段立文
(廣州市振達(dá)環(huán)保產(chǎn)業(yè)股份有限公司,廣東 廣州 510000)
揮發(fā)性有機(jī)廢氣作為常見的大氣污染物,主要來源是石油行業(yè)、化工行業(yè)、交通工具、造紙業(yè)、油漆行業(yè)、采礦行業(yè)、紡織行業(yè)以及電鍍行業(yè)等企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié),揮發(fā)性有機(jī)廢氣嚴(yán)重影響大氣質(zhì)量,威脅著人們的身體健康。我國對于揮發(fā)性有機(jī)廢氣的治理工作關(guān)注度非常高,也將更多的新型治理技術(shù)應(yīng)用到其中。本文首先分析揮發(fā)性有機(jī)廢氣的危害,其次總結(jié)揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)現(xiàn)狀,最后探討揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)的具體應(yīng)用,為相關(guān)工作提供參考。
大部分揮發(fā)性有機(jī)廢氣都屬于混合類氣體,成分相當(dāng)復(fù)雜,例如氨、醛、氫、硫化物等。雖然這些揮發(fā)性有機(jī)廢氣并沒有占據(jù)大氣環(huán)境的主體,但其中的組分與空氣混合起來,共同存在于大氣環(huán)境中,導(dǎo)致?lián)]發(fā)性有機(jī)廢氣處理工作開展起來困難重重。揮發(fā)性有機(jī)廢氣的影響范圍廣泛,不僅直接污染大氣環(huán)境,也成為威脅人體健康的定時炸彈[1]。揮發(fā)性有機(jī)廢氣中的很多組分能夠直接同二氧化氮反應(yīng),生成臭氧。大量臭氧存在于空氣中,會傷害人的眼睛,長期接觸會降低視力,還會對呼吸系統(tǒng)造成嚴(yán)重傷害,人們會咳嗽不止,細(xì)胞的代謝活動也會被影響,從而加速衰老,甚至神經(jīng)系統(tǒng)也會由此發(fā)生異常,體內(nèi)維生素E被直接破壞形成色斑。揮發(fā)性有機(jī)廢氣還會對綠色植物造成極大傷害,直接影響其光合作用,從而阻礙植物生長,使得一些農(nóng)作物產(chǎn)量明顯降低。
當(dāng)前階段,我國對揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理工作的重視程度不斷提升,也將更多新型的治理技術(shù)應(yīng)用到其中,在揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理工作中取得了一定成績,但是仍然有諸多細(xì)節(jié)方面的問題有待于優(yōu)化解決[2]。揮發(fā)性有機(jī)廢氣既是大氣污染中有嚴(yán)重傷害的廢氣,也是治理難度系數(shù)較大的大氣污染之一。為提升揮發(fā)性有機(jī)廢氣的治理效果,我國也相繼出臺了多部法令,禁止或限制揮發(fā)性有機(jī)廢氣的直接排放。例如,加油站方面頒布了《加油站油氣排放控制和限值》規(guī)定了排放量和排放濃度,采取多次油氣回收的舉措,使油氣經(jīng)呼吸閥排出的數(shù)量大大減少,從而極大地減少油氣排放濃度。還有在進(jìn)行汽車維修噴漆的時候,廢氣會在密閉性的噴漆房內(nèi)展開,如果油漆房內(nèi)已經(jīng)設(shè)置了凈化設(shè)施,那么就借助活性炭來檢查廢氣的治理成效,保障相對正常的工作環(huán)境,滿足環(huán)境保護(hù)相關(guān)規(guī)定。越來越多的行業(yè)明確了揮發(fā)性有機(jī)廢氣的排放濃度以及排放量的要求,但仍然有部分行業(yè)對這方面的規(guī)定相當(dāng)模糊,例如石油行業(yè)、化工行業(yè),作為產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)廢氣的“大戶”,卻沒有明確的規(guī)定,更沒有完善的清潔生產(chǎn)技術(shù)體系,如此一來揮發(fā)性有機(jī)廢氣的清潔治理工作無據(jù)可依,導(dǎo)致?lián)]發(fā)性有機(jī)廢氣擴(kuò)散的情況突出。
生物處理技術(shù)是揮發(fā)性有機(jī)廢氣常用的治理技術(shù)。借助微生物發(fā)生作用,將廢氣內(nèi)的有機(jī)組分作為養(yǎng)分,通過代謝、降解等過程,使有機(jī)廢氣中的有機(jī)成分轉(zhuǎn)變成二氧化碳和水。借助生物處理技術(shù),展開揮發(fā)性有機(jī)廢氣的處理工作,因有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化的效率無法保障,所以在具體轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)需要做好氣態(tài)污染物的液化工作,確保其處于液相狀態(tài)的時候,被微生物有效吸附、降解。
