文_劉燕 中政國評(北京)科技有限公司山西分公司
目前大氣環(huán)境中的揮發(fā)性有機(jī)廢氣主要來自于工業(yè)生產(chǎn)加工中的污染性氣體,比如石油和天然氣開采、煤炭加工、制藥、印刷等,這些工業(yè)生產(chǎn)過程中,都會應(yīng)用到很多具有揮發(fā)性的有機(jī)化合原料,進(jìn)而產(chǎn)生較多的揮發(fā)性有機(jī)廢氣。
隨著交通運(yùn)輸行業(yè)的不斷發(fā)展和汽車保有量的不斷增加,交通運(yùn)輸過程中所產(chǎn)生的尾氣也成為了大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)廢氣的主要來源,這樣不僅讓大氣環(huán)境中的揮發(fā)性有機(jī)廢氣含量不斷增加,同時也增加了PM2.5含量和光化學(xué)污染等。尤其是光化學(xué)污染所形成的光化學(xué)煙霧,更是由于劇烈的毒性而給農(nóng)作物等帶來巨大危害。
如果室內(nèi)空氣環(huán)境中的揮發(fā)性有機(jī)廢氣含量超標(biāo),長期處在室內(nèi)的人就會出現(xiàn)頭痛、惡心、四肢乏力、記憶力下降的癥狀,嚴(yán)重的情況下甚至?xí)?dǎo)致人抽搐或者是昏迷,對人的神經(jīng)系統(tǒng)以及肝腎功能都將造成嚴(yán)重?fù)p傷。
首先,大氣環(huán)境是人們賴以生存的空間,而當(dāng)大氣環(huán)境中的揮發(fā)性有機(jī)廢氣含量逐漸增加,空氣質(zhì)量就會逐漸變差,進(jìn)而出現(xiàn)霧霾天氣等的情況。同時,污染氣體也會引發(fā)光化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而形成一些對人體健康有害的物質(zhì),如果這些物質(zhì)沉積在人體內(nèi),將會對人體健康造成十分嚴(yán)重的威脅。
其次,隨著揮發(fā)性有機(jī)廢氣含量的增加,大氣環(huán)境中的硫化物含量以及氟化物含量也將會逐漸上升,在污染超標(biāo)的情況下,植物將會受到直接危害,進(jìn)而導(dǎo)致植物病變、枯萎甚至死亡。即使是低濃度的揮發(fā)性有機(jī)廢氣污染,也會讓植物出現(xiàn)一定程度的病變,進(jìn)而導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量降低、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降等的情況。
最后,大量的揮發(fā)性有機(jī)廢氣將會讓空氣變渾濁,大量的煙塵顆粒會遮擋住陽光,進(jìn)而影響到地面光照條件和動植物生長,導(dǎo)致植物光合作用不足,影響植物發(fā)育。且由于很多污染顆粒都可以形成水汽凝結(jié)作用,進(jìn)而增加降水量、導(dǎo)致氣候環(huán)境發(fā)生改變。
生物處理技術(shù)的基本原理是通過微生物分解以及代謝的形式來對揮發(fā)性有機(jī)廢氣內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行處理,以此來實現(xiàn)其中有機(jī)物質(zhì)含量的降低。在這一過程中,微生物主要將有機(jī)物作為自身生長繁殖的養(yǎng)分,使其分解和轉(zhuǎn)化,最終形成水和二氧化碳,在實現(xiàn)轉(zhuǎn)化與再利用的基礎(chǔ)上降低有機(jī)物對大氣環(huán)境的污染程度。在具體的處理過程中,為進(jìn)一步提升各種有機(jī)污染物的處理效果,使其全部轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳,應(yīng)該對生物處理系統(tǒng)的各項指標(biāo)進(jìn)行合理控制,具體控制標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。
表1 生物處理系統(tǒng)具體指標(biāo)控制標(biāo)準(zhǔn)
在對大氣環(huán)境中的揮發(fā)性有機(jī)廢氣進(jìn)行處理時,溶劑吸附回收也是一種十分有效的處理方法,該方法不僅可以降低有機(jī)污染物含量,同時也可以實現(xiàn)資源利用率的進(jìn)一步提升。具體處理過程中,可以通過活性炭吸附法來進(jìn)行處理,在吸附飽和之后,活性炭會從吸附系統(tǒng)中脫離出來進(jìn)行再生,再通過吹脫和催化燃燒等的方法對其中的揮發(fā)性有機(jī)污染物進(jìn)行處理,將其中含有的有害物質(zhì)徹底銷毀。表2 是該工藝技術(shù)應(yīng)用過程中的具體參數(shù)控制。
表2 吸附回收技術(shù)應(yīng)用過程中的具體工藝參數(shù)控制
