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        關(guān)于工業(yè)有機(jī)廢氣治理前后VOCs成分特征變化研究

        2021-11-30 20:46:29張驕榮
        關(guān)鍵詞:水簾烷烴乙酸乙酯

        張驕榮

        (江蘇嘉美環(huán)境科技有限公司,江蘇 南通 226500)

        VOCs即揮發(fā)性有機(jī)化合物,屬于空氣污染的主要元素,大部分VOCs擁有較強(qiáng)的化學(xué)活性,可以借助光化學(xué)反應(yīng)對(duì)臭氧濃度、大氣氧化能力以及氣溶膠形成產(chǎn)生直接影響,對(duì)人體和環(huán)境造成嚴(yán)重危害。為此國家進(jìn)一步擴(kuò)大了VOCs的管制力度,企業(yè)也需要采取相應(yīng)的有效措施,強(qiáng)化VOCs治理。

        1 活性炭吸附法處理效果分析

        (1)活性炭吸附法在不同類型企業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用狀況。以涂料企業(yè)為例,通過混合工藝以及單工藝生產(chǎn)車間的實(shí)際工作情況,分析水簾加活性炭混合工藝下性炭在VOCs方面的吸收效果和VOCs成分特征的變化。通過分析發(fā)現(xiàn),企業(yè)在單工藝車間內(nèi)活性炭實(shí)施吸附處理前后的VOCs成分變化特征是:固化劑生產(chǎn)中所排放的VOCs成分較為簡(jiǎn)單,以芳烴類和酯類為主,其中乙酸丁酯以及乙酸乙酯等九種化合物總量在總排放量中占90%之多。此外,活性炭處理前后,不同的化合物百分比沒有產(chǎn)生明顯變化。從以上內(nèi)容可以看出,企業(yè)用活性炭對(duì)于VOCs的處理性能較差,這是因?yàn)榛钚蕴拷馕鎏幚硇纬傻?。通過分析發(fā)現(xiàn),采用活性炭吸附法在處理丙酮和大量低分子量烷烴類物質(zhì)時(shí),呈現(xiàn)出處理效果較低的現(xiàn)象,而對(duì)于乙酸丁酯以及乙酸乙酯等脂類物質(zhì)則具有較強(qiáng)的吸附解析能力,其中大部分脂類成分呈現(xiàn)出明顯上升的趨勢(shì),這說明對(duì)于醇類和苯系物具有良好的處理效果。同時(shí),在相關(guān)工藝處理前后,檢測(cè)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的全新污染物或污染濃度有擴(kuò)大的現(xiàn)象,因此,建議企業(yè)需要對(duì)吸附材料進(jìn)行定期更換,或?qū)μ幚砉に嚭吞幚碓O(shè)備進(jìn)行及時(shí)更新。

        (2)混合處理工藝下有機(jī)廢氣活性炭吸附處理前后的VOCs特征波動(dòng)變化。為了深入了解混合工藝車間VOCs排放中的物質(zhì)成分和原輔材料成分關(guān)系,需要掌握混合車間各種原輔材料實(shí)際應(yīng)用狀況。混合工藝車間在采用活性炭方式處理前,發(fā)現(xiàn)VOCs主要組成元素為苯系物和烷烴類物質(zhì),其次是酮類物質(zhì),最終樣品分析結(jié)果證明VOCs排放和原輔材料對(duì)應(yīng)成分大致相同。超出總量8%的樣品中,21種物質(zhì)內(nèi)擁有12種烷烴類,總含量超出61%,其中苯系物為7種,占比超出18%。通過處理后,盡管VOCs種類沒有產(chǎn)生太大變化,但不同樣品內(nèi)各種組分含量會(huì)出現(xiàn)一定變化。烷烴類含量大幅度下降,不同樣品內(nèi)各種組分所占比例也產(chǎn)生較大變化。其中下降較多的是烷烴類,苯系物質(zhì)有所增加,主要原因是活性炭吸附治理裝置因?yàn)轱柡褪?,降低了吸附效果,同時(shí)活性炭中富集物質(zhì)在脫附后流入廢氣樣品內(nèi)。

        混合工藝車間對(duì)于大部分帶甲基烷烴類廢氣處理效果良好,這是與單工藝處理不同的地方?;旌瞎に囓囬g內(nèi)擁有大量的烷烴分子,活性炭借助散光作用進(jìn)行吸附,所以大量的烷烴分子可以被輕易去除?;旌瞎に囓囬g和單工藝車間相比,在活性炭處理酮類物質(zhì)方面效果相對(duì)較差,但對(duì)于各種大分子苯類物質(zhì)有良好的處理效果。

        (3)水簾加活性炭混合工藝處理前后VOCs成分特征變化。活性炭吸附不會(huì)對(duì)原本VOCs中的化學(xué)物產(chǎn)生任何影響,結(jié)合實(shí)際調(diào)查分析,因成本等因素影響,企業(yè)沒有按照標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)活性炭及時(shí)進(jìn)行定期更換,所以在活性炭飽和后會(huì)產(chǎn)生失效現(xiàn)象,使得治理后樣品濃度超出治理前,同時(shí)發(fā)現(xiàn),樣品濃度治理前后相差三倍左右。通過水簾處理并利用活性炭吸附塔實(shí)施處理,發(fā)現(xiàn)樣品中甲苯、乙酸乙酯以及苯乙烯含量擴(kuò)大。出現(xiàn)這種問題的原因是活性炭經(jīng)過長(zhǎng)期吸附飽和后產(chǎn)生的解析作用,可以間接證明活性炭對(duì)甲苯、乙酸乙酯以及苯乙烯所產(chǎn)生的吸附作用較低,可以輕易被其他成分取代[1]。

