趙 靜
(壽縣生態(tài)環(huán)境分局 安徽壽縣 232200)
環(huán)境污染一直是我國長期關(guān)注的問題,大氣污染是環(huán)境污染的重要組成部分,而大氣污染中最為重要的污染物就是有機(jī)廢氣?,F(xiàn)階段所發(fā)現(xiàn)的有機(jī)廢氣主要是由工業(yè)生產(chǎn)或者是由生產(chǎn)所導(dǎo)致的,其在揮發(fā)期間會(huì)進(jìn)入到人體體內(nèi),對(duì)人體健康造成不良影響,甚至?xí)l(fā)各種癌癥,對(duì)人們生活與工作造成極大的困擾?;诖?,相關(guān)部門需要根據(jù)有機(jī)氣體污染的特點(diǎn)和來源,找到其危害類型,然后根據(jù)有關(guān)技術(shù)措施來解決有機(jī)廢氣污染問題,保障人們身體健康的同時(shí),促進(jìn)社會(huì)快速、穩(wěn)定發(fā)展。
我們所接觸的有機(jī)廢氣一般都是由一些化工生產(chǎn)過程中排出的,不僅排放量大,并且會(huì)產(chǎn)生一些具有刺激性氣味和危害性的氣體形式,如氟氯烴污氣體,其不僅會(huì)對(duì)大氣造成嚴(yán)重污染,同時(shí)也會(huì)破壞臭氧層,一旦臭氧層遭到破壞,人類將面臨大量紫外線的照射,致癌、致死[1]。另外有機(jī)廢氣的揮發(fā)性較高,容易進(jìn)入到人體內(nèi)部,經(jīng)過分析,工業(yè)生產(chǎn)中,一些化工產(chǎn)品儲(chǔ)存區(qū)域和相關(guān)場(chǎng)所、設(shè)備、運(yùn)輸?shù)榷际窃斐捎袡C(jī)廢氣產(chǎn)生的主要原因。
目前我們常見的有機(jī)廢氣一般都是來自于工業(yè)生產(chǎn)過程,而根據(jù)其實(shí)際廢氣的產(chǎn)生源頭特點(diǎn)可以分為有機(jī)溶劑揮發(fā)和反應(yīng)揮發(fā)兩種形式。
(1)有機(jī)溶劑揮發(fā)。在有機(jī)溶劑揮發(fā)期間,其所產(chǎn)生的有機(jī)廢氣主要來源于工業(yè)生產(chǎn)加工,如在進(jìn)行噴涂過程中,一些原料會(huì)在該過程揮發(fā),產(chǎn)生有毒性氣體。又如在藥物生產(chǎn)過程中,生產(chǎn)原料中一些有機(jī)成分會(huì)被分解和提純,這期間也會(huì)揮發(fā)產(chǎn)生大量有毒性氣體。還有在印刷廠進(jìn)行印刷過程中,其油墨內(nèi)部的原輔料儲(chǔ)蓄罐的呼吸廢氣揮發(fā)都是產(chǎn)生有機(jī)廢氣的主要來源。
(2)反應(yīng)揮發(fā)。該種情況會(huì)出現(xiàn)在一些生產(chǎn)過程中,如目前的橡膠生產(chǎn),在生產(chǎn)期間其內(nèi)部所擁有的高分子聚合物會(huì)受熱分解,進(jìn)而揮發(fā)成為一種單體形式,該形式中主要包含的就是烯烴類塑料聚合物物質(zhì);同時(shí)還有一些如石化反應(yīng)等都可以產(chǎn)生有機(jī)廢氣,對(duì)環(huán)境和人體造成危害。
有機(jī)廢氣的種類相對(duì)較多,因此有機(jī)廢氣的差別相對(duì)較大,同時(shí)各個(gè)行業(yè)中所產(chǎn)生的有機(jī)廢氣有所不同。雖然有機(jī)廢氣差異性大,但是其都具有一定的可燃性質(zhì)和較高的毒性性質(zhì)[2]。一般的有機(jī)廢氣與水難溶,但是易溶于有機(jī)廢氣,同時(shí)具備較強(qiáng)的擴(kuò)散性質(zhì),難于收集。目前很多化工企業(yè)在生產(chǎn)期間所產(chǎn)生的有機(jī)廢氣中含有氯化氫、氨氣和二氧化硫等顆粒性物質(zhì),所以在實(shí)施有機(jī)廢氣處理之前還需做好預(yù)處理,保障后續(xù)處理的效果。
根據(jù)有機(jī)廢氣的特點(diǎn)不同,不同的有機(jī)廢氣所產(chǎn)生的危害對(duì)于人體也有著相對(duì)不同的特點(diǎn)。如苯類有機(jī)廢氣對(duì)于人體的神經(jīng)系統(tǒng)有著致命的影響,當(dāng)該類有機(jī)廢氣進(jìn)入到人體內(nèi)部,會(huì)延緩人類的行動(dòng),如果濃度超過空氣含量的2%,會(huì)導(dǎo)致人體產(chǎn)生急性中毒問題;另外還存在的一種有機(jī)廢氣就是腈類氣體,這種氣體會(huì)對(duì)人體的呼吸系統(tǒng)造成極大的危害,在日常生活中該類氣體一旦人體吸入之后,會(huì)感染人體呼吸道,使人體發(fā)生呼吸困難等問題,嚴(yán)重者會(huì)造成窒息,甚至發(fā)生死亡。而造成人體癌癥的主要物質(zhì)就是硝基苯與芳香胺類有機(jī)廢氣,這種氣體會(huì)通過人體皮膚毛孔進(jìn)入到體內(nèi),一旦吸入會(huì)造成人體缺氧、血液粘稠等現(xiàn)象[3]。磷化物會(huì)減緩人體酶分泌速度,并且抑制酶活性,使人體部分功能產(chǎn)生異常甚至全部喪失。
