揮發(fā)性有機(jī)污染物vocs治理進(jìn)展及發(fā)展前沿思考

揮發(fā)性有機(jī)污染物vocs治理進(jìn)展及發(fā)展前沿思考摘要：隨著全球變暖現(xiàn)象的到來，我國對(duì)于有機(jī)污染物治理問題也逐漸重視起來。本文從四個(gè)方面出發(fā)，結(jié)合我國治理可揮發(fā)有機(jī)化合物的措施，對(duì)揮發(fā)性有機(jī)污染物vocs治理進(jìn)展及發(fā)展進(jìn)行了討論和展望，以供其他學(xué)者參考。關(guān)鍵詞：有機(jī)污染物；vocs；治理引言：隨著工業(yè)化的發(fā)展，有機(jī)污染物的排放量逐年增加，國內(nèi)外的溫室響應(yīng)也越發(fā)加劇。究其原因，與揮發(fā)性有機(jī)污染物的排放脫不開關(guān)系。有機(jī)污染物具有一定的刺激性和毒性，對(duì)人類和大自然都有著不同程度的負(fù)面作用。因此，對(duì)于有機(jī)污染物的智力工作一直很受重視。有機(jī)污染物VOCS是一種具有揮發(fā)性的有機(jī)污染物，且vocs是致癌的主要原因，因此，當(dāng)前人民對(duì)vocs的治理問題倍加關(guān)注［1］。一、揮發(fā)性有機(jī)污染物vocs治理進(jìn)展當(dāng)前，有機(jī)污染物vocs等的排放不僅污染了大氣環(huán)境，也對(duì)于人類的健康產(chǎn)生了威脅。傳統(tǒng)的氣體凈化方式有：熱破壞法、生物膜法、光分解法等等，并且在以往的vocs治理中，也是采用這些方法來進(jìn)行治理。以下就是對(duì)于傳統(tǒng)的氣體治理技術(shù)的詳細(xì)闡述：1.熱破壞法在vocs的治理方法中，熱破壞法是最基本的治理方法，同時(shí)它也是最常用的方法。根據(jù)破壞性質(zhì)的不同，可以直接分為接燃燒和催化燃燒兩種。Vocs的熱破壞可能包含一些相關(guān)反應(yīng)，如分解、聚合和自由基。但是在熱破壞法中，最重要的破壞機(jī)理還是對(duì)vocs的氧化法和熱分解法。生物膜法生物膜法是一種物力處理有機(jī)污染物的一種方式，其消除污染物的手段是將微生物附著在多孔介質(zhì)材料的表面，并使有機(jī)污染物在填料床層中進(jìn)行生物化處理，去除其內(nèi)部的雜質(zhì)，使之在空氣中降解。例如：將vocs利用生物膜法進(jìn)行降解，其內(nèi)部的雜質(zhì)就會(huì)被吸附在孔隙表面，被微生物所消耗，從而將vocs降解成二氧化碳和水。電暈法在vocs的治理方法中，電暈法也是常常使用的一種方式。通過脈沖電暈法的方式去除vocs，其操作手段是運(yùn)用脈沖窄的高壓電去除vocs中的有害物質(zhì)，增加內(nèi)部的氧結(jié)構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)有機(jī)物vocs的分解。光分解法通過光分解vocs的方法有兩種，一種是利用光線的直接照射來進(jìn)行分解vocs另一種是通過利用催化劑的方式，進(jìn)行對(duì)vocs的光照分解。光催化劑的基本化學(xué)原理就是利用光照，加上催化劑的作用下使H20生成0H,然后0H,即將vocs氧化為二氧化碳和水來破壞vocs中的有害物質(zhì)。傳統(tǒng)的這些治理方法存在著一定的弊端，例如治理時(shí)間較長，投資費(fèi)用比較高，而且得不到想要的效果。