挥发性有机污染物vocs治理进展及发展前沿思考

挥发性有机污染物vocs治理进展及发展前沿思考摘要：随着全球变暖现象的到来，我国对于有机污染物治理问题也逐渐重视起来。本文从四个方面出发，结合我国治理可挥发有机化合物的措施，对挥发性有机污染物vocs治理进展及发展进行了讨论和展望，以供其他学者参考。关键词：有机污染物；vocs；治理引言：随着工业化的发展，有机污染物的排放量逐年增加，国内外的温室响应也越发加剧。究其原因，与挥发性有机污染物的排放脱不开关系。有机污染物具有一定的刺激性和毒性，对人类和大自然都有着不同程度的负面作用。因此，对于有机污染物的智力工作一直很受重视。有机污染物VOCS是一种具有挥发性的有机污染物，且vocs是致癌的主要原因，因此，当前人民对vocs的治理问题倍加关注［1］。一、挥发性有机污染物vocs治理进展当前，有机污染物vocs等的排放不仅污染了大气环境，也对于人类的健康产生了威胁。传统的气体净化方式有：热破坏法、生物膜法、光分解法等等，并且在以往的vocs治理中，也是采用这些方法来进行治理。以下就是对于传统的气体治理技术的详细阐述：1.热破坏法在vocs的治理方法中，热破坏法是最基本的治理方法，同时它也是最常用的方法。根据破坏性质的不同，可以直接分为接燃烧和催化燃烧两种。Vocs的热破坏可能包含一些相关反应，如分解、聚合和自由基。但是在热破坏法中，最重要的破坏机理还是对vocs的氧化法和热分解法。生物膜法生物膜法是一种物力处理有机污染物的一种方式，其消除污染物的手段是将微生物附着在多孔介质材料的表面，并使有机污染物在填料床层中进行生物化处理，去除其内部的杂质，使之在空气中降解。例如：将vocs利用生物膜法进行降解，其内部的杂质就会被吸附在孔隙表面，被微生物所消耗，从而将vocs降解成二氧化碳和水。电晕法在vocs的治理方法中，电晕法也是常常使用的一种方式。通过脉冲电晕法的方式去除vocs，其操作手段是运用脉冲窄的高压电去除vocs中的有害物质，增加内部的氧结构，最终实现有机物vocs的分解。光分解法通过光分解vocs的方法有两种，一种是利用光线的直接照射来进行分解vocs另一种是通过利用催化剂的方式，进行对vocs的光照分解。光催化剂的基本化学原理就是利用光照，加上催化剂的作用下使H20生成0H,然后0H,即将vocs氧化为二氧化碳和水来破坏vocs中的有害物质。传统的这些治理方法存在着一定的弊端，例如治理时间较长，投资费用比较高，而且得不到想要的效果。这就需要现代人们致力于有机气体治理的研究，尽快寻找出新的解决方案，解决当前面临的问题［2］。二、vocs治理技术的发展及其前沿思考1.vocs回收技术液体吸收技术依据有机物相似相熔的原理，可以采用费电较高，蒸气压较低的有机溶剂作为吸收剂，利用vocs在吸收剂中溶解度或化学反应特性，使vocs转换为液体再进行处理的方式。这种方式不仅能够消除气体内部的污染物，还能够吸收一些有用的物质，去除污染物的比率可以高达97%左右。其优点是投资少，费用低，工艺简单，吸收剂便宜，因此在大量废弃处理或者浓度较高的废弃处理的时候，会选择液体吸收技术。其缺点是工序复杂，易受腐蚀，易造成二次污染，所以需要定期更换吸收剂。在液体吸收技术的未来发展汇总，应该提高对其吸收剂的研究，减少工序中繁琐的程序，促进液体吸收技术的发展。冷凝回收技术冷凝回收技术是通过降低温度或者提高系统压力使VOCS转换成其他结构，进而分离回收VOCS的方法。冷凝回收技术的优点是适合于高沸点、高浓度的气体，常辅助吸附技术和催化燃烧技术处理气体。