摘要:挥发性有机物(VOCs)涉及到非甲烷碳氢化合物、含氧有机化合物、含氮有机化合物、含硫有机化合物等多种类型,上述类型的有机物一旦接触到空气则很容易引发区域范围内的气体污染,对附近区域内人们的生产生活及身体健康均造成非常严重的破坏。也正是由于VOCs本身类型的复杂性以及严重的危害性,采用相应的治理技术对工业生产过程中产生的VOCs进行全面治理以确保生态环境的安全,是相关工业生产企业在污染治理过程中必须慎重考虑的内容。基于此,本文将针对当前工业固定源VOCs的治理技术进行综合分析,同时对不同治理技术的适用范围以及治理对象等进行分析总结。
关键词:工业固定源;挥发性有机物(VOCs);治理技术;正在研发;适用范围
当前世界范围内诸多行业在生产过程中均会产生挥发性有机物(VOCs),使得VOCs的排放存在着浓度较高、强度较大、种类较多、时间较长等诸多特点,对区域范围内的空气环境造成严重破坏。而伴随我国经济发展的脚步越来越快,诸多行业在生产过程中排放的VOCs含量、强度均呈现出不断升高的趋势,如何治理行业生产过程中排放的大量VOCs以避免空气环境污染已经成为政府部门、行业企业都必须重点关注的内容。基于此,本文将针对当前工业固定源VOCs的治理技术进行综合分析,同时对不同治理技术的适用范围以及治理对象等进行分析总结。
一、工业固定源VOCs的排放特点
首先工业固定源VOCs的排放涉及到诸多行业,例如装备制造业、炼油石化业、化学化工业、包装印刷业、半导体制造业、电子设备制造业、医药化工业等等。而上述不同行业的工业生产过程中其排放的VOCs类型众多且组成内容非常复杂,常见的VOCs涉及到酮类、醇类、脂类、醛类、胺类等诸多类型。以工业生产为例,其生产过程中排放的VOCs就涵盖了苯类、甲苯类、二甲苯等不同类型,而上述类型的VOCs均携带有一定的毒性并很有可能对人体健康产生严重威胁。也正因此,针对工业固定源VOCs的治理必须结合其所排放的VOCs具体类型、具体性质、排放特点等选择相应的治理技术;其次工业固定源VOCs排放过程中多以混合物的形式进行排放,例如医药化工业排放的VOCs多含有酸性气体、恶臭气体、常规有机物等多项组成内容,要求相关企业及政府部门必须针对其混合物的具体类型、构成类型选择相应的治理技术。而单一的VOCs治理技术很难适应混合物的治理需求,因此必须对混合物进行分级治理,也要求VOCs治理过程中需要考虑到组合式治理技术;最后不同行业、不同产品的生产过程中其所排放的VOCs条件也存在较大的差异性,甚至同一行业、同一产品其在不同的生产工序条件下,所排放的VOCs也存在较大的差异性,这就对了VOCs的治理技术提出了更高的要求,要求VOCs治理技术必须能够适应不同条件下的VOCs治理需求以确保空气环境的健康。
二、工业固定源VOCs的治理技术
当前针对工业固定源VOCs的治理技术涵盖回收技术、销毁技术两大类型,其中回收技术又涉及到膜分离技术、冷凝技术、回收技术、吸收技术等不同类型,而销毁技术则涉及到光催化技术、等离子体破坏技术、生物技术、热力焚烧技术、催化燃烧技术等诸多类型。结合当前VOCs治理技术的实际应用情况来看,吸附技术、催化燃烧技术以及热力焚烧技术是当前应用规模最大、应用范围最广泛的VOCs废气治理技术。
2.1 吸附治理技术
吸附治理技术是一种以固体吸附剂为基础对VOCs气体混合物中的组成成分进行吸附而使其分离并展开针对性、选择性治理的技术类型。当前世界范围内针对VOCs吸附治理技术常用的固体吸附剂包括活性炭、活性炭纤维、分子筛、硅胶等不同类型。吸附治理技术适用于低浓度其他污染物的净化治理过程中,也可以用于高浓度有机气体在冷凝后的处理过程中。但需要注意的是,VOCs吸附治理技术应用过程中对其固体吸附剂、吸附设备、吸附工艺以及吸附结束后再生介质的处理工艺等均有较高的使用要求。
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2.2 燃烧治理技术
燃烧治理技术涉及到焚烧治理技术、催化燃烧治理技术两种不同类型,其能够通过燃烧处理促使VOCs中的碳氢化合物得到全面彻底的分解并以此达到相应的治理效果。VOCs燃烧治理技术具有操作简单、不存在二次污染等多项优点,能够凭借700℃以上的高温将VOCs中的大部分有机物进行彻底燃烧。同时由于VOCs废气中有机物本身在燃烧过程中也会产生相应的热量,因此燃烧治理技术也具有一定的经济性优势,是当前工业固定源VOCs处理过程中广泛使用的一种技术类型。但企业依然应当结合VOCs的组成成分选择合适类型的燃烧技术以降低能耗。
2.3 生物治理技术
生物治理技术是一种通过对生物过滤床、生物洗涤床、生物滴滤床等不同设备进行综合应用的生物处理工艺,上述设备在具体使用过程中均会应用相应类型的生物菌种,并利用处理设备的过滤效果、吸收效果以及生物菌种的消化效果来达到相应的治理目的。但需要注意的是,VOCs生物治理技术使用过程中其所用的生物菌种本身对VOCs有机物的消化具有专一性特点,因此只适用于具备易生物降解的VOCs有机物处理过程中,面对有机废气的治理效果相对较差。
2.4 吸收治理技术
吸收治理技术是一种以低挥发或者不会发液体作为吸收剂并利用吸收装置对VOCs气体组分进行选择性的溶解处理工艺。VOCs废气中有机化合物本身能够与大部分的油类物质产生互溶反应,因此吸收治理技术多采用沸点较高、蒸气压较低的油类有机溶剂作为具体的吸收剂,借助相应的吸收处理装置完成VOCs废气处理。这种技术大多用于高水溶性VOCs的治理,虽然这种技术有投资成本低、技术成熟、对酸性气体去除效率高等优点,但也存在着后续废水处理的问题,颗粒物浓度较高可能会导致堵塞,其维护费用较高。
2.5 冷凝治理技术
冷凝处理技术是一种利用VOCs物质在不同温度下其饱和蒸气压差异性特点的处理技术,其能够有效降低冷凝设备的温度或者提升冷凝设备的压力,从而促使蒸汽状态下的VOCs污染物能够得到彻底有效的分解并结合其具体的成分采取后续的处理流程。但由于冷凝治理技术本身使用过程中的高能耗以及高技术要求,且其处理过程中VOCs冷凝后的废气组分仍然需要接受二次处理,因此虽然处理效果较好但经济成本要求较高,适宜用于二次回收类的VOCs污染治理过程中。
三、结语
综上所述,本文针对工业固定源VOCs的排放特点以及处理技术进行了综合阐述。随着当前科学技术的进步,工业固定源VOCs治理技术的研究也得到了有效提升,越来越多的新理论、新设备以及新工艺开始应用在VOCs治理过程中,单一的VOCs治理技术其治理效果得到显著提升。相关企业可以结合工业固定源VOCs的主要组成成分选择组合式的VOCs治理技术,以此面对VOCs成分复杂的处理态势。
参考文献:
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论文作者:陈肇明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/16
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