大气环境中挥发性有机废气治理技术分析

大气环境中挥发性有机废气治理技术分析

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摘要:近年来,随着我国生态环境的持续恶化,在大气环境中广泛分布着各类挥发性有机废气,且普遍具有特殊气味、有毒性、刺激性、人体致癌性、致畸性等特征。在人体长时间接触下,极易出现癌症等人体疾病,是一类重要环境污染物。而为进一步提高我国大气环境的治理力度,降低挥发性有机废气的影响范围、影响系数。因此本文也对大气环境中挥发性有机废气的各项主要治理技术的应用必要性、技术原理与主要优势开展以下分析。

关键词:大气环境;环境治理;挥发性有机废气;治理技术

据WHO世界卫生组织界定,VOCs指在常温环境下,沸点在50摄氏度-260摄氏度区间范围内的具有挥发性的各类有机化合物。挥发性有机物在大气环境中扩散、传播时,会对传播范围内的生态系统、人民群众造成严重侵害,也是城市灰霾、光化学烟雾的重要前体物。而近年来虽然我国政府逐渐加大了环境治理工作力度与重视程度,但在大气环境治理领域中,仍旧存在着挥发性有机废气治理效率低下的问题。而对各项治理技术的分析了解、灵活应用,也是完善上述问题的主要途径、必由之路。

一、在大气环境中,挥发性有机废气的定义及主要危害分析

首先,上述提及,在WHO组织界定中,挥发性有机物主要指沸点在50摄氏度-260摄氏度区间范围内的具有挥发性的各类有机化合物。而在我国,VOCs的定义为,在常温条件下气压低于70Pa时,沸点在260摄氏度以下的有机化合物,以及在20摄氏度温度条件下,气压大于等于10Pa且具有较高挥发性的有机化合物。

其次,在大气环境中,挥发性有机废气与挥发性有机化合物的主要危害为:第一,对于生物而言,长时间接触大气环境中流通、扩散的挥发性有机废气会大幅提高各类疾病的出现概率。例如人体出现癌症、呼吸道疾病等。值得注意的是,在长时间、持续性接触下,未采取相应防护措施的生物也有可能出现昏厥、死亡问题;第二,大部分挥发性有机废气具有令人不适的特殊气味,对大气环境造成一定程度的污染;第三,部分挥发性有机废气在高日照强度的长时间照射下,也有可能出现化学反应,并形成上述提及的城市灰霾、光化学烟雾。

总而言之,挥发性有机废气会在直接与间接层面上对大气环境、总体生态环境与人体、生物都造成严重面对各侵害影响。

二、在我国大气环境治理中,常用的传统废气治理技术分析

(一)挥发性有机废气吸附技术

首先,这一技术的主要工序流程与应用原理为:借助于各类具有较强固体吸附作用的固体介质,将待处理废气中的挥发性有机化合物加以吸附,从而排出符合国家排放标准的净化空气,从根源上完善上述问题。而这一技术的具体治理流程为,借助于鼓风机设备将挥发性有机废气吹向过滤网,并经过吸附塔,在吸附塔内所配置的高吸附性固体介质(如活性炭纤维),将废气中所含有的挥发性有机化合物加以吸附,确保二者做到适当程度的分离,最后排出净化后的空气。

其次,这一技术的主要应有优势、应用范围为:第一,挥发性有机废气吸附技术具有净化效率高、处理成本低廉、能耗量低、前期造价成本低等诸多应用优势,适用于绝大部分挥发性有机废气治理作业中;第二,在长时间未更换吸附固体介质、或是所处理挥发性有机废气中含有胶类杂质时,则有可能出现固体介质吸附作用下降的问题,并导致经过处理的挥发性有机废气没有达到相应排放标准。

因此在应用吸附技术开展挥发性有机废气治理作业时,需要注重以下两点:第一,需要定期对吸附塔内所配置的固体介质开展检测作业,并及时将固体介质加以更换,确保吸附效果;第二,在开展挥发性有机废气治理作业前,也需要对废弃质量成分加以检测,确保其中不含有胶类杂质。而在含有胶类杂质时,再根据具体工作情况应用其他废弃治理技术。

