張軍峰,范艷艷
(1.山東越之華環(huán)保設(shè)備有限公司,山東 濟(jì)南 250000;2.山東魯控檢測(cè)有限公司,山東 濟(jì)南 250000)
隨著我國(guó)工業(yè)化的迅速發(fā)展,揮發(fā)性有機(jī)氣體大面積的擴(kuò)散,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。目前,我國(guó)缺乏對(duì)大氣環(huán)境污染的全方位認(rèn)識(shí),造成了有機(jī)氣體的過(guò)度超標(biāo),對(duì)人類(lèi)的生產(chǎn)和生活構(gòu)成了一定的威脅。
揮發(fā)性有機(jī)廢氣的分子重量通常較低,其是由有機(jī)物質(zhì)的生產(chǎn)過(guò)程或有機(jī)反應(yīng)產(chǎn)生的,容易被氣化而且會(huì)進(jìn)入自然環(huán)境。揮發(fā)性有機(jī)氣體的特點(diǎn)是活性大和化學(xué)活動(dòng)多,其是以氣體的形式在存在大氣中,如果暴露在紫外線輻射的情況下,會(huì)以固體和液體等多種形式發(fā)生化學(xué)變化。
空氣中的揮發(fā)性有機(jī)氣體主要是在工業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的,如石油和天然氣的開(kāi)采、煤炭加工、制藥、印刷等,這些行業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)中會(huì)用到許多揮發(fā)性有機(jī)化合物,導(dǎo)致?lián)]發(fā)性有機(jī)氣體的增加。
隨著運(yùn)輸部門(mén)的發(fā)展,車(chē)輛數(shù)量在逐漸增加,車(chē)輛在運(yùn)輸中排放的尾氣也成為大氣中揮發(fā)性有機(jī)廢氣的主要來(lái)源,這不僅增加了揮發(fā)性有機(jī)氣體的濃度,還增加了PM2.5的顆粒物含量以及化學(xué)光污染。其中,特別是由光化學(xué)污染引起的光化學(xué)煙霧,會(huì)對(duì)人們的身體以及植物和動(dòng)物造成嚴(yán)重傷害。
揮發(fā)性有機(jī)氣體對(duì)于空氣的污染主要包括直接風(fēng)險(xiǎn)和間接風(fēng)險(xiǎn)。其中,直接風(fēng)險(xiǎn)是對(duì)人類(lèi)健康和植物生長(zhǎng)產(chǎn)生的影響。
(1)大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)化合物數(shù)量的增加導(dǎo)致空氣質(zhì)量極度惡化,造成了霧霾現(xiàn)象。而揮發(fā)性有機(jī)氣體造成的風(fēng)險(xiǎn)主要是由于受污染氣體的濃度增加引起的,會(huì)導(dǎo)致人們出現(xiàn)頭痛、虛弱,癲癇發(fā)作或昏迷,嚴(yán)重的情況下會(huì)損害肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)。
(2)大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)氣體含量的增加會(huì)導(dǎo)致硫化物和氟化物含量的增加。如果污染物超過(guò)規(guī)定值,會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量下降,農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降[1]。
(1)在工業(yè)生產(chǎn)中揮發(fā)性有機(jī)材料含量較高,特別是石化、鋼鐵等行業(yè),因此,要進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù),加強(qiáng)對(duì)先進(jìn)清潔生產(chǎn)技術(shù)的研究,以提高其轉(zhuǎn)化率,并生產(chǎn)低碳揮發(fā)性有機(jī)化合物,來(lái)滿足客戶的需求。對(duì)于大型工業(yè)生產(chǎn)中的原材料,是以揮發(fā)性有機(jī)產(chǎn)品用作中間材料時(shí)要做好防止廢氣泄漏。
(2)相關(guān)部門(mén)應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)揮發(fā)性有機(jī)物的排放,以減少空氣污染。生態(tài)環(huán)境部門(mén)應(yīng)指導(dǎo)相關(guān)部門(mén)監(jiān)測(cè)揮發(fā)性有機(jī)氣體,按標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)揮發(fā)性有機(jī)化合物的加工設(shè)施,定期處理H型化合物,不斷完善管理制度和監(jiān)管,確保揮發(fā)性有機(jī)數(shù)據(jù)處理設(shè)備能正常高效地運(yùn)行。例如,近年來(lái),相關(guān)企業(yè)被要求改進(jìn)舊排氣處理設(shè)施的改造標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到減少排放總量的目標(biāo),并加快結(jié)構(gòu)調(diào)整。目前,空氣環(huán)境質(zhì)量得到明顯改善,大大提高了人們的生活質(zhì)量。
