挥发性有机废气治理技术的现状及发展
2017-08-22邹绍瞬
邹绍瞬
摘要:过去为了追求经济发展而忽视了对于环境的保护,对人类赖以生存的生态环境造成了重大损害,其中挥发性有机废气是最为常见的大气污染物,其污染源多、传播范围广、危害大等特性迫使我们在治理技术上不断进行革新。本文对挥发性有机废气治理技术的现状及其技术的发展应用进行一些简单分析,以期对读者有所启发。
关键词:挥发性有机废气;治理技术;现状;发展
一、挥发性有机废气概述
(一)挥发性有机废气概念
挥发性有机废气是指沸点在50~260摄氏度以及室温饱和气压大于133.3Pa的易挥发性的有机化合物,其主要成分为烃类、氨、硫化物、醛类等等,其中最为人知的就是甲醛。根据世界卫生组织所下的定义,挥发性有机化合物大多数都不易溶于水而易溶于有机溶剂,但甲醛是一个例外,其极易溶于水,所以,绝大数情况下挥发性有机废气在空气中的各自浓度都不是很高,但是由于其共存时的联合作用是难以控制的,治理起来就十分困难。
(二)挥发性有机废气的危害
挥发性有机废气是是最为常见的大气污染物,会对人体健康造成重大伤害,由于其组成成分特殊,与空气中的二氧化氮易产生化学反应生成臭氧,并最终形成光化学烟雾,而且在这一过程中常常会产生硫化氢等具有刺激性气味的气体,对人的耳鼻喉及眼部容易造成伤害,且吸入这些有害气体又会对心肺产生不良影响,挥发性有机废气还会引起某些身体部位产生畸变或癌变。此外,这些废气排放到空气中并扩散开来,对农作物的光合作用也会产生不良影响,严重地会造成减产。
二、挥发性有机废气治理技术的现状
由于挥发性有机废气是常见的大气污染物之一,在其治理工作中,为了节约经济成本和取得更好的治理效果,常采取的是与其他污染物共同治理的技术手段,加强对其他种类污染治理技术的研究与联合应用。当前,在治理挥发性有机废气上最经济、有效的手段就是采取清洁生产的方法,从源头上减少有机废气的排放和扩散,然而,在石油、化工行业尚未形成一套完善的清洁生产技术体系,而且其应用的各类生产设备的改造、升级也没有跟上最新的技术,有机废气污染问题也就久悬不决。此外,许多企业在生产中为了降低成本,单纯地追求经济效益而置污染治理与管理的制度于不顾,工业生产废气违规排放、汽车尾气超标等等现象屡禁不止。
目前,常用的有机废气治理技术主要包括以下几种:吸附法、吸收法、催化燃烧法、冷凝法,但这几种治理技术在实际应用中多少都具有一定的局限性,对于低浓度或大风量的挥发性有机废气的治理无甚效果。因此,当前的废气治理技术应该有所创新和突破,积极学习引入其他国家和地区的成功经验,促成挥发性有机废气治理体系的建立和完善,改善废气治理不力的局面,实现经济社会的可持续发展。
三、挥发性有机废气治理技术的发展及其应用
(一)吸附处理技术
吸附处理技术是指利用多孔固体吸附剂来处理流体混合物,使其中某一种或几种特定的挥发性废气被吸收到固体吸附剂上,从而达到分离废气的目的,此后再利用相关的技术手段来进行废气净化。采用这种方法多是低浓度大流量的挥发性有机废气的处理,其去污效率高,操作方便且没有二次污染,但是其局限性也十分明显,固体吸附剂的吸收能力有限,而且一旦受到其他杂质的污染就会导致吸附功能的受损或丧失。在这项技术中,固体吸附剂的选择是关键,过去的治理实践已经发现,经过氧化铁或臭氧处理过的活性炭在吸附能力上较之其他吸附剂效果更好。
(二)催化燃烧处理技术
催化燃烧处理技术是指在较低温度下,通过催化剂的催化作用使得废气中的可燃烧部分进行充分燃烧,彻底氧化分解从而减少挥发性有机废气的排放量。催化燃烧处理技术在安全性以及减少有害气体产生上的作用相当明显,但是这种处理技术对于催化剂的要求也十分严格,有些废气会对催化剂的使用产生不良影响。因此,在采用催化燃烧处理技术前是需要对废气进行一次前期处理的,这就可以利用吸附处理技术来对废气进行前期处理。
(三)冷凝处理技术
冷凝法是指利用挥发性有机废气的不同种类在不同温度下的饱和气压不同的特点来对系统进行降温处理,从而使得处于蒸汽状态的污染物凝结成液体或流体状态,这样就可以依次实现对有机废气的分离。这种处理技术所需要的设备成本低,但效果明显,然而,对于多种成份有机废气的冷凝来说会需要多种低温状态,维持这些低温的技术难度系数不小。因此,冷凝处理常常是作为吸附处理技术和催化燃烧技术的前期处理技术而存在的。
(四)生物处理技术
生物处理技术是创新性地讲有机生物降解的过程往有机废气处理技术上进行应用的一种新兴技术,通过近几年的发展,其广阔的前景已经非常明朗了。这项技术的核心在于微生物对各种污染物均具有的強适应性,能够通过其代谢过程来实现对有机废气的降解。生物处理操作简单、安全性好、无二次污染,且生物处理不需要购进专门的设备来进行废气处理,使得整个处理过程变得简洁有效。
此外,光催化处理技术、低温等离子处理技术、膜基吸收技术、纳米材料净化技术等等也在发展完善的过程中,其所展现出来的处理技术与效果也正吸引着世界各国的科研工作者们为之继续努力。
四、结语
挥发性有机废气对于环境的危害最终体现到对于人体健康以及社会生活上,在人们认识到污染的严重性之后的几十年里,其治理技术也在逐步改进完善,但仍有改进的空间。因此,要想实现人类社会的可持续发展就必须对包括挥发性有机废气治理技术在内的环境治理工作继续加强。
参考文献:
[1]余成洲、张贤明、张春媚.《可挥发性有机化合物废气治理技术及其新进展》.重庆工商大学学报(自然科学版).2009年第01期
[2]杨飞、杨卫红.《探究挥发性有机废气治理技术的现状与进展》.资源节约与环保.2014年第04期
[3]黄晓玲.《挥发性有机污染物(VOCs)治理现状及未来发展》.低碳世界.2015年第34期endprint