VOCs废气治理技术与应用研究进展
2019-01-12张庆智
张庆智
(淄博市环境保护科学研究设计院,山东 淄博 255040)
引言:
VOCs气体是一种挥发性的有机化合物,该废气的来源非常广泛,涉及到了众多的行业领域。该废气的大量生成对我国的大气环境造成了较大影响,VOCs废气治理工作迫在眉睫,需要不断的研发新的废气处理技术,提高VOCs废气处理的工作效能。
一、VOCs废气治理技术分析
(一)燃烧治理
VOCs废气具有很强的挥发性,采取燃烧治理的方式,可以对废气进行一定的分解处理,合理的降低废气的污染指数。在对该废气进行燃烧处理时,可以根据实际预想的处理效果选择最佳的处理工作方案。
第一种方案,直接将VOCs废气导入燃烧锅炉内,对废气当中的可燃气体进行全部的焚烧消除。直接燃烧的方式处理的效果很好,可以将VOCs中的多数气体进行去除,但是VOCs废气当中的少量惰性气体仍旧无法得到很好的根除,且燃料耗费较多。
第二种方案,在废气燃烧的过程中添加一定量的助燃剂,在助燃剂的作用下,废气当中的多数气体得到了燃烧,在800℃以上温度下可较为完全的去除有机组分,有效的治理了VOCs废气。但是由于助燃剂添加的成本较高,会增加VOCs废气治理的成本[1]。目前流行的是蓄热式焚烧炉(RTO),其优点是可将大部分热量回收利用,减少燃料耗费。
第三种方案,在VOCs废气进行燃烧处理时,可以添加一定量的催化剂,由于VOC废气中含有多种挥发性有害气体,该气体在发生燃烧反应时,需要借助一定的外在条件。在燃烧催化剂的作用下,废气的燃烧效率得到了很好的提升。并且该种处理方案不需要提供较高的燃烧温度,燃烧治理的成本也可以得到很好的控制,因此该种治理方案得到了一些行业的广泛应用。
(二)水或溶剂溶解治理
VOCs废气中的部分挥发性气体可溶于水或其他溶剂,因此在治理该废气时,可以利用水溶液或其他溶剂对其进行有效处理。在水溶液治理时,可以在微生物循环系统的作用下,逐渐的吸收降解有害气体,且在水溶液治理工作开展时,不会对外界环境造成了任何的影响。由于该种处理方案简单便捷,因此已经在一些行业进行了应用。但是由于水溶液治理时需要消耗一定量的水资源,若是进行大规模VOCs废气治理时,就会浪费水资源,同样无法实现生态治理的工作目标。因此在水溶液治理技术推广应用时,需要结合企业的实际废气产生量和企业实力,采取最佳的VOCs废气处理技术方案。若采用溶剂吸收,则可能产生溶剂本身的二次污染。
(三)冷凝治理
为了对VOCs废气进行合理的回收再利用,可以充分的发挥出冷凝治理技术的优势,利用气体中不同组分的不同沸点,可以通过低温(-10℃)或超低温(-70℃)处理将废气当中的挥发性气体转化为液体,实现与空气的分离。在分离之后对不同的气体进行一定的后续处理,实现VOCs废气的回收再利用。
该工艺存在缺陷,例如废气中污染组分较少,如果强行对废气进行冷凝,则需要耗费大量,使得废气处理的整体成本攀升,增加了企业负担,且冷凝回收的组分较少,只能在特定的企业进行应用,无法实现大规模VOCs废气的集中处理[2]。
二、VOCs废气治理技术应用进展
(一)生物分子治理方案
VOCs废气治理技术出现了新的突破,即利用生物分子对废气进行高效的治理,实现企业废气的回收再利用。该技术主要发挥了生物学科的特长,在生物分子与挥发性气体结合之后,废气中的有害气体会被逐渐转化,使得废气中的有害气体含量下降。由于生物分子治理方案的成本较低、治理操控工艺简单,且在VOCs废气治理过程中不会生成新的污染物,因此在未来VOCs废气治理工作中,该技术方案可以得到很好的推广,实现大规模废气的集中处理,提高VOCs废气的处理安全性与可靠性[3]。
(二)隔离提取治理方案
VOCs废气是一种混合气体,其中有害气体、惰性气体、易燃气体都含有一定比例,若是可以对废气中不同类型的气体进行很好的隔离,并对隔离后的特殊气体进行一定的提取转化,不仅有效的治理了VOCs废气,并且合理的利用了废气当中的可回收气体。因为隔离提取处理方案的前期投资较大,该治理方案主要应用于超大型工厂,如火电厂、冶炼厂、石化厂、化工厂等。通过对工厂产生的VOCs废气进行集中的收集,然后采取隔离提取技术方案,对废气中的气体进行高效的处理,保障工厂生产排出的烟气符合国家排放的管理标准。随着我国对中小型工厂的关停,VOCs废气产生量得到了很好的控制。同时为了确保超大型工厂生产排出的VOCs废气可以得到有效治理,在超大型工程项目规划时就需要合理的融入隔离提取治理方案,确保后期烟气可以得到有效的治理。
(三)光催化治理方案
光催化VOCs废气治理技术是目前较为先进的技术种类之一,在该技术方案应用时,主要利用光照对催化剂进行一定的处理,从而使得催化剂可以在废气处理中发挥出最大的效用,提高VOCs废气治理的工作质量[4]。
在废气处理催化剂选择时,需要确保催化剂的安全性能,在催化过程中与催化之后都不会产生相应的污染物。目前主要采取的催化剂是半导体材料,由于该种催化剂材料的生产成本较低、安全性较高,因此半导体催化材料在该废气治理工作中得到了广泛应用。
(四)新型药剂捕集治理方案
目前新兴一种日本的C-TK新型除臭药剂,是利用特种改性药剂将废气中的VOC分子捕集下来,转移到废水中进行处理,具有投资低,运行方便简单,处理效率高,无毒无害,自身易生化降解等优点。
三、结束语
综上所述,在我国VOCs废气治理工作中遇到了一些困难,目前采取的水溶解治理、燃烧治理、冷凝固治理方案等,都存在一定的技术不足,无法满足大规模集中性的废气处理。在今后VOCs废气治理技术发展中,需要根据我国国情进行针对性的研究创新,不断改良废气治理技术,提高VOCs废气治理工作的质量与效率。