(二)挥发性有机废气吸收技术

首先,这一技术的主要应用原理为:利用相应的液体吸收剂,对废气中的挥发性有机化合物以及各类杂质加以去除。而在技术应用过程中,由于气体净化原理为废气中的挥发性有机物与液态吸收剂之间会产生化学反应,因此挥发性有机废气吸收技术也是一项化学吸收技术。

其次,挥发性有机废气吸收技术的应用优缺势及要点为:第一,这一技术具有废气中各类有害成分吸收效果显著的应用优势,被普遍应用于处理高浓度有机废气治理作业中;第二,在应用这一技术时,需要使用到适量的液体吸收剂,这也会对生态环境造成二次污染与一定程度的破坏。因此在对低浓度挥发性有机废气开展治理作业时,应用这一技术的性价比较低,缺乏应用必要性。

(三)VOCs控制燃烧技术

首先,VOCs控制燃烧法的技术应用原理为:将挥发性有机废气中的有害物质转化为无害物质的燃烧过程。具体来讲,便是使废气中的有害物质在燃烧氧化作用及高温环境下出现热分解,快速转化为二氧化碳和水。而控制燃烧法也被细分为直接燃烧法、催化燃烧法与热力燃烧法。

其次,VOCs控制燃烧技术的应用优缺势及要点为:第一,在应用控制燃烧法时,可以处理浓度较高的VOCs废气,且去除率普遍在95%以上;第二,VOCs控制燃烧法仅适用于净化可燃的、或是在高温环境下出现热分解反应的挥发性有机废气,具有一定的应用限制条件。

(四)挥发性有机废气冷凝技术

首先,这一技术的技术原理为:利用所处理挥发性有机废气中各类杂质与有机化合物在不同温度下具有不同饱和蒸气压的物理特质,以降低系统温度、或是提高压力的形式,将挥发性有机废气中处于蒸汽状态的挥发性有机化合物加以冷凝、分离,从而实现净化治理挥发性有机废气的目的。

其次,这一技术的主要应用优点及技术要点为:第一,在应用这一废气治理技术时,具有较高的作业稳定性,不会受到外界因素、压力的干扰影响。此外,在技术应用过程中也不会对周边区域生态环境造成二次污染,无任何消极影响;第二,需要根据所处理挥发性有机废气的浓度来针对性选择技术应用情况。例如在所处理挥发性有机废气浓度较高时,则需要优先选择应用冷凝技术。

三、新型挥发性有机废气治理技术分析

(一)生物法

首先,生物法的应用原理为:通过对微生物降解代谢功能的应用,实现对挥发性有机废气中挥发性有机物的降解代谢。这一技术也被具体划分为好氧法、厌氧法以及生物酶法。

其次,生物法的技术应用要点为:第一,生物法具有运行成本低、无二次污染、净化效果好、能耗量低等优势;第二,在应用生物法时,需要配置相应的生物净化设备,例如生物滴滤器、膜生物反应器等设备。

(二)催化氧化法

首先,催化氧化法的废气净化原理为:在吸收微波位点温度上升至指定温度后,挥发性有机废气中的挥发性有机化合物会在高温环境下出现解离或是加速反应。从化学效应层面来看,催化氧化法的净化原理为热点-破坏-加速有机分子反应。

其次,催化氧化法的技术应用要点为:第一,催化氧化法具有低运行成本、所配置吸附剂可开展高重复性废气净化作业等优势;第二,在催化氧化法应用过程中,需要注重于追求整体废气处理过程的连续化,并配置廉价高效的催化剂,降低废气治理成本。

四、总结

在当前我国生态环境中,挥发性有机废气的传播对生态系统与人民群众的日常生活、人身健康都造成了严重的干扰影响与侵害,其重要性可见一斑。因此本文也对各类常见的传统与新型挥发性有机废气治理技术开展上述分析,为后续大气环境治理工作的开展提供技术参考。

参考文献:

[1]于东盛,任高翔.挥发性有机废气治理技术发展研究[J].城市建设理论研究(电子版),2017(18):110-111.

[2]孙丹,董晓华.挥发性有机废气治理技术的现状与进展[J].科研,2016(07):261-262

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