缺点是耗费资金较高，且效果不理想。而如何减少冷凝回收技术，提高其回收率，就是未来冷凝回收技术所有发展的方向。膜基吸收回收技术膜基吸收技术是运用空纤维微孔膜进行气体处理的技术，与传统膜分离技术相比，膜基吸收能力的强弱取决于吸收剂。运用灌溉技术处理VOCS，其优点是工序简单，能耗低，无二次污染，去除VOCS的效果非常好。膜基吸收回收技术是当前效果比较好的回收技术，在VOCS的回收技术中使用几率比较高。三、销毁技术一一VOCS燃烧技术催化燃烧技术在催化燃烧技术的工序中，针对VOCS设定的燃烧温度在150-450C之间，采用的设备是流向变换催化燃烧反应器。选用的机器必须是热回收率高的、集催化反应和蓄热反应为一体的机器。针对这个要求，目前有两种装置符合规格。一种是翅片化的热管换热器，其放热和吸热可同时进行，系统热回收率可以达到四分之三。另一种是蓄热燃烧装置，这种装置比较古老，从上个世纪70年代左右就开始使用。最近这种设备进行了更新换代，运用陶瓷和其他高密度材料来进行对气体热量的吸收。随着时代的发展vocs燃烧技术中，已经出现了高温燃烧技术。高温燃烧的技术比催化燃烧技术效果更加好，而且这种方式在欧美等国家已经得到了运用，国内虽然也有应用，但是并不常见［4］。高温燃烧技术高温燃烧技术主要用来处理比较复杂的浓度相对高的VOCS气体。当前投入使用的炉型有三种，一种是直接焚烧炉，一种是对流换热焚烧炉，一种是蓄热焚烧炉。在实际中，需要根据处理气体的结构和成分来选择合适的炉型和焚烧指数。高温焚烧技术主要应用于制漆工业废气处理和制药工业废气处理。针对于高温燃烧技术的未来发展，应该提高其废气处理的性能，进而扩大其使用范围。四、组合技术①低温等离子体吸收技术运用低温等离子体吸收技术来处理VOCS，是在外加电场作用下，通过介质放电产生大量离子。让这些离子作用于VOCS，从而破坏其内部结构，生成小分子污染物，再用沸点较高的溶剂作为吸收剂，使VOCS液体化，再进行吸解，回收VOCS溶剂的过程。这种技术操作简单、效率高、便宜，但同时对设备的要求也比较高，需要定期更换吸收剂。②低温等离子体催化技术运用低温等离子体催化技术来净化VOCS，是通过电力的作用下将有机分子分解成自由基、小分子等，在加上催化剂的影响分解，从而处理VOCS的技术。由于使用催化剂，所以要根据气体的特殊性来选择合适的催化剂。低温等离子体催化技术的优势是安全、无二次污染、工序简单、效率高，因此在低浓度VOCS废弃处理中常用。其缺点是工艺条件要求不合格、废弃中常见尘粒，不适用处理燃烧过后产生硫氧化物和氮氧化物的VOCS废气体。蓄热燃烧技术传统的催化燃烧技术和高温燃烧技术存在着换热效率低的弊端，当处理浓度比较低的废气时，往往需要消耗大量的能量，且设备投入也比较大。为了提高效率，降低设备启用资金，近年来蓄热式热力焚烧技术和蓄热式催化燃烧技术也得到了相应的发展。蓄热系统是运用高热容量的陶瓷蓄热体，运用高温蓄热的方式对废气直接加热，效率可达93%以上，比传统效率提高了250%左右。蓄热催化燃烧技术的发展拓宽了催化燃烧技术和高温焚烧技术的应用范围，促进VOCS在低浓度下的处理，使用比较广泛。五、结束语：目前，针对挥发性有机气体VOCS的治理方法中，已经提出了利用多种治理的方式来进行治理，并在实际操作中取得了很好的治理效果。随着VOCS处理技术的发展和材料的更新换代，人们可以有效地控制住VOCS。根据各大工业排放的VOCS存在着个体差性的问题，现代技术选择也呈现多样化，各个工厂可根据自身的情况选择合适的处理技术。参考文献