揮發(fā)性有機(jī)廢氣采用微波催化氧化技術(shù)進(jìn)行治理,可以顯示出其優(yōu)勢。此項治理技術(shù)是將傳統(tǒng)空氣凈化手段和解吸技術(shù)強(qiáng)化整合起來,使傳統(tǒng)解吸朝著微波解吸的方向升級演進(jìn)。憑借微波催化氧化技術(shù)進(jìn)行揮發(fā)性有機(jī)廢氣的治理工作,能夠降低能源消耗,減少不必要的浪費(fèi),同時廢氣吸附、解吸等需要的時間也縮短許多。運(yùn)用微波催化氧化技術(shù)處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣,會用到催化劑,催化劑可以連續(xù)使用20多次,這樣微波催化氧化技術(shù)會作為經(jīng)濟(jì)理想的揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)存在。立足于技術(shù)發(fā)展層面來分析,此項技術(shù)運(yùn)用到揮發(fā)性有機(jī)廢氣穩(wěn)定治理工作中,同時在污水處理環(huán)節(jié)的應(yīng)用理論及應(yīng)用方法有很大的共性,但是具體細(xì)節(jié)方面的處理工作還有待于進(jìn)一步強(qiáng)化[3]。
活性炭纖維吸附技術(shù)也是常用治理揮發(fā)性有機(jī)廢氣的技術(shù),該技術(shù)屬于新型技術(shù),對比傳統(tǒng)碳吸附技術(shù),活性炭纖維吸附技術(shù)充分利用了活性炭纖維高效活性吸附再加上使用環(huán)保材料,吸附成效更理想[4]。同時在活性炭纖維的內(nèi)表面以及外表面有大量的吸附水平強(qiáng)勁的碳原子存在,這些碳原子形成了表面性固性結(jié)構(gòu),在這一結(jié)構(gòu)的支持下,與揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理的基本要求完美契合起來。截至目前,在運(yùn)用吸附技術(shù)進(jìn)行揮發(fā)性有機(jī)廢氣的處理工作中,活性炭應(yīng)用的廣泛程度最高,廢氣濃度較高的時候,取得的吸附成效更為理想,吸附率甚至能夠突破95%,由此可見,其吸附能力非常強(qiáng)。對比傳統(tǒng)炭吸附材料,活性炭吸附的物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)結(jié)構(gòu)更特殊,活性炭纖維含碳量相對較高,同時微孔較多,面積大,很容易再生,吸附容量也相對較大,因此這項技術(shù)在治理揮發(fā)性有機(jī)廢氣工作中應(yīng)用的前景十分廣闊,值得廣泛推廣、應(yīng)用。
納米材料凈化技術(shù)在揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理工作中的應(yīng)用廣泛程度逐步加深,該材料是非常細(xì)的材料,擁有較大的表面積,活性中心也很多,這就決定了其較強(qiáng)的吸附能力、催化能力[5]。將納米材料應(yīng)用到揮發(fā)性有機(jī)廢氣的治理工作中,取得的轉(zhuǎn)化速率較快,同時該材料中的催化劑將原來沒有反應(yīng)能力的物質(zhì)變?yōu)榉磻?yīng)能力強(qiáng)的物質(zhì)。
等離子處理技術(shù)是應(yīng)用等離子體,由大量帶電粒子通過較快速度反反復(fù)復(fù)的對異味氣體分子進(jìn)行攻擊,將其中的成分裂解,從而發(fā)生氫化等化學(xué)反應(yīng),如此一來有害物質(zhì)直接轉(zhuǎn)變?yōu)榭衫梦镔|(zhì)。治理揮發(fā)性有機(jī)廢氣的時候可應(yīng)用等離子處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)有機(jī)分子的有效降解,但是對二氧化碳的選擇性不理想,導(dǎo)致處理環(huán)節(jié)小分子有機(jī)化合物極其容易產(chǎn)生,由此帶來對環(huán)境的二次污染,綜合處理效率得不到保障[6]。
催化燃燒法的應(yīng)用前提是完成揮發(fā)性有機(jī)廢氣的加熱,當(dāng)溫度升高至300 ℃的時候,通過催化床進(jìn)行催化燃燒處理,此時有害物質(zhì)變?yōu)槎趸己退瑢?shí)現(xiàn)空氣凈化。這種方法工藝操作相對簡單,不會對環(huán)境產(chǎn)生二次污染,凈化效率理想,所以也值得廣泛推廣應(yīng)用。
當(dāng)前階段,我國對此類氣體的治理重視程度越來越高,但是整體治理現(xiàn)狀仍然不理想,所以亟待運(yùn)用各種新型治理技術(shù)手段來提升治理成效。