在通過該技術(shù)進(jìn)行揮發(fā)性有機(jī)廢氣的處理過程中,由于置換后活性炭內(nèi)的有害物質(zhì)含量很高,所以不可將其隨意丟棄,都是應(yīng)該通過直觀之后做專項處理,并統(tǒng)一進(jìn)行回收。
催化燃燒處理技術(shù)主要是在高溫條件下利用催化劑來進(jìn)行揮發(fā)性有機(jī)污染物的全部氧化,以此來達(dá)到良好的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理效果。該技術(shù)在當(dāng)今的噴漆、涂料生產(chǎn)行業(yè)以及化工行業(yè)中十分適用。其主要的裝置包括催化燃燒裝置、預(yù)熱裝置、廢熱回收裝置以及電加熱裝置等。這種處理技術(shù)可以對經(jīng)過吸附處理之后達(dá)到飽和狀態(tài)的活性炭進(jìn)行處理。具體處理過程中,在活性炭達(dá)到飽和時,將凈化設(shè)備中的吸附操作停止,并借助于熱氣流讓揮發(fā)性有機(jī)物在活性炭內(nèi)脫出,經(jīng)過脫附之后,揮發(fā)性有機(jī)物體積會被縮減到原來的幾十分之一,再將其送入到燃燒室內(nèi),就可以催化轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。通過這樣的方式,不僅可以實現(xiàn)揮發(fā)性有機(jī)污染氣體的有效處理,也可以讓活性炭得到循環(huán)利用。因為具體處理中需要將有機(jī)廢氣和空氣在高溫條件下進(jìn)行混合,有著很高的爆炸風(fēng)險,所以在催化燃燒處理中,應(yīng)該對各項的技術(shù)參數(shù)加以嚴(yán)格控制,以此來保障該工藝的安全性。具體處理中,需要控制的技術(shù)參數(shù)如表3 所示。
表3 催化燃燒技術(shù)應(yīng)用過程中的主要參數(shù)控制
冷凝處理技術(shù)的主要原理是借助于不同溫度條件下?lián)]發(fā)性不同有機(jī)廢氣的飽和度差異,以降溫處理的方法讓蒸汽形態(tài)的揮發(fā)性有機(jī)廢氣凝結(jié)為液態(tài),最終讓這些揮發(fā)性有機(jī)廢氣在氣體中以液體的形態(tài)被分離出來。在具體處理中,為進(jìn)一步提升處理效果,滿足實際的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理需求,要對三方面內(nèi)容加以重視:第一,如果溶劑的回收量減少,冷凝效果降低,回收量有著較大的變化率,則表明設(shè)施的運(yùn)行不夠穩(wěn)定,需要對冷凝器或冷卻器進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。第二,如果出口位置的溫度和冷卻介質(zhì)進(jìn)口位置的溫度差值變小,則說明冷卻效果不佳,需要作出調(diào)整。第三,如果冷卻介質(zhì)的流量降低、壓力降低,說明冷卻冷凝效果變差,需要作出調(diào)整。
揮發(fā)性有機(jī)廢氣有非常多的種類和性質(zhì),且危害程度非常大,因此在具體的處理過程中,必須要結(jié)合各方面的實際情況與實際需求進(jìn)行處理。在當(dāng)今,隨著各種先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備的出現(xiàn),大氣環(huán)境中的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理效率和處理質(zhì)量也開始不斷提升。相信隨著技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展進(jìn)步,揮發(fā)性有機(jī)廢氣的處理也將會上升到一個新的高度。尤其是在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)處理技術(shù)等的發(fā)展中,大氣環(huán)境中有機(jī)廢氣污染的監(jiān)測、處理等方面也將會朝著一個全新的方向發(fā)展。
綜上所述,在當(dāng)今工業(yè)和交通運(yùn)輸領(lǐng)域的不斷發(fā)展中,大氣環(huán)境中的有機(jī)廢氣污染情況日益嚴(yán)重。為提升污染治理質(zhì)量,保護(hù)大氣環(huán)境,應(yīng)該對先進(jìn)的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理技術(shù)進(jìn)行研究和應(yīng)用,其應(yīng)用優(yōu)勢得以充分發(fā)揮,全面保障動植物和人類的身體健康,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境之間的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。