(1)促進(jìn)大氣污染指數(shù)的降低。大量的有機(jī)廢氣會(huì)造成嚴(yán)重的大氣污染,因此加強(qiáng)整個(gè)有機(jī)廢氣的處理力度,必然會(huì)提升整個(gè)大氣環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的清潔與發(fā)展指數(shù)。采取有效的廢氣處理技術(shù),將有機(jī)廢氣的產(chǎn)生來源破壞,并提升對(duì)這些有機(jī)廢氣的吸附與凈化程度,可對(duì)燃料的燃燒和溶劑的使用作出有效的輔助作用,促進(jìn)生產(chǎn)中的溶劑更加高效和低成本化,最為重要的是能夠減少大氣污染量的排放,凈化人們周圍的生活環(huán)境,緩解霧霾天氣,降低空氣中的有毒分子,促進(jìn)人類與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。(2)提升人類綜合健康指數(shù)。有效降低有機(jī)廢氣中一些揮發(fā)成分的含量,就可以采取多樣的控制工藝進(jìn)行過濾,如在苯或者甲苯類氣體處理期間就可以采取有機(jī)溶劑的吸附與吸收法,同時(shí)如冷凝法或者燃燒法都可以減少空氣中有機(jī)廢氣的排放量。在空氣凈化指數(shù)提升之后,人類的綜合健康指數(shù)也會(huì)逐漸提升,減少由于有機(jī)廢氣所對(duì)人體引起的血液疾病或者感官紊亂等疾病,以降低人體總體患癌指數(shù)來保障人類的可持續(xù)發(fā)展。
有機(jī)廢氣的治理,目前存在兩種手段,分別利用的是有機(jī)廢氣的物理與化學(xué)性質(zhì)。在物理特點(diǎn)中,可結(jié)合其分析的特點(diǎn)內(nèi)容將有機(jī)化合物與環(huán)境分離,降低有機(jī)化合物的含量,減少其揮發(fā)?,F(xiàn)階段在治理有機(jī)廢氣中主要分為三種方法,統(tǒng)稱為回收法,其分別為冷凝、生物膜和活性炭吸附[4]。而在化學(xué)特點(diǎn)研究中,可采取一定的手段將氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生無毒害的氣體和水,目前最常用的是催化燃燒、氧化和等離子體分解等方法。
(1)冷凝法。該方法是根據(jù)物質(zhì)本身的飽和蒸氣壓特性實(shí)現(xiàn)的,由于不一樣的物質(zhì)在不同的溫度和壓力狀態(tài)下,本身具有的飽和蒸氣壓也會(huì)不同,而該方法也是基于物質(zhì)的這種基本特性,使用相關(guān)手段來對(duì)其進(jìn)行改變,對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分離,達(dá)到治理廢氣的目的,如將系統(tǒng)的壓力升高,或者將系統(tǒng)問題降低,在廢氣中將一些氣態(tài)的污染物進(jìn)行分離,但是該方法所需要的設(shè)備價(jià)格較為昂貴,因此在實(shí)際處理中,溫度降低的方法是比較常用的。冷凝法適用與一些沸點(diǎn)較高、濃度較高、并且揮發(fā)性較強(qiáng)的有機(jī)廢氣處理,并且一般被作為預(yù)處理技術(shù)適用,可以減少有機(jī)廢氣中具有價(jià)值的成分,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)資源的再利用。
(2)生物膜法。在生物膜法使用中,當(dāng)水與有機(jī)廢氣接觸之后,會(huì)將其氣體內(nèi)部相關(guān)有害物質(zhì)進(jìn)行溶解,隨著水?dāng)U散功能利用生物膜將這些溶解擴(kuò)散的物質(zhì)吸收,生物膜中有微生物,這些微生物會(huì)將這些有害物質(zhì)進(jìn)行分解與代謝,將其轉(zhuǎn)化為一些如H2O 和CO2或者一些毒性較低的物質(zhì)形式。而生物膜中微生物發(fā)生分解與代謝之后,所產(chǎn)生的物質(zhì)會(huì)再次與水進(jìn)行融合,其余的氣體會(huì)隨著擴(kuò)散作用揮發(fā)到空氣中。生物膜法具有操作簡單、成本低廉的特點(diǎn),并且其內(nèi)部微生物代謝產(chǎn)物沒有任何毒害,進(jìn)而不會(huì)造成二次污染。但是該方法對(duì)于一些較大體積的有害氣體治理并不適用。