該技術(shù)的工藝特點(diǎn)主要是通過(guò)吸收和清除廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物來(lái)達(dá)到凈化空氣的目的。在實(shí)際應(yīng)用中是利用排氣裝置將揮發(fā)性有機(jī)氣體噴入過(guò)濾器,并通過(guò)抽吸塔進(jìn)行處理。其中,在吸附塔中要安裝含有活性碳纖維的高吸附固體介質(zhì),通過(guò)揮發(fā)性有機(jī)化合物吸收和清除廢氣,使兩者分離,最后釋放出新鮮空氣。
5.1.1 影響吸附劑使用效果的因素
吸附劑的吸附效應(yīng)由于吸附表面的增加而增加吸附面積與孔的大小和在吸附過(guò)程中吸附的氣體分子直徑的顆粒大小密切相關(guān)。同時(shí),吸附效應(yīng)與其特性有關(guān),如分子的質(zhì)量和濃度越高,吸附量越高。此外,吸附效果與工作條件密切相關(guān),工作環(huán)境中的溫度、壓力和氣體流速對(duì)工作環(huán)境的吸附也有顯著影響。
5.1.2 吸附劑的選擇
目前吸附劑種類(lèi)較多,一般采用活性炭作為碳基吸附,表面較大,吸附效果較好;而沸石是一種新的吸附劑,其因克服可燃活性炭的缺陷而成為最佳替代吸附劑,其具有良好的吸附效果,目前逐漸被開(kāi)發(fā)應(yīng)用。但在實(shí)際使用中,企業(yè)應(yīng)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況來(lái)選擇吸附劑,以提高吸附效果和經(jīng)濟(jì)效益。
該技術(shù)是一種化學(xué)吸收技術(shù),其基礎(chǔ)是從廢氣中去除揮發(fā)性有機(jī)化合物和雜質(zhì),吸收適當(dāng)?shù)囊后w。此外,在整個(gè)技術(shù)實(shí)施過(guò)程中,揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)和液體化學(xué)吸收以凈化氣體。
吸收技術(shù)的特點(diǎn)是:①對(duì)廢氣中有害成分的吸收有明顯效果,其一般在有機(jī)氣體高濃度下大量使用;②應(yīng)用該技術(shù)時(shí)會(huì)使用一定量的液體作為吸收劑。需要注意的是,其應(yīng)用在低濃度揮發(fā)性有機(jī)氣體時(shí),會(huì)造成反復(fù)的環(huán)境污染和適當(dāng)損害,所以最好不要使用這種技術(shù)[2]。
微波催化氧化技術(shù)是將傳統(tǒng)空氣凈化器技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與吸附技術(shù)相結(jié)合,改進(jìn)了傳統(tǒng)的吸附方法。其通過(guò)處理?yè)]發(fā)性有機(jī)氣體從而顯著降低能耗和浪費(fèi),減少吸收和吸收廢氣所需的時(shí)間。在微波催化氧化技術(shù)中,傳統(tǒng)催化劑可連續(xù)使用20次以上,因此,這項(xiàng)技術(shù)已成為處理?yè)]發(fā)性有機(jī)廢物的首選技術(shù)。從技術(shù)角度來(lái)看,微波催化氧化技術(shù)在揮發(fā)性有機(jī)氣體處理中的應(yīng)用與其處理廢水的方法相似,但一些細(xì)節(jié)的處理需要進(jìn)一步加強(qiáng)[3]。
催化燃燒技術(shù)主要是在高溫下使用催化劑氧化所有的揮發(fā)性有機(jī)污染物,以此達(dá)到揮發(fā)性有機(jī)氣體的良好凈化效果。這項(xiàng)技術(shù)是當(dāng)今涂料、油漆和化學(xué)工業(yè)的理想之選,其主要設(shè)備包括催化燃燒廢氣回收和電加熱系統(tǒng)。這種處理技術(shù)允許活性炭在吸附飽和的狀態(tài)下對(duì)其進(jìn)行處理。在特定過(guò)程中,當(dāng)活性炭飽和時(shí),設(shè)備的吸附停止,將揮發(fā)性有機(jī)化合物從活性炭中去除,然后用熱空氣將揮發(fā)性有機(jī)化合物減少到初始揮發(fā)性有機(jī)化合物體積的十分之一。因此,這項(xiàng)技術(shù)不僅能夠有效處理?yè)]發(fā)性有機(jī)污染物,而且能夠回收活性炭。需要注意的是,因需要混合有機(jī)廢氣,在高溫下的空氣會(huì)存在爆炸的高風(fēng)險(xiǎn),所以必須嚴(yán)格控制催化燃燒過(guò)程中的技術(shù)參數(shù),以確保安全應(yīng)用此項(xiàng)工藝。
綜上所述,經(jīng)過(guò)調(diào)查分析可以看出,由廢氣造成的空氣環(huán)境污染變得越來(lái)越嚴(yán)重,為了提高污染控制質(zhì)量和保護(hù)大氣環(huán)境,應(yīng)探索和應(yīng)用先進(jìn)的揮發(fā)性有機(jī)廢物處理技術(shù),充分開(kāi)發(fā)新技術(shù),切實(shí)提高揮發(fā)性有機(jī)廢氣的治理效果,為空氣環(huán)境的綠色無(wú)污染奠定良好的基礎(chǔ)。