盛張迪
常州市常潤(rùn)環(huán)??萍加邢薰?江蘇常州 213000
目前,全球發(fā)現(xiàn)的有機(jī)廢氣分類有:碳烴化合物、苯及苯系物、醇類、酮類、酚類、醛類、酯類、胺類、腈、氰等有機(jī)化合物。據(jù)統(tǒng)計(jì),揮發(fā)性有機(jī)廢氣聚集濃度峰值時(shí)間為夏季傍晚,同時(shí)將在氣溫較低的夜晚消退,揮發(fā)性有機(jī)廢氣中含有大量的有害物質(zhì),人在反復(fù)接觸后極有可能會(huì)誘發(fā)肺部組織發(fā)炎,同時(shí)伴有呼吸道感染的癥狀,若接觸人群本身就有呼吸道病史,那么將會(huì)加劇病癥表現(xiàn),從而對(duì)人體肺功能進(jìn)行二次損傷,胸痛感以及咳嗽癥狀將明顯加重[1]。
光化學(xué)污染主要是由工業(yè)生產(chǎn)和道路運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)廢氣造成的。廢氣中的碳?xì)浠衔锖偷趸衔锱欧诺酱髿猸h(huán)境中,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的強(qiáng)烈光照,它們將吸收陽(yáng)光中的紫外線,聚集能量,變得更加活躍,導(dǎo)致原來(lái)的化學(xué)鏈產(chǎn)生變化而生成新物質(zhì),實(shí)現(xiàn)光化學(xué)反應(yīng),形成光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧具有強(qiáng)烈的毒性,對(duì)農(nóng)作物具有較大的危害。
從宏觀角度分析,揮發(fā)性有機(jī)廢氣能夠?qū)θ祟愘囈陨娴纳鷳B(tài)環(huán)境造成直接影響,且對(duì)環(huán)境的損害程度較深,尤其是大氣環(huán)境。諸如臭氧層污染、PM2.5污染等問(wèn)題時(shí)刻困擾著人們的生活質(zhì)量改善,城市空氣中彌漫著的有害物質(zhì)時(shí)刻威脅著人們的健康體質(zhì)。由此可見(jiàn),揮發(fā)性有機(jī)廢氣對(duì)大氣環(huán)境污染的深遠(yuǎn)影響。
工業(yè)廢氣是大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)廢氣的主要來(lái)源之一,它是指工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)加工中產(chǎn)生的各種具有污染性質(zhì)的氣體,其中含有大量的揮發(fā)性有機(jī)廢氣。石油化工、煤炭加工、天然氣開(kāi)采、印刷、涂裝和制藥等生產(chǎn)行業(yè),揮發(fā)性有機(jī)廢氣排放量較大[2]。
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人們生活水平的不斷提高,汽車已經(jīng)成為人們生產(chǎn)和生活中不可或缺的交通運(yùn)輸工具。但是,隨著汽車保有量的增加和汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,汽車帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重,汽車尾氣已經(jīng)成為主要的大氣環(huán)境污染源。汽車尾氣含有大量的氮氧化合物,不僅增加了大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)廢氣的含量,還使PM2.5含量上升[3]。
有機(jī)廢氣主要來(lái)源于工業(yè)生產(chǎn)和交通運(yùn)輸,其中,相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)以煤炭、石油、天然氣作為燃料和原料。在生產(chǎn)過(guò)程中,企業(yè)可以采用吸附法處理技術(shù),有效治理有機(jī)廢氣。該技術(shù)利用物理吸附原理吸附大氣中揮發(fā)的有機(jī)廢氣,具有成本低、吸附率高、工藝成熟穩(wěn)定的特點(diǎn),具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,適用于環(huán)境污染治理。
