汪舟波 鐘小英 傅麗華
(浙江環(huán)耀環(huán)境建設(shè)有限公司浙江杭州310012)
有機(jī)廢氣危害及治理方法研究
汪舟波 鐘小英 傅麗華
(浙江環(huán)耀環(huán)境建設(shè)有限公司浙江杭州310012)
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的加快,在石油化工、制藥、印刷等領(lǐng)域產(chǎn)生各種有機(jī)廢氣,加強(qiáng)廢氣的危害及治理研究,對(duì)于保護(hù)人們身體健康,保護(hù)環(huán)境具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。
有機(jī)廢氣;防治;危害;治理技術(shù)
揮發(fā)性有機(jī)化合物(volatile organic compounds,簡(jiǎn)稱VOCs)一般是指沸點(diǎn)<260℃,室溫在20℃下飽和蒸氣壓>133.322Pa的易揮發(fā)性有機(jī)物。VOCs主要來自石油化工、制藥、油漆、印刷等行業(yè),VOCs的種類有較多,主要為芳香烴、醇、鹵代烴以及醛、酮等。這些有機(jī)揮發(fā)物如果未經(jīng)處理直接排放到環(huán)境中,會(huì)給人們的身體健康造成較大威脅,也會(huì)引發(fā)各種環(huán)境問題,所以,近年來,隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快,以及人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng),防治VOCs成為研究的重點(diǎn)。
VOCs對(duì)人的身體健康和環(huán)境產(chǎn)生的影響是顯而易見的,不同種類的VOCs其對(duì)環(huán)境和人類身體健康的影響也有一定差異,主要表現(xiàn)在:
1.1 有毒性
VOCs大多具有毒性,直接接觸會(huì)對(duì)人的眼睛和呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生一定的刺激作用,如果VOCs累積達(dá)到一定程度會(huì)破壞人的神經(jīng)系統(tǒng),導(dǎo)致人的神經(jīng)麻痹,出現(xiàn)中毒,嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致死亡。在已發(fā)現(xiàn)的多種VOCs中,如芳香胺、甲醛等都具有一定的致癌性,對(duì)人的身體健康危害較大。
1.2 影響植物生長(zhǎng)
VOCs大多具有光化學(xué)反應(yīng)性,與大氣中碳?xì)浠衔铩⒌趸锓磻?yīng)后會(huì)形成光化學(xué)煙霧,影響植物生長(zhǎng)。
1.3 溫室效應(yīng)
VOCs中的鹵代烴如氯氟烴可進(jìn)入到中、高空氣層,在紫外線的照射下,會(huì)對(duì)臭氧產(chǎn)生較大的破壞,影響臭氧對(duì)紫外線的吸收和屏蔽,引發(fā)溫室效應(yīng)。
2.1 燃燒法
對(duì)于可燃性的有機(jī)廢氣,可以采用燃燒法進(jìn)行處理,通過燃燒使有機(jī)廢氣在變成二氧化碳和水。燃燒法分直接燃燒法、熱力燃燒法、催化燃燒法三種。直接燃燒法:該法適用于高濃度、可燃性有機(jī)廢氣的處理??梢栽谝话愕腻仩t、廢熱鍋爐、加熱鍋爐及放空中對(duì)廢氣進(jìn)行燃燒,燃燒溫度大于1000℃。該法簡(jiǎn)單、成本低、安全,適用于生產(chǎn)波動(dòng)大、間歇性排放廢氣的情況。但該法在燃燒不完全時(shí)仍有一些污染物排放到大氣中,且用火焰燃燒的熱能無法回收。熱力燃燒法:該法適用于低濃度、可燃性有機(jī)廢氣的處理。燃燒時(shí)需加輔助燃料,燃燒溫度為720℃~820℃。催化燃燒法:該法適用于處理有機(jī)廢氣和消除惡臭。催化燃燒法操作溫度較普通燃燒法低一半,通常為200℃~400℃(一般低于800℃)。在催化劑的作用下,有機(jī)廢氣中的碳?xì)浠衔锟梢栽谳^低的溫度下迅速的氧化,生產(chǎn)二氧化碳和水,同時(shí)發(fā)出燃燒熱。催化燃燒法凈化率可達(dá)95%,適合于處理高濃度、小風(fēng)量且廢氣溫度較高的有機(jī)廢氣,合適的設(shè)計(jì)工藝可以在只需要補(bǔ)充少量能源情況下維持燃燒,并且可以產(chǎn)生富裕能量,可以徹底分解污染物,運(yùn)行費(fèi)用低。但是噴漆廢氣中的“三苯”濃度一般低于300mg/m3,因此采用催化燃燒法處理噴涂廢氣不太適合。
2.2 生物法
生物法有機(jī)廢氣凈化技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一項(xiàng)凈化低濃度有機(jī)廢氣的新型技術(shù),目前在國(guó)內(nèi)外已受到廣泛關(guān)注。經(jīng)國(guó)外20多年的研究和應(yīng)用結(jié)果表明,其確實(shí)是經(jīng)濟(jì)有效的低濃度廢氣凈化新方法。對(duì)于凈化處理低濃度有機(jī)廢氣的裝置,在國(guó)外運(yùn)行的主要有土壤過濾法裝置、堆肥過濾法裝置、活性污泥法洗滌凈化裝置以及生物膜填料塔(也稱生物滴濾塔)等。
2.3 吸附法[1]
吸附法是將有機(jī)氣體直接通過活性炭等吸附介質(zhì),有機(jī)廢氣凈化率可達(dá)到90%~95%?;钚蕴坑址诸w粒狀和纖維狀兩類,相比較而言,顆粒狀活性炭氣孔均勻,除小孔外,還有0.5μm~5μm的大孔,比表面積一般為600m2/g~1600m2/g,被處理氣體要從外向內(nèi)擴(kuò)散,通過距離較長(zhǎng),所以吸附、解吸均較慢,經(jīng)過氧化處理過的顆粒狀活性炭具有更強(qiáng)的親和力,一般用于固定床式活性炭吸附法。而纖維狀活性炭氣孔均較小,比表面積大,它是靠分子間相互引力發(fā)生吸附,相互不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),是物理吸附過程,小孔直接開口向外,氣體擴(kuò)散距離短,吸附解吸均較快[2],一般用于吸附濃縮法?;钚蕴繜嵩偕ㄊ悄壳皯?yīng)用最多、工業(yè)上最成熟的活性炭再生方法,可采用高溫蒸汽將使用過的活性炭?jī)?nèi)雜質(zhì)進(jìn)行脫附,并使其恢復(fù)原有活性,以達(dá)到重復(fù)使用的目的。
近年來新興發(fā)展起來的催化燃燒法、生物處理法、低溫等離子體分解法等能夠有效解決傳統(tǒng)技術(shù)對(duì)處理低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣不適的難題,投資及運(yùn)行費(fèi)用低、流程簡(jiǎn)單、能耗小、無二次污染,具有良好的發(fā)展前景。
[1]曲茉莉.大氣中VOCs的污染現(xiàn)狀及治理技術(shù)研究進(jìn)展[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2012,37(6):102-103.
[2]何毅,王華,李光明,等.有機(jī)廢氣催化燃燒技術(shù)[J].江蘇環(huán)境科技,2004,17(1):35-38.
汪舟波(1987—),男,漢族,浙江杭州人,本科,助理工程師,主要從事環(huán)保廢氣、廢水設(shè)計(jì)及環(huán)境影響評(píng)價(jià)研究。