大气环境中挥发性有机废气治理技术分析
2021-02-21陈刚
陈刚
摘要:在城市大气环境工作点的大气环境卫生治理过程中,是否采用综合科学的处置和利用方法,直接关系到整个城市建设的社会效益和经济效益。本文通过揭示挥发性有机废气在大气环境中利用的重要性,在了解挥发性有机废气处理技术工作要点的基础上,对我国挥发性有机废气处理途径和资源化利用等进行了相关研究和探析,希望有利于我国挥发性有机废气的资源化利用和无害化处理,以期为环保和绿色工程效益最大化和各行业健康发展提供一点技术参考。
关键词:大气;环境治理;挥发性有机废气;技术分析
随着我国社会经济发展水平的不断提高,以工业为基础的能源生产和消费过程已经从根本上改变了我们的生活方式。面对我国人民对工业发展的需求不断增长的新时期,为实施可持续发展战略和实现环境保护和节能减排目标,本文将分析大气环境中挥发性有机废气治理技术分析与应用,以此促进建设环境友好型、生态清洁型、资源节约型社会。
1挥发性有机废气
挥发性有机废气,又被称为参与大气光化学反应的有机化合物,常温下沸点为50-260℃的各种有机化合物简称为VOCs。一般来说,含有挥发性有机化合物的废气为挥发性有机废气,挥发性是指挥发的特性或状态;有机物是有机化合物的简称,大部分有机物由碳元素和氢元素有机结合组成。VOCs废气的主要成分包括苯化合物、有机氯化物、一些氟利昂、有机酮、胺、醇、醚和酯、酸和化合物、石油烃。挥发性有机废气的主要产生方式是人们的日常活动和企业的生产过程,例如日常生活中加油站油气的挥发、装饰涂料的干燥过程等。
VOCs对人体健康有重大影响,长时间呆在含有挥发性有机烟气的房间里的人会感到恶心、虚弱和头痛。在严重的情况下,他们还会出现记忆力减退、癫痫发作,甚至昏迷,这会对人的肝脏、肾脏和神经系统造成严重损害。此外,挥发性有机气体也会对人类赖以生存的生态环境产生直接影响,对环境特别是大气环境造成严重破坏。臭氧污染、PM2.5污染等问题总是受到人们生活质量提高的制约,城市空气中的有害物质总是威胁着人类健康。大气中挥发性有机气体废物量的增加,还容易形成光化学反应,导致雾霾的形成,扰乱人体机能,从而引起疾病的产生。挥发性有机废气可引起植物病害、枯萎和死亡的硫化物、氟化物等有害物质的含量大大增加,将大大影响农产品的产量和质量。由此可见,挥发性有机废气对大气环境污染的深远影响,它也是大气防治治理的重要组成部分。
2挥发性有机废气治理的具体策略
2.1推进生产清洁和监测工作
在工业生产中,生产高VOCs含量原料的企业,特别是石油化工、煤炭加工等行业,要重点优化和改进生产技术,加强先进清洁生产技术的研究和应用,提高原材料的转化效率和资源可回收利用率,促进生产清洁化、制造专业化、过程生态化。另外,生产单位还要必须兼顾使用程度、研发程度和新技术的引进,逐步符合国家标准和生产低挥发性有机化合物的原料和客户满意度。在制造过程中,要特别注意车间的密封性,对生产设备和管道要按时按质按量进行定期检查和维护,防止管道部件损坏,尽可能减少出现导致排气泄漏和挥发性有机化合物含量的情况产生。对于喷涂、印刷等以高挥发性有机溶剂为原料和添加剂的行业,在使用挥发性有机产品作为制造工厂的原料时,除了在整个过程中防止废气泄漏外,还应采用环保低挥发原料替代优质挥发性有机废气作为生产原料。
2.2做好技术培训和创新工作
