挥发性有机物(VOCs)污染空气的防治技术分析

(整期优先)网络出版时间:2023-01-07
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挥发性有机物(VOCs)污染空气的防治技术分析

蒋伟

南京圆点环境清洁技术有限公司  江苏南京  211899

摘要挥发性有机物作为一种有机污染物是导致大气污染的主要组成物质之一,并且会对人体健康造成很大的危害。本文以挥发性有机物对环境的危害以及对人体健康的危害为切入点,针对挥发性有机物的防治措施进行了深入的探究。

关键词:挥发性有机物;大气污染;防治技术

1挥发性有机物的排放危害

随着我国经济的发展各种工业发展迅速挥发性有机物的排放总量不断增加,引起的光化学烟雾以及雾霾等环境污染事件也越发严重。为了能够对挥发性有机物进行高效治理,必须对其防治措施进行相应的分析与探究。

1.1挥发性有机物对人体健康的危害

随着我国工业化发展速度的不断加快。挥发性有机物的污染源也越发多元化,无论是汽车在行驶过程中产生的汽车尾气,还是化学燃料不充分燃烧,都会产生大量的挥发性有机物。这种有机化合物不但种类比较多,而且成分相对来说比较复杂,在挥发时会产生大量的刺激性气体和有毒有害气体,不但会对人类的大脑系统以及神经系统造成损伤,甚至会威胁到周围群众的生命安全,存在强烈的致癌风险。除此之外,挥发性气体的危害还表现在这种气体的二次污染上,当排放后的挥发性气体受到紫外线作用的影响,会与臭氧以及水等物质发生反应,并且形成具有氧化性质的化学烟雾,这种化学烟雾经过风力的作用以及大气循环的作用会飘向更远的地方,从而导致污染范围的不断扩大。由于挥发性气体烟雾中含有臭氧成分,当臭氧成分含量比较低时,能够起到杀菌和消毒等积极作用,但是如果气体浓度较高,就会对人体的免疫系统产生破坏作用,并且通过呼吸道进入人类的大脑系统之中,对大脑系统以及神经系统造成无法逆转的损伤,而无论是氮氧化合物还是VOCs都会在一定程度上增加臭氧的浓度,所以应该对这些挥发性的有机化合物进行重点控制,保证人体安全。

1.2挥发性有机物对环境的危害

挥发性有机物中含有的碳氢化合物以及氮氧化合物在受到紫外线的影响时,会合成产生臭氧,臭氧物质可以诱发光化学烟雾危害的出现,光化学烟雾是一种严重的环境污染情况,不但会对动植物的生长产生负面影响,甚至会直接危害到人类的身体健康。挥发性有机物会参与到大气中二次气溶胶形成的过程,并且附着在气溶胶的周围,从而能够长期的保存在大气之中,并且挥发性有机物对于光的散热能力相对较强,也会在一定程度上降低大气可见程度。另外,在我国上方空气中形成的雾霾,以及酸雨等气体污染很大一部分是由于挥发性有机物质,导致的挥发性有机物质还会产生一种刺激性气味,这种刺激性气味会对人体产生影响,使人体感到不适,并且严重刺激到人体的呼吸道和眼睛,从而导致皮肤产生过敏反应,甚至可能会产生致癌效果,尤其是挥发性有机物中含有得本和甲醛等物质,会对人体健康造成相当大的危害。

2挥发性有机物的防治措施

2.1回收技术

对挥发性有机物进行回收,能够有效地降低污染物的排放总量,提高资源的利用效率,并且具有较高的经济效益和生态效益。对于浓度比较高,并且具有较高回收价值的挥发性有机物,我们可以采取回收的技术对其进行处理,从而能够实现循环利用当前经常使用的回收技术,包括吸附技术、冷凝技术以及膜分离技术等等。

首先是液体吸收技术液体吸收技术,指的是能够使挥发性有机物从气体转为液体在对吸附的挥发性有机物进行回收处理的一种技术方法,这种方法能够有效地消除气体中的污染物,并且沉淀出一些能过与共循环使用的物质,进而实现可循环使用。这种技术的优点是技术应用投资费用比较少,而且施工工艺相对来说较为简单,价格比较合理,适用于数量较大、浓度较高或者温度较低的挥发性有机物群落,但是在使用液体吸收技术的过程中使用设备,经常会受到气体的腐蚀,并且存在着二次污染的可能。

