姚美奎
(聊城市茌平區(qū)環(huán)境監(jiān)控中心,山東 聊城 252100)
VOCs的全稱是揮發(fā)性有機化合物,這種物質(zhì)具有易于揮發(fā)、具有刺激性氣味和成分較為復雜的特點。VOCs廢氣通常源于工業(yè)生產(chǎn)加工行業(yè)所產(chǎn)生的VOCs廢氣排放,其具有備覆蓋范圍廣、組成成分復雜、排放量較大等特點。VOCs廢氣的排放,將會導致較大范圍的大氣污染,對生態(tài)環(huán)境保護相關(guān)工作的開展十分不利,我們應該采用科學合理的舉措對VOCs廢氣的排放量加以控制[1]。所以,加強VOCs廢氣的治理工作逐漸成為了當前重點研究的內(nèi)容之一。
1.1.1 吸附再生技術(shù)
在應用吸附再生技術(shù)治理VOCs廢氣時,需要科學選取吸附材料,并要保證所選用的材料能夠與廢氣中存在的物質(zhì)相結(jié)合,以獲得更加良好的吸附效果,完成對氣體的凈化處理。然而在實際治理中,吸附劑并不能長時間具有良好的吸附效果,當其處于飽和狀態(tài)時,就需要采取抽真空的方法實施處理,以有效降解吸附劑內(nèi)部存在的污染物,確保其所具有的吸附作用能夠得到充分發(fā)揮。通過實際經(jīng)驗表明,硅膠、分子篩和活性炭是比較普遍的VOCs廢氣吸附材料。而在這幾種材料中,活性炭的實際應用范圍最廣。使用活性炭作為吸附劑,針對VOCs廢氣的凈化處理效率能夠高達90%。利用該項技術(shù)對VOCs廢氣進行治理,具有操作較為方便、處理效果良好以及處理工藝相對簡單等諸多方面的優(yōu)勢,所以具有較大的推廣應用價值,但是由于吸附材料飽和造成的二次污染是需要我們予以高度關(guān)注的問題[2]。
1.1.2 吸收法
在石化企業(yè)的VOCs廢氣處理中,吸附法的應用十分普遍。與吸附再生技術(shù)相比,該種VOCs廢氣處理方法主要是通過對低揮發(fā)性溶劑的運用,使其與有機分子之間互為親和,對有機烴分子有效吸收,將其從中分離,這樣便實現(xiàn)了VOCs廢氣的整體處理過程。該種廢氣處理方法主要運用在化工生產(chǎn)、產(chǎn)品儲存及運輸過程中。對于石油化工企業(yè)而言,眾多VOCs廢氣都具備壓力較大、溫度較低以及濃度較高等特征,利用這樣的廢氣處理技術(shù),實際處理效率能夠達到98%。然而值得關(guān)注的是,吸收法所能夠取得的實際運用效果與所采用的設(shè)備及吸收劑性能之間存在著十分密切的關(guān)聯(lián)。企業(yè)需要多次更換使用的吸收劑,這樣才能取得更為良好的廢氣治理效果。正是因為這一方面的原因,如果利用該項技術(shù)針對VOCs廢氣實施處理,往往需要投入較大的成本。
1.2.1 膜分離技術(shù)
關(guān)于膜分離技術(shù),其實是一種降解減排技術(shù)。對于VOCs廢氣的各種成分而言,通過壓力的實際作用,各種成分透過膜的程度也不盡相同。該項技術(shù)正是基于這一原理,針對VOCs廢氣中所含的一些組成成分實施分離,這樣便完成了凈化和提純處理。針對膜分離技術(shù)的實際應用效果,膜材料具有相對較大的依賴性,硅橡膠是一種使用較為普遍的材料,且實際運用效果也得到了公眾的普遍認同。該項技術(shù)具有分離率較高的優(yōu)勢特點,但是需要投入較大成本。在今后的發(fā)展中,開發(fā)全新的膜材料是該項技術(shù)獲得更加廣泛應用的重點所在。
1.2.2 冷凝回收技術(shù)
在VOCs廢氣處理中應用冷凝回收技術(shù),主要是采取對氣體實施加壓和冷卻處理的方式,利用這樣的方式可以確保廢氣中的有機物漸漸實現(xiàn)飽和,這樣便能夠完成對其的分離。在實際應用該項廢氣處理技術(shù)的過程中,應該綜合考慮氣體的濃度和沸點等相關(guān)參數(shù),若VOCs廢氣濃度和沸點都相對較高,該項技術(shù)便能夠獲取良好運用[3]。冷凝回收技術(shù)具有較強的可控性,且操作性相對較強,然而廢氣處理的實際效率卻差強人意,最低處理效率僅有50%。另外,使用這一技術(shù),要想獲取更加良好的制冷效果,就要加大相關(guān)輔助性設(shè)施的投入,所以實際應用通常會受到一定限制。
1.3.1 蓄熱氧化工藝
針對廢氣實施處理可以利用蓄熱氧化反應裝置。通常使用的蓄熱氧化反應裝置包含多個基本組成部分,具體如表1所示。每一部分的實際作用有所不同。通常情況下,燃燒器在燃燒室內(nèi),主要作用是給燃料的燃燒提供充足的空間,室內(nèi)溫度通常在800~900 ℃。在對VOCs廢氣進行燃燒處理之后,其中包含的有機物會發(fā)生氧化反應,生成二氧化碳和水。通過該項技術(shù)對VOCs廢氣實施處理,可以處理大量廢氣,且具有較高的效率,并可以排除廢氣內(nèi)含有的粉塵。然而因為相應設(shè)備需要占據(jù)較大空間,加之設(shè)備的維護管理較為困難,所以企業(yè)應結(jié)合本身經(jīng)營狀況進行選用。