要着力优化清洁制造技术。不仅要着力推进和规范VOCs排放,还要引导企业实现生产技术和设备现代化,注重研发,应用清洁制造技术和设备,使VOCs排放得到有效控制。要以业务培训为重点,不断提高公司环保意识,邀请行业内企业参加挥发性有机废物处理技术及形势分析培训班,加强先进挥发性有机废物的推进。加工工艺及典型加工分析。讲解了解行业排放标准,做好工厂挥发性有机废物处理系统实施工作。各企业深谙产品、制造设备、现场工艺特点,使用仪器仪表,做好生产过程跟踪,查明挥发性有机废物源头,结合调查任务做好排查整治工作,加强制造过程中对VOCs的规避,确保VOCs得到有效防控。
2.3挥发性有机废气治理的具体技术
2.3.1生物处理技术
生物处理技术是净化挥发性有机废气最有效的方法之一,它来源于废水处理技术。与吸附技术和燃烧技术相比,生物处理技术消耗的能源和资源更少,处理工艺更加成熟。发达国家现已采用生物技术作为处理挥发性有机废物的主要手段。然而,生物处理技术所需要的生物降解过程耗时长,生物处理设备占地面积大。同时,由于生物处理技术主要利用微生物的分解作用,微生物本身对废气净化量有一定的限制,应严格控制净化系统的工作周期。
2.3.2催化燃烧处理技术
催化燃烧技术利用催化剂在低温下实现挥发性有机物的完全氧化,达到工业废气的净化效果。这类技术广泛应用于化学工业、油漆和清漆工业以及油漆生产。催化燃烧处理设备主要由预热器、催化燃烧装置、烟囱、电加热器、余热回收装置组成。在生产之初,氧化铝通常用作贵金属催化剂的载体,但由于其成本高,逐渐被其他催化剂所取代。目前,我国已研制出具有良好催化性能的稀土催化剂。同时,在废气的催化燃烧中,必须注重安全问题。设备在运行过程中,挥发性有机气体会在高温下与空气混合,极易引起爆炸。因此,在采用催化燃烧技术时,必须严格控制有机物与空气的混合比,使混合比控制在爆炸下限。
2.3.3吸附处理技术
吸附净化净化技术主要有直接吸附法三大类:吸附回收法和吸附催化剂燃烧法。 其中,直接吸附法是用吸附剂直接吸附挥发性有机物的方法,净化率达90%以上,投資金额小,设备简单。 但同时,也有一定的限制。 因此,常采用直接吸附技术净化低浓度挥发性有机化合物废气。 在吸附回收法中,利用活性炭等多孔材料吸附挥发性有机气体,当吸附剂的吸附量达到饱和时,通过水蒸气洗涤去除活性炭中的杂质,回收吸附剂。有机废气经水蒸气再净化后,可用于冷凝、萃取、分离等从而分阶段获得相应的液体有机材料,可用于工业生产。吸附回收法处理挥发性有机废气具有效率高、成本低的优点,但在特定的工作过程和最后阶段回收的有机废气的净化过程中,会消耗大量的水蒸气,并且操作困难,工艺复杂。吸附催化燃烧法也是利用活性炭等多孔材料吸附有机烟气,吸附达到饱和状态后,用热空气解吸有机烟气,最后将解吸的有机烟气输送到燃烧床。吸附催化燃烧法的关键是利用吸附剂对有机废气进行吸附,去除后可提高有机废气的浓度,再通过焚烧净化有机废气达到整治挥发性有机废气的目的。
3结语
综上所述,挥发性有机废气在实际的整治过程中会存在一定的损耗和浪费,甚至会直接影响到大气环境质量。因此,大气环境中挥发性有机废气治理技术的精准安全运用和实施具有重要意义,它既可以预判分析大气环境系统的污染源头,又可以减少污染、节约能源、保护环境。在挥发性有机废气治理技术的发展应用过程中,如发现治理技术存在问题并准备解决时,工作人员应根据相关要求和大气环境系统出现问题的实际情况采取相应措施,为帮助城市发展提供稳定的动力和能源支撑,最大限度地发挥挥发性有机废气治理技术的社会经济效益,为我国社会经济的可持续发展做出贡献。
参考文献:
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