)就是操作流程比較簡(jiǎn)單,同時(shí)又能兼具較強(qiáng)的去除效果。近幾年對(duì)燃燒法有了更加深入的研究,根據(jù)燃燒方式以及技術(shù)類型的不同,燃燒法主要分為以下幾種類型:第一,直接進(jìn)行燃燒的方式,顧名思義就是不添加任何的助燃物質(zhì),直接將揮發(fā)性有機(jī)廢氣進(jìn)行燃燒,燃燒過程中應(yīng)該注意控制好溫度,盡可能要控制在1000℃以上。這種方式操作起來雖然更直接、簡(jiǎn)單,但是其不利之處就是會(huì)產(chǎn)生燃燒煙氣等二次污染,若是不做好防護(hù)措施也將會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的破壞。第二,使用一些助燃物質(zhì)的熱力燃燒法,使用該方式主要是有燃燒溫度低和可以將廢氣作為助燃劑,只要將溫度達(dá)到800以上即可,還可以極大的節(jié)省助燃物質(zhì)方面的開支。第三,使用催化燃燒技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)最大的特點(diǎn)即是不許他用火焰進(jìn)行燃燒,具有著其他方式?jīng)]有的安全性,其最大的缺陷就是若是使用的催化劑中含有金屬物質(zhì),那么就會(huì)有較高的造價(jià)。
(三)使用光催化氧化技術(shù)進(jìn)行廢氣處理
使用紫外光照射加上特定的催化氧化劑對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣分子進(jìn)行治理是當(dāng)下比較常見的一種技術(shù)手段,其基本原理是利用一定波段的高能紫外光波分解破碎有機(jī)廢氣分子結(jié)構(gòu),催化劑在光的激發(fā)作用下將產(chǎn)生電子空穴,和催化劑表明的氧氣和水充分的接觸后產(chǎn)生高濃度臭氧活性粒子,再與在機(jī)廢氣分子發(fā)生反映,將其直接降解為小分子物質(zhì)。在使用光催化與氧化法時(shí)要考慮到多個(gè)因素,如紫外光的波長(zhǎng)、照射強(qiáng)度和催化劑的種類等。目前使用較多的催化劑是二氧化鈦(TiO2), 當(dāng)光照越強(qiáng)時(shí),催化劑的活性越大、效果越好,對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣的處理效率也就越高。此外,想要提升二氧化鈦(TiO2)的活性,除了控制好光線等因素外,還可以摻入一些金屬粒子來提升其活性,這也是提升催化作用的有效方式。
(四)使用低溫等離子技術(shù)除了廢氣
低溫等離子技術(shù)是利用介質(zhì)阻擋放電過程中被擊穿,從而產(chǎn)生電子、離子、自由基和激發(fā)態(tài)分子等高能量活性基團(tuán),廢氣中的有機(jī)物分子與這些基團(tuán)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),生成水和二氧化碳,從而達(dá)到凈化揮發(fā)性有機(jī)廢氣的目的。低溫等離子技術(shù)對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣有較好的降解效果。在具體操作時(shí),由于該方法涉及到高壓放電的過程,所以要嚴(yán)格的注意使用的環(huán)境,避免產(chǎn)生意外事件。該技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)在于操作流程比較簡(jiǎn)單,設(shè)備結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜,同時(shí)幾乎不產(chǎn)生二次污染,有利于工作人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,可最大程序保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
結(jié)語:
總而言之,隨著揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)的不斷進(jìn)步,為工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各類有機(jī)廢氣提供了有效的治理途徑,使空氣中的臭氧和PM2.5的濃度不斷降低,成為全面提升空氣質(zhì)量、提高空氣優(yōu)良率的重要手段,從而可大大改善人們的生活水平。除了采取有效的治理技術(shù),使用低揮發(fā)性原輔材料等源頭控制措施,加大日常監(jiān)管力度,建立一套污染防治的長(zhǎng)效機(jī)制,對(duì)從根本上解決揮發(fā)性有機(jī)廢氣污染問題、打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。揮發(fā)性有機(jī)廢氣排放單位應(yīng)落實(shí)主體責(zé)任,將保護(hù)環(huán)境、保護(hù)人類健康為己任,嚴(yán)格落實(shí)治理措施,采取精細(xì)、科學(xué)的運(yùn)行管理,實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展雙贏。
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