這就需要現(xiàn)代人們致力于有機(jī)氣體治理的研究，盡快尋找出新的解決方案，解決當(dāng)前面臨的問題［2］。二、vocs治理技術(shù)的發(fā)展及其前沿思考1.vocs回收技術(shù)液體吸收技術(shù)依據(jù)有機(jī)物相似相熔的原理，可以采用費(fèi)電較高，蒸氣壓較低的有機(jī)溶劑作為吸收劑，利用vocs在吸收劑中溶解度或化學(xué)反應(yīng)特性，使vocs轉(zhuǎn)換為液體再進(jìn)行處理的方式。這種方式不僅能夠消除氣體內(nèi)部的污染物，還能夠吸收一些有用的物質(zhì)，去除污染物的比率可以高達(dá)97%左右。其優(yōu)點(diǎn)是投資少，費(fèi)用低，工藝簡單，吸收劑便宜，因此在大量廢棄處理或者濃度較高的廢棄處理的時(shí)候，會(huì)選擇液體吸收技術(shù)。其缺點(diǎn)是工序復(fù)雜，易受腐蝕，易造成二次污染，所以需要定期更換吸收劑。在液體吸收技術(shù)的未來發(fā)展匯總，應(yīng)該提高對(duì)其吸收劑的研究，減少工序中繁瑣的程序，促進(jìn)液體吸收技術(shù)的發(fā)展。冷凝回收技術(shù)冷凝回收技術(shù)是通過降低溫度或者提高系統(tǒng)壓力使VOCS轉(zhuǎn)換成其他結(jié)構(gòu)，進(jìn)而分離回收VOCS的方法。冷凝回收技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是適合于高沸點(diǎn)、高濃度的氣體，常輔助吸附技術(shù)和催化燃燒技術(shù)處理氣體。缺點(diǎn)是耗費(fèi)資金較高，且效果不理想。而如何減少冷凝回收技術(shù)，提高其回收率，就是未來冷凝回收技術(shù)所有發(fā)展的方向。膜基吸收回收技術(shù)膜基吸收技術(shù)是運(yùn)用空纖維微孔膜進(jìn)行氣體處理的技術(shù)，與傳統(tǒng)膜分離技術(shù)相比，膜基吸收能力的強(qiáng)弱取決于吸收劑。運(yùn)用灌溉技術(shù)處理VOCS，其優(yōu)點(diǎn)是工序簡單，能耗低，無二次污染，去除VOCS的效果非常好。膜基吸收回收技術(shù)是當(dāng)前效果比較好的回收技術(shù)，在VOCS的回收技術(shù)中使用幾率比較高。三、銷毀技術(shù)一一VOCS燃燒技術(shù)催化燃燒技術(shù)在催化燃燒技術(shù)的工序中，針對(duì)VOCS設(shè)定的燃燒溫度在150-450C之間，采用的設(shè)備是流向變換催化燃燒反應(yīng)器。選用的機(jī)器必須是熱回收率高的、集催化反應(yīng)和蓄熱反應(yīng)為一體的機(jī)器。針對(duì)這個(gè)要求，目前有兩種裝置符合規(guī)格。一種是翅片化的熱管換熱器，其放熱和吸熱可同時(shí)進(jìn)行，系統(tǒng)熱回收率可以達(dá)到四分之三。另一種是蓄熱燃燒裝置，這種裝置比較古老，從上個(gè)世紀(jì)70年代左右就開始使用。最近這種設(shè)備進(jìn)行了更新?lián)Q代，運(yùn)用陶瓷和其他高密度材料來進(jìn)行對(duì)氣體熱量的吸收。隨著時(shí)代的發(fā)展vocs燃燒技術(shù)中，已經(jīng)出現(xiàn)了高溫燃燒技術(shù)。