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淺談揮發性有機廢氣治理技術的進展
發布者:有機廢氣處理  點擊:181

隨著工業化程度的提高,工業廢氣排放量的增大導致環境污染日益嚴重,嚴重影響了人們的身體健康,阻礙了國民經濟發展。這就需要加大對有機廢氣的治理力度,同時需要合理應用一些有成效的治理技術,并且為了充分發揮其作用,以下就揮發性有機廢氣治理技術的進展進行了探討分析。


一、有機廢氣治理的重要性


當前環境污染問題已成為一個全球性問題,其中大氣污染問題是為突出的問題之一,而工業廢氣是大氣污染物的重要來源。有機廢氣是工業廢氣難治理的部分,這種氣體能夠對人們的身體健康產生嚴重的損害,也給國民經濟造成嚴重損失。如果人體長期接觸有機廢氣,會通過呼吸系統經人或皮膚吸收到體內,引起肝、神經及造血系統的損傷,引起的癥狀主要有頭暈頭痛、惡心嘔吐、心慌氣喘、疲乏無力、血象變化等,而且對人體和動物存在嚴重的“致畸、致癌、致突變”危害。因此,有機廢氣的治理越來越受到人們的重視,成為了大氣污染治理中的重點之一。


二、目前揮發性有機廢氣治理技術的分析


1、應用催化燃燒法治理揮發性有機廢氣。應用催化燃燒法治理揮發性有機廢氣,是在廢氣燃燒的時候加入某種催化劑,使用催化劑的用意就是降低VOCs的燃點,使VOCs能夠得到充分的燃燒,這樣能將VOCs燃燒反應生成CO2和H2O,可以排入空氣中。目前市場上所使用的催化劑種類很多,主要分為貴金屬(如Pt、Pd)與非貴金屬(如Ti、Fe、Cu等)催化劑兩大類。貴金屬催化劑在與 VOCs 接觸時反應時,與氯化烴類的有機物有很強的融合性,這樣能夠使貴金屬催化劑與VOCs容易發生催化分解作用。如果我們將催化燃燒與直接的熱力燃燒進行對比可以看出,他們各自的優勢不同,催化燃燒方法的燃燒溫度只需要保持在200℃~400℃就可以,并且催化燃燒是在較低溫度下進行的燃燒,避免了NOx二次污染物的產生,更加環保。但是目前我們使用的催化劑自身的穩定性不高,容易在一些特定的條件下被含有S、P、As等物質破壞。一旦這些催化劑的活性遭到破壞,就會導致催化性能降低,為了能夠進行充分的化學反應就需要更換新的催化劑,導致了更高的治理費用產生。


2、應用直接燃燒法治理揮發性有機廢氣。應用直接燃燒法治理揮發性有機廢氣就是將VOCs直接連接到能焚燒的鍋爐中,當我們接入的VOCs的濃度高時,就能在爐內充分的燃燒,通過燃燒化學反應生成CO2和H2O,如果接入鍋爐中的VOCs濃度較低時,則不會充分燃燒,需要我們加入輔助燃料,這樣能夠使VOCs燃燒完全,終也會生成CO2和H2O,這樣就能把生產的CO2和H2O直接排入空氣中。這種直接燃燒的方法具有投入費用低,需要設備簡單等優勢。但是這種直接燃燒的做法需要保持很高的燃燒溫度,并且在這樣持續的高溫下還會產生NOx化合物,造成對空氣的第二次污染。


3、應用生物法治理揮發性有機廢氣。應用生物法治理揮發性有機廢氣,就是通過生物過濾法治理VOCs,這種方法治理的有機廢氣主要是來源于工業生產、市政污水、污泥治理等。


生物過濾法能夠治理較低濃度的VOCs,通過核心生物濾床的治理作用,VOCs通過生物濾床中的生物膜填料被反應,這樣能夠使 VOCs 在濾床里被生物膜上的生物經過吸附作用反應生產CO2和H2O,這樣就能夠將產生的CO2和H2O直接排放在空氣中。