其次是吸附回收的技术吸附回收技术,指的是使用多孔吸附剂来对挥发性有机物进行处理,并且使有机物的成分能够浓缩于固体表面,从而达到分离的目的。这种技术应用范围较广,对污染物的去除率较高,并且不会产生二次污染,广泛应用于浓度较低、通量较高的有机废气治理工作中。但是,这一技术也存在着一定的缺点,由于吸附剂吸附的数量有限,所以很难对浓度较高的挥发性有机物进行有效的处理,尤其是当有机物中含有一定量的胶质杂质时,吸附剂就很容易会失去吸附效果。再次是冷凝回收技术冷凝回收技术,指的是通过降低挥发性有机物的温度,使其在不同形态之间进行转变,从而能够有效地回收污染物。这种技术适用于沸点较高,并且浓度较高的挥发性有机气体的回收利用冷凝回收技术。通常作为上述两种回收技术的辅助手段,当然冷凝回收技术也存在着一定的缺点,比如由于需要进行低温操作,所以能量消耗巨大,操作费用较高。

最后是膜分离技术回收,膜分离技术指的是借助挥发性有机物以及其他物质穿透人工膜过程中不同的性质而进行设计的一种方法。这种方法最早应用于汽油产品的回收工作中,并且适用于高浓度挥发性有机气体的回收,在回收过程中不会产生二次污染,但是膜分离技术价格昂贵,所以目前尚未得到广泛的应用。

2.3销毁技术

挥发性有机物的销毁技术主要分为四种,分别是催化剂燃烧技术、高温焚烧技术、生物氧化技术以及光催化技术。催化剂燃烧技术指的是在低温环境下,在挥发性有机物中插入催化剂,是其进行彻底的氧化分解,从而得到纯净气体的一种方法。催化剂燃烧技术能够使用于可燃性挥发气体,或者是高危挥发性气体的治理之中,安全系数较高、能量消耗较低并且操作工艺相对来说比较简单,但是如果挥发性有机气体中含有能够影响到催化剂催化效果的杂质存在,就必须对挥发性有机气体进行预先处理。高温焚烧技术主要应用于组成成分相对较复杂的挥发性有机气体当前使用广泛的有三种高温焚烧技术,首先是直接焚烧,其次是转换式焚烧炉,另外还有蓄热式焚烧炉。一般来说高温焚烧技术,主要应用于制漆工业或者是制造工业产生的废气的处理工作。第三种是生物氧化技术生物氧化技术,主要是通过微生物的新陈代谢过程来对有机挥发性气体进行自然的分解和利用,从而能够使其成为对环境无害的二氧化碳和水。但是使用这种技术只能够对某些特定的有机物进行降解,很多生物菌群对于生态环境的要求较高,所以无法使用这一技术。光催化技术是目前最先进也最有前景的污染治理技术,对于挥发性有机物的降解甚至可以达到九成以上,这种技术的使用原理是在特定的光波长照射下,光催化技术能够在挥发性有机物的表面进行氧化还原反应,从而能够形成二氧化碳或者水等小分子物质,减少对环境的污染和伤害。

2.3组合技术

由于挥发性有机物的组成成分比较复杂,很多行业,尤其是污染性行业在工作过程中产生的挥发性有机物都会采取混合物的形式进行排放,因此,如果单纯采用一种技术,往往难以达到预期的效果。在这种情况下,我们需要通过采用组合方式对废气进行处理,从而能够有效地降低废气处理费用,并且取得更好的治疗效果。比如吸附浓缩技术和催化燃烧技术二种技术可以有机结合在一起,以蜂窝活性炭作为吸附剂,当吸附饱和之后,浓缩的有机物便被送往催化剂进行催化燃烧反应,从而能够分解成没有污染的二氧化碳和水等小分子物质,达到废热利用以及污染治理的最终目的。

3 挥发性有机物防治技术发展的策略

首先,必须制定出一套科学的处理方法来控制 VOCs。因此,有关部门要认真地分析和学习 VOCs的处理技术,根据实际的情况,提出相应的解决办法,以减少污染的费用,促进化工行业的健康发展。其次,对公司的经营体制进行了改革。当前,许多公司在处理 VOCs时,往往采用多种控制技术,采用活性碳作为一种常用的方法来去除 VOCs。员工将会直接使用活性碳来进行 VOCs的净化。

4结束语

随着社会经济水平的发展以及人民群众生活水平的提升,国家越来越重视对生态污染的防治,尤其是大气污染防治工作,提出了全面治理挥发性有机物的工作内容以及工作措施。但是由于挥发性有机物气体的排放多为混合排放,因此如果采用单一处理技术很难达到预期效果,需要工作人员在处理过程中使用多种技术进行综合治理。

参考文献

[1]吴国平,王伟州.挥发性有机物(VOCs)污染空气的防治技术分析[J].环境与发展,2018,30(03):46+48.

[2]楚波,曹喜萍.挥发性有机物(VOCs)污染空气的防治技术分析[J].资源节约与环保,2016(08):122.