(3)活性炭吸附法。該方法適用于一些濃度較低、體積較大且溫度較低的有機(jī)廢氣。在活性吸附法使用過程中,其能夠?qū)ξ廴疚镔|(zhì)起到良好的吸附作用,減少氣體的濃度比例?,F(xiàn)階段用于活性炭吸附法的主要材料有蜂窩狀、球狀活性炭,同時(shí)一些新型活性炭和活性炭纖維也可作為活性炭吸附方法的主要材料。但在使用期間要注意,活性炭材料一般呈固體形態(tài),如顆粒或者粉末等,所以不能將其直接放置在凈化設(shè)備中,在使用前需要對(duì)活性炭做好預(yù)處理,隨后會(huì)在活性炭的表面產(chǎn)生微孔,以此來吸收有害物質(zhì),凈化有機(jī)廢氣[5]。在活性炭吸附法中,其主要的工作過程包含吸附凈化和熱脫再生兩部分,將有機(jī)廢氣根據(jù)專業(yè)儀器的作用接入到吸附床中實(shí)現(xiàn)有害物質(zhì)吸附目標(biāo),當(dāng)吸附床內(nèi)部的有害物質(zhì)被吸附到一定程度時(shí),再實(shí)施熱脫再生步驟,其主要的目的在于利用熱空氣作用,可以將吸附劑進(jìn)行吹掃,將被吸附的有害物質(zhì)解脫,恢復(fù)吸附劑的活性,實(shí)現(xiàn)在此利用。該方法目前已經(jīng)十分成熟,并且在有機(jī)溶劑回收方面有著十分重要的作用。但是由于其難以在高溫或者濕潤環(huán)境中進(jìn)行工作,并且吸附能力有限,因此有著明顯的缺點(diǎn),在使用過程中需要謹(jǐn)慎。
(1)先進(jìn)氧化法。氧化法是消除法中極其重要的方法之一。該方法主要是利用大氣清潔劑OH 的反應(yīng)鏈來實(shí)現(xiàn)有害物質(zhì)的氧化分解,產(chǎn)物為二氧化碳、水等無害物質(zhì)。在該方法的長期使用背景下,會(huì)有效提升清潔劑的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。另外在該方法使用中,需要將其中加入一些物質(zhì),這些物質(zhì)可以產(chǎn)生羥基自由基,與水融合,將有機(jī)廢氣分解?,F(xiàn)階段先進(jìn)氧化法大多數(shù)用在臭氧氧化、紫外輻照和超聲氧化方面,并且操作簡單,條件容易滿足,在現(xiàn)階段的使用中被大多數(shù)國家高度重視。
(2)催化燃燒法。該方法是通過對(duì)有機(jī)廢氣的催化燃燒作用實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣的去除與治理。但是該方法中所使用的燃燒火焰與其他火焰有著不同之處,該方法的燃點(diǎn)較低,因此過程中的溫度較低,減少了能量的損耗量,提升工作效率。但是該方法也有著一定的缺點(diǎn)。如在目前的有機(jī)廢氣中氣體含量與種類較多,并且每一種氣體都有著不同的燃點(diǎn),因此需要的燃燒條件也會(huì)不同,因此在該方法適用過程中,需要所使用的催化劑具備一定的耐高溫和高活性特點(diǎn)。但是催化劑如果具有較高的活性,其穩(wěn)定性也相對(duì)較低。所以基于上述各點(diǎn)分析,現(xiàn)階段一般都會(huì)使用貴金屬如Pd、Pt、Rh 或者Au 等來作為催化劑的主要材料。另外需要注意的是,催化燃燒法有著較高的器械要求,使用期間器械必須具備較高的抗沖擊性和抗熱沖刷性,以此來保障反應(yīng)的順利進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣去除的目標(biāo)。
綜上所述,有機(jī)廢氣無論是對(duì)于環(huán)境還是人體健康都有著較大的危害,并且有機(jī)廢氣中所組成的成分不同,因此在處理有機(jī)廢氣期間,需要結(jié)合實(shí)際情況選擇不同的處理技術(shù),以提升有機(jī)廢氣處理效率為重點(diǎn),以提升資源回收利用率為輔助,減少有機(jī)廢氣對(duì)于環(huán)境的污染和資源的消耗作用。另外還需結(jié)合現(xiàn)代最為先進(jìn)的廢氣處理技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和改造,最終達(dá)到廢氣治理根本目標(biāo)。