4、應用吸附法治理揮發性有機廢氣。應用吸附法治理揮發性有機廢氣,是應用具有微孔結構的吸附劑,將揮發性有害氣體的有毒物質吸附在吸附劑表面上,這樣使有機物從主體分離。需要指出的是,我國在治理 VOCs 的治理上與發達國家存在很大的差距,上述的治理方法,只能適應中、高濃度的 VOCs治理中,對于低濃度的 VOCs 治理效果不明顯。所以對于我國VOCs 的治理技術的創新研究,科技工作者需要積極的開發新的技術,這樣才能對人類的健康帶來益處,避免VOCs對人類造成傷害。


三、揮發性有機廢氣治理技術的進展分析


揮發性有機廢氣治理技術的進展主要表現為:

(1)微波催化氧化技術。微波氧化技術綜合了填料吸附技術、空氣凈化技術及解吸技術等的有點,成功的將傳統的治理技術轉化為現代的微波氧化技術。使用微波氧化技術治理有機廢氣的時候能夠有效降低解吸及吸附所需要的時間,減少能源成本的消耗,避免造成不必要的浪費。此外,微波氧化技術另外一個優點,就是所用成本較低,也就是經濟性好,及時在反復連續使用20多次以后,仍然具有較好的吸附效果。在技術層面上,類似于對污水的治理技術原理,只是稍加修改就能夠提高對揮發性有機廢氣的治理效果。

(2)活性炭纖維。不同于常用的碳吸附技術,活性炭纖維技術,具有新穎性,并且吸附效果更好。運用在活性炭纖維治理技術上的原理有:活性炭具有吸附性強的特點,并且不對周圍的環境造成危害,其內外表面都布滿了具有吸附性的碳原子,碳原子又組成吸附性好的表面性結構,對揮發性有機廢氣治理的各項要求都能滿足。優越于傳統的碳吸附材料,活性炭的化學和物力結構都比較特殊,在吸附速度、吸附容量及含碳量方面都略勝一籌,并且能夠反復使用,活性炭纖維技術的優勢使其在治理揮發性有機廢氣方面取得了很好的效果,值得被大范圍推廣使用。

(3)生物治理技術。使用生物治理技術實際上就是李永樂揮發性有機廢氣中的微生物的可降解性,然后將有機廢氣中微生物以新陳代謝的方式轉化為無機物。但是生物治理技術這種降解方式不可避免可能會重新產生難以預料的有害物質,這一點,不同于生物治理技術在廢水中的運用,但是可以借助其在廢水中的運用特性,將揮發性的有機廢氣液態化,在液態的情況下對其中的污染物進行吸附,降解,相比于氣相狀態下,效果更好,能夠盡可能避免有害物質的產生,但是生物治理揮發性有機廢氣的技術仍然需要深入研究,以形成整體的體系。

(4)納米材料凈化技術。納米材料是一種超級細的材料,晶粒尺寸通常為納米級,納米粒子表面積很大,而且活性中心也比一般的材料多,在治理揮發性有機廢氣的時候能夠有較高的轉化速度,此外,納米催化劑能夠將原本不具備反應能力的物質轉化為具有反應能力的物質。特別是納米TiO2粒徑很小在1nm-100nm之間,在廢氣治理方面效果顯著。TiO2能夠在光照條件好的情況下將廢氣中的有機物質轉化為水、二氧化碳等無機物質,在室內空寂凈化等方面優勢更加突出,應用前景不可限量。


結束語


綜上所述,揮發性有機廢氣傳播范圍廣,污染來源多,危害性極大,電主軸給人們的生產和生活帶來極大的危害,因此越來越受到關注,治理技術的選擇和應用需要重視其時效性。并且目前揮發性有機廢氣已然成為環境污染的一大頑疾,因此為了對揮發性有機廢氣進行治理,必須加強對揮發性有機廢氣治理技術的進展進行分析。


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