大气环境中挥发性有机废气治理技术分析

2021-11-23沈秀斌何杰

商品与质量 2021年33期

沈秀斌何杰

1.吴兴区环境应急和事故调查中心浙江湖州 313000；2.湖州市吴兴区织里镇公共事业服务中心浙江湖州 313000

随着社会各界对环境保护的重视程度不断提升，人们逐渐认识到废气会极大的损害自然环境带。此外，挥发性有机废气具有扩散迅速、危害持久的特点，且是对大气造成严中污染的主要因素。同时挥发性有机废气在扩散中甚至会出现二次污染事件，并与二氧化碳产生化学反应，对环境造成污染，对人体的眼睛及呼吸道造成损伤。

1 关于挥发性有机废气的概述

1.1 挥发性有机废气的定义和概况

一般而言，在室温条件下，饱和气压为133Pa，沸点在50℃-260℃的具备挥发特性的有机物产生的气体，我们称之为挥发性有机废气。这种挥发性有机废气主要由氨、硫化物、烃类、醛类等物质构成。在所有组成挥发性有机废气的物质中，甲醛是最为人熟知的一种[1]。依照世界卫生组织的标准来对其进行定义的话，大多数的挥发性废气都相对较容易溶于有机溶剂，同时不溶于水。但在这些有机废气中还存在一个例外情况，即甲醛，甲醛极易溶于水。因此，在大部分情况下空气中的挥发性有机废气的浓度都不是很高。然而因为其共同存在时具备难以掌控的联合作用，所以对其治理工作的开展并不顺利。

1.2 挥发性有机废气产生的各种危害

当前环境下，多种复合形成的挥发性性有机废气由汽车尾气，工业化工生产，企业家具制造等多种方式产生。依据科学统计，城市的挥发性有机废弃浓度往往在傍晚或清晨达到顶峰，假若在气温较低的冬季其消退时间将会大大延长。其中的有害物质，对于习惯早晚锻炼或散步的行人将会形成严重危害。短时间接触可能没有不良症状或出胸闷，气短等轻微症状。长时间的吸收挥发性有机废气极易引发肺部炎症和呼吸道感染等症状的出现。而对于原本具有肺部障碍的人员来说极有可能加剧病状产生，严重情况下可能危及个人生命。挥发性有机废气将会对人们生活环境造成巨大影响，极大地威胁着人们的生命健康，需要即可采取相关措施进行处理[2]。

2 挥发性有机废气治理技术的发展状况与实际应用

2.1 冷凝技术

冷凝技术针对一定浓度下的有机蒸汽形成的挥发性有机废气，强行进行降温处理，以确保挥发性有机废气中的有机物蒸汽浓度得到维持，饱和蒸汽气压比其组分分压值要低，从而将其组分凝结为液体，废气内的组分分压值得到减少，达到分离气体的目的。一般而言，挥发性有机废气冷凝后形成的液体所需方法采取冷却和压缩两种相结合的方式进行处理。当挥发性有机废气的浓度较高时，采取冷凝技术做好对其的预处理、回收。

2.2 燃烧技术

燃烧技术借助有机气相污染物容易燃烧的特点，进行燃烧，将废气转变成无机小分子，对挥发性有机废气进行分解。根据废气有机物的浓度大小，可采取直接燃烧、吸附脱附燃烧或者催化燃烧等方式，将挥发性有机废气中的污染物进行有效清除，清除率往往超过95%。

在燃烧技术中，RTO技术的应用较为成熟和广泛，这一技术将高温环境作为处理的前提，并通过化学反应将可燃挥发性有机废气转化成等量的氧化物和水。利用RTO技术处理挥发性有机废气时释放的热量被蓄热式热力氧化炉吸收后，RTO自身运行对能源的消耗降低，而且对有机废气的分解率得到提升。当RTO热回收率超过95%时，挥发性有机废气分解率往往超过99%。蓄热式热力氧化炉结构简单，其中的切换阀提升了RTO的灵活性，人们还能结合实际而采取针对性的热回收方式[3]。

催化燃烧技术利用催化剂在低温情况下对挥发性有机废气进行完全氧化，有效地对工业挥发性有机废气进行净化处理，在化工、喷漆、涂料等行业中得到应用。其中，最为关键的就是催化燃烧设备的选择，催化燃烧设备通常包含预热、催化燃烧、烟道、电加热和废热回收等装置。另外，要做好催化剂的选择，稀土催化剂的催化效果较好，催化过程更安全。在利用设备进行催化处理时，挥发性有机废气在高温环境下与空气混合容易引起爆炸，在催化燃烧净化中做好有机物与空气配比的控制，确保配比始终处于爆炸范围的下限。在具体的处理中，应注重以下技术参数的控制：催化燃烧装置内的挥发性有机废气温度应低于400℃；催化床的温度应控制在250-350℃；催化燃烧装置内的颗粒物含量应保持在10mg/m3之下；换向阀泄漏率应控制在0.2%之下，压力损失应保持在2kPa以下。

2.3 生物技术

生物处理技术属于一种新型技术，在利用其治理挥发性有机废气时，人们可以借助生物降解的方式来处理。有的微生物在污染物中有着较强的适应力，所以可以将有机物作为微生物的养料进行新陈代谢，从而降解挥发性有机废气中的化合物。该法不仅安全性较强，而且便于操作，不会形成二次污染，对所需的设备要求不高，经济性较强，目前在我国得到逐步发展，在低浓度与恶臭治理中得到有效应用。在处理过程中，微生物的成长养分靠有机物，将挥发性有机废气中的有机物进行转化和分解后，形成水与二氧化碳，从而有效地将挥发性有机废气对大气环境带来的污染降低。在利用这一方法对挥发性有机废气进行治理时，为确保治理效果得到提升，废气中的污染物如何由气相被捕捉至液相是关键，直接影响去除效率。人们必须考虑填料层的碰撞密度和吸收液的选择添加，捕捉下来的挥发性有机废气再被微生物分解成水与二氧化碳。运行过程做好生物处理系统的指标控制，在具体进行控制时，结合指标内容来确定控制标准。就填料温度而言，一般控制在25-43℃，空塔停留时间一般超过9s，系统湿度保持在40%-60%，营养物质主要有BOD、N、P，三者的比例为100∶5∶1，pH介于4-10。