表1:蓄熱氧化反應裝置基本組成
1.3.2 催化氧化技術(shù)
該項技術(shù)同蓄熱氧化工藝具有相似的特點,針對VOCs廢氣主要是通過高溫實施處理。相對來講,該項技術(shù)的實際處理溫度偏低,通常在200~450 ℃。利用該項技術(shù)對VOCs廢氣進行處理,也會生產(chǎn)二氧化碳和水,完成對廢氣的凈化處理。該項技術(shù)具有無污染的特點,同時對于各種能源的實際消耗量和需求量都相對偏低[4]。實際經(jīng)驗表明,使用該項技術(shù)實施處理VOCs廢氣,可以獲取99%甚至更高的處理效率。在實施催化氧化處理時,應使用稀土元素和貴金屬作為催化劑,其中,貴金屬具有更加良好的性能。然而需要注意的是,在實際運用過程中,若無機物濃度相對偏高,容易出現(xiàn)催化劑中毒的情況。
VOCs廢氣的治理存在諸多方面的困難,如廢氣的排放覆蓋面較廣、廢氣組成成分具有一定復雜性、廢氣實際排放量相對較高等問題。就當前VOCs廢氣治理的效果而言,很多企業(yè)相關(guān)的廢氣收集裝置依然不夠完善,針對VOCs廢氣排放的控制不足,相應排放系統(tǒng)仍然有待完善。要想使揮發(fā)性有機化合物廢氣治理的實際效果有所提升,加強相關(guān)化合物廢氣的吸收十分關(guān)鍵。要對污染源進行有效收集,并對污染企業(yè)加以限制[5]。針對廢氣收集系統(tǒng),要盡量與VOCs廢氣排放源接近。若是在實際操作中不能順利接近,便需要采取相應措施對其加以處理,以獲取更加良好的治理效果。我們可以針對受到污染的部分實施封閉處理,然后采用微負壓針對受污染部分實施有效處理,并提供一定的封閉空間,這樣可以大幅提高廢氣的實際回收率。
為進一步加強自我監(jiān)測技術(shù)能力及污染源廢氣的監(jiān)測能力,并為環(huán)境監(jiān)測相關(guān)系統(tǒng)的更換提供幫助,有關(guān)部門應召集相關(guān)專業(yè)人員,對廢氣進行現(xiàn)場便攜式監(jiān)測。緊緊圍繞怎樣實施現(xiàn)場采樣以及選用現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù),組織有關(guān)如何保障監(jiān)測質(zhì)量等方面的講座活動,特別是應把監(jiān)測質(zhì)量的控制和標準的驗證作為重點內(nèi)容。通過這種形式,可有效處理監(jiān)測工作人員開展具體工作時遇到的困難,并能夠確保監(jiān)測工作人員更加全面而深入地掌握污染源排放的相關(guān)知識。此外,通過與相關(guān)監(jiān)測機構(gòu)的溝通和學習,環(huán)境監(jiān)測業(yè)務水平將顯著提高。
為了提高污染物監(jiān)測能力,需加強現(xiàn)場污染物監(jiān)測的整體操作水平,加強VOCs廢氣治理的技術(shù)能力也是非常關(guān)鍵的,因此有必要進行技術(shù)創(chuàng)新。我們應該掌握固定來源的低顆粒物采樣,對污染的實際來源進行有效監(jiān)測,排除環(huán)境空氣凈化中經(jīng)常出現(xiàn)的問題,把握固定污染源處理的相關(guān)技術(shù)要點[6]。在所采用的技術(shù)處理方案中,需要對現(xiàn)場監(jiān)測中出現(xiàn)的問題作出分析,比如硫酸霧排放的監(jiān)測技術(shù)和硫酸霧的主要來源等。只有提高現(xiàn)場監(jiān)測工作人員的技術(shù)水平,才能有效提高處理監(jiān)測現(xiàn)場各種突發(fā)故障的能力,保證現(xiàn)場監(jiān)測工作的有效開展,并同時實施整體監(jiān)測與相關(guān)技術(shù)處理,來提高治理效果。所以,采用更有效的技術(shù)處理措施可以顯著提高VOCs廢氣的處理效果,減少污染物中VOCs廢氣的排放,確保實現(xiàn)綠色生產(chǎn)。
總之,隨著工業(yè)化的快速發(fā)展,VOCs廢氣排放的問題也日益嚴峻。為有效控制VOCs廢氣對環(huán)境的污染,應大力研究VOCs廢氣治理的相關(guān)技術(shù),并結(jié)合VOCs廢氣排放的實際情況,選擇更加合理的技術(shù)實現(xiàn)對VOCs廢氣的有效治理,創(chuàng)造出更加適合人類生活的環(huán)境條件。