高溫燃燒的技術(shù)比催化燃燒技術(shù)效果更加好，而且這種方式在歐美等國家已經(jīng)得到了運(yùn)用，國內(nèi)雖然也有應(yīng)用，但是并不常見［4］。高溫燃燒技術(shù)高溫燃燒技術(shù)主要用來處理比較復(fù)雜的濃度相對(duì)高的VOCS氣體。當(dāng)前投入使用的爐型有三種，一種是直接焚燒爐，一種是對(duì)流換熱焚燒爐，一種是蓄熱焚燒爐。在實(shí)際中，需要根據(jù)處理氣體的結(jié)構(gòu)和成分來選擇合適的爐型和焚燒指數(shù)。高溫焚燒技術(shù)主要應(yīng)用于制漆工業(yè)廢氣處理和制藥工業(yè)廢氣處理。針對(duì)于高溫燃燒技術(shù)的未來發(fā)展，應(yīng)該提高其廢氣處理的性能，進(jìn)而擴(kuò)大其使用范圍。四、組合技術(shù)①低溫等離子體吸收技術(shù)運(yùn)用低溫等離子體吸收技術(shù)來處理VOCS，是在外加電場作用下，通過介質(zhì)放電產(chǎn)生大量離子。讓這些離子作用于VOCS，從而破壞其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，生成小分子污染物，再用沸點(diǎn)較高的溶劑作為吸收劑，使VOCS液體化，再進(jìn)行吸解，回收VOCS溶劑的過程。這種技術(shù)操作簡單、效率高、便宜，但同時(shí)對(duì)設(shè)備的要求也比較高，需要定期更換吸收劑。②低溫等離子體催化技術(shù)運(yùn)用低溫等離子體催化技術(shù)來凈化VOCS，是通過電力的作用下將有機(jī)分子分解成自由基、小分子等，在加上催化劑的影響分解，從而處理VOCS的技術(shù)。由于使用催化劑，所以要根據(jù)氣體的特殊性來選擇合適的催化劑。低溫等離子體催化技術(shù)的優(yōu)勢是安全、無二次污染、工序簡單、效率高，因此在低濃度VOCS廢棄處理中常用。其缺點(diǎn)是工藝條件要求不合格、廢棄中常見塵粒，不適用處理燃燒過后產(chǎn)生硫氧化物和氮氧化物的VOCS廢氣體。蓄熱燃燒技術(shù)傳統(tǒng)的催化燃燒技術(shù)和高溫燃燒技術(shù)存在著換熱效率低的弊端，當(dāng)處理濃度比較低的廢氣時(shí)，往往需要消耗大量的能量，且設(shè)備投入也比較大。為了提高效率，降低設(shè)備啟用資金，近年來蓄熱式熱力焚燒技術(shù)和蓄熱式催化燃燒技術(shù)也得到了相應(yīng)的發(fā)展。蓄熱系統(tǒng)是運(yùn)用高熱容量的陶瓷蓄熱體，運(yùn)用高溫蓄熱的方式對(duì)廢氣直接加熱，效率可達(dá)93%以上，比傳統(tǒng)效率提高了250%左右。蓄熱催化燃燒技術(shù)的發(fā)展拓寬了催化燃燒技術(shù)和高溫焚燒技術(shù)的應(yīng)用范圍，促進(jìn)VOCS在低濃度下的處理，使用比較廣泛。五、結(jié)束語：目前，針對(duì)揮發(fā)性有機(jī)氣體VOCS的治理方法中，已經(jīng)提出了利用多種治理的方式來進(jìn)行治理，并在實(shí)際操作中取得了很好的治理效果。隨著VOCS處理技術(shù)的發(fā)展和材料的更新?lián)Q代，人們可以有效地控制住VOCS。根據(jù)各大工業(yè)排放的VOCS存在著個(gè)體差性的問題，現(xiàn)代技術(shù)選擇也呈現(xiàn)多樣化，各個(gè)工廠可根據(jù)自身的情況選擇合適的處理技術(shù)。參考文獻(xiàn)