        2 溶液吸收法處理效果分析

        溶液吸收法主要包括藥液拌和器、噴淋塔、水幕簾、水簾柜等。

        (1)木質(zhì)家具制造企業(yè)中的噴涂工藝、涂料行業(yè)的涂料生產(chǎn)工藝普遍都是在水簾柜對(duì)應(yīng)的水幕簾前,以前是通過水洗刷噴涂過程中形成的大量漆霧,實(shí)現(xiàn)消除VOCs的目標(biāo)?,F(xiàn)在,木質(zhì)家具企業(yè)選擇水簾機(jī)處理后,VOCs氣體濃度比以前大概降低40%左右,這就證明水簾治理無法將化合物去除。至于二氯乙烷和甲苯、乙酸乙酯、二氯甲烷比例會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大,也許是廢水和水簾殘?jiān)纬傻膹U氣,再次證明單純應(yīng)用水簾無法有效去除那些難溶于水的有機(jī)物,同時(shí)還容易出現(xiàn)二次揮發(fā)污染問題。

        (2)部分家具企業(yè)主要利用噴淋塔進(jìn)行治理,噴淋塔在實(shí)際應(yīng)用中主要是以水噴淋方式為主,沒有其他試劑。企業(yè)在實(shí)際應(yīng)用中,噴淋塔內(nèi)依然存在廢水和廢渣殘留,這是因?yàn)闆]有及時(shí)對(duì)廢水和廢渣進(jìn)行清理,還有排氣筒對(duì)應(yīng)內(nèi)壁存在各種油性物質(zhì)殘留,因此乙酸乙酯含量明顯提高。這也證明了單純通過水消除VOCs存在較大難度

        (3)某涂料企業(yè)采用柴油吸附法,柴油吸附和油性漆生產(chǎn)工藝相對(duì)應(yīng),通過分析發(fā)現(xiàn),柴油吸附能夠有效去除油漆生產(chǎn)中所形成的甲苯、乙基苯、甲基異丁基甲酮、乙酸仲丁酯、苯乙烯等VOCs污染物,一部分污染物通過柴油過濾處理后能夠得到有效減少,像是乙基苯通過柴油吸附處理后,含量從原本的18%進(jìn)一步降低到5.74%。而正葵烷、正壬烷、甲基庚烷、正辛烷等各種烷烴類物質(zhì)通過處理后反而呈現(xiàn)含量增加的趨勢(shì)。比如,正辛烷前后處理相比,反而擴(kuò)大了4.42%,至于正壬烷、甲基庚烷、正辛烷等濃度、數(shù)量也出現(xiàn)大幅度增加現(xiàn)象。這就說明,VOCs在通過柴油吸附處理后,還出現(xiàn)了各種新型VOCs化合物,像丁氧基乙醇、甲基辛烷、五甲基庚烷等物質(zhì),可能是因?yàn)椴裼臀斤柡秃笏纬傻奈廴疚锝馕觯@幾種化合物也正好屬于采樣中尚未排放的[2]。

        3 等離子凈化法處理效果分析

        凹印印刷廠排氣筒前后處理VOCs的成分主要包括異丙醇和乙酸乙酯,這些成分和印刷車間的主要成分互相對(duì)應(yīng),在整體VOCs含量中占比超出70%。印刷車間在處理完排氣筒后,發(fā)現(xiàn)二氯甲烷含量最大,由此可以看出,除了少數(shù)物種出現(xiàn)明顯變化以外,對(duì)應(yīng)VOCs種類成分較為一致,都是以甲苯、醇和酯類為主。催化燃燒活化相關(guān)處理設(shè)施在實(shí)際應(yīng)用中,具有安全性高、處理效率高、適應(yīng)氧濃度面積較大、二次污染小、無明火和長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行等優(yōu)勢(shì)特征。通過分析催化燃燒活化處理前后金屬表層有機(jī)廢氣內(nèi)VOCs變化,發(fā)現(xiàn)處理后產(chǎn)生少許降低現(xiàn)象。

        4 結(jié)論

        綜上所述,由于不同企業(yè)的生產(chǎn)工藝、原輔材料種類繁多,產(chǎn)生的VOCs成分也千差萬別,在選用VOCs治理技術(shù)時(shí),須綜合考慮企業(yè)的工藝情況、場(chǎng)地條件、經(jīng)濟(jì)成本、運(yùn)營(yíng)難度及環(huán)保管理要求等因素。通過以上實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn),部分企業(yè)的相關(guān)治理設(shè)施在實(shí)際應(yīng)用中相繼出現(xiàn)水簾吸收廢渣不能進(jìn)行有效處理、活性炭失活、排氣管道破裂、治理設(shè)施故障等問題,而上述現(xiàn)象主要因?yàn)槠髽I(yè)管理不當(dāng)和領(lǐng)導(dǎo)意識(shí)不強(qiáng)所形成的,為此建議企業(yè)需要形成針對(duì)性的治理方案,做好設(shè)備的維護(hù),以保證治理設(shè)置的穩(wěn)定高效運(yùn)行。

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