催化燃燒處理技術(shù)借助催化劑實(shí)現(xiàn)揮發(fā)性有機(jī)物在低溫下的完全氧化,達(dá)到工業(yè)廢氣凈化處理的效果。這種技術(shù)普遍應(yīng)用在化工行業(yè)、噴漆行業(yè)和涂料生產(chǎn)行業(yè),目前已經(jīng)有多種型號(hào)的設(shè)備供企業(yè)選擇。催化燃燒處理設(shè)備主要由預(yù)熱裝置、催化燃燒裝置、煙道、電加熱裝置、余熱回收等裝置構(gòu)成。在早期生產(chǎn)中,通常采用氧化鋁作為載體的貴金屬催化劑,但是由于價(jià)格過(guò)于昂貴,因此它逐步被其他催化劑替代。目前,我國(guó)已經(jīng)研發(fā)出稀土型催化劑,催化效果良好,同時(shí)我國(guó)稀土資源豐富[4]。
吸附濃縮催化燃燒處理技術(shù)利用吸附和催化燃燒的基本原理,通過(guò)活性炭對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣進(jìn)行吸附,當(dāng)吸附效果達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí),凈化設(shè)備停止吸附操作,然后通過(guò)設(shè)備的熱氣流將揮發(fā)性有機(jī)物從活性炭中脫離,活性炭再生后可以重新利用,達(dá)到降低成本的目的。脫附后的揮發(fā)性有機(jī)物將會(huì)被濃縮成原來(lái)的幾十倍,然后送入催化燃燒室經(jīng)過(guò)催化轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水排出。
當(dāng)揮發(fā)性有機(jī)廢氣達(dá)到一定濃度時(shí),可以將其在催化床上燃燒,燃燒后產(chǎn)生的氣體大部分用于吸附床,作為活性炭脫附再生的熱氣流,小部分排放到大氣中,最終實(shí)現(xiàn)熱能的重復(fù)使用。催化燃燒處理設(shè)備主要由凈化主機(jī)、引風(fēng)機(jī)和控制系統(tǒng)組成,具有較高的安全性和穩(wěn)定性,維護(hù)和保養(yǎng)簡(jiǎn)單便捷,運(yùn)行效果比較理想。
冷凝處理技術(shù)利用不同揮發(fā)性有機(jī)廢氣在不同溫度下的飽和氣壓差異,通過(guò)降溫處理將處于蒸汽狀態(tài)的廢氣凝結(jié)成液態(tài),最終實(shí)現(xiàn)揮發(fā)性有機(jī)廢氣的分離。該技術(shù)設(shè)備成本較低,凈化效果明顯。但是,工業(yè)廢氣成分復(fù)雜,需要維持多種低溫狀態(tài),技術(shù)難度較高。因此,這種技術(shù)常常與其他廢氣處理技術(shù)聯(lián)用,以保證凈化效果[5]。
生物處理技術(shù)是一種新興技術(shù),利用生物降解對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣進(jìn)行處理。部分微生物對(duì)污染物具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力,人們可以利用微生物新陳代謝過(guò)程實(shí)現(xiàn)化合物的降解,這種技術(shù)安全性高,操作簡(jiǎn)單,不會(huì)產(chǎn)生二次污染,同時(shí)不需要專業(yè)設(shè)備,具有較高的經(jīng)濟(jì)性。
改革開(kāi)放的實(shí)施促進(jìn)了我國(guó)對(duì)新型能源的開(kāi)發(fā),隨著對(duì)新型能源開(kāi)發(fā)工作的逐漸深入,存在于當(dāng)前大氣環(huán)境中的空氣污染問(wèn)題暴露在人們的面前。揮發(fā)性有機(jī)廢氣是造成大氣環(huán)境污染的主要物質(zhì),對(duì)生態(tài)環(huán)境和生命體的破壞較強(qiáng)。隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)和空氣凈化技術(shù)水平的提高,大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理技術(shù)已經(jīng)逐漸完善,通過(guò)一系列的處理技術(shù),希望能真正改變我們的生存環(huán)境。