1、VOCs概述
VOCs屬于揮發(fā)性有機化合物,常見(jiàn)的揮發(fā)性組分包括甲苯、二甲苯、甲醛、乙醛等,多數揮發(fā)性有機化合物包含烷烴、烯烴及多環(huán)芳烴等成分,大量的廢氣排放極易導致環(huán)境污染事故的發(fā)生。傳統的吸附、吸收及燃燒的處理方法,很難達到較高的處理效果。同時(shí)其屬于在常溫下以蒸汽形式存在于空氣中,可引起慢性中毒,損害肝臟和神經(jīng)系統、引起全身無(wú)力、瞌睡、皮膚瘙癢等,甚者引起內分泌失調、影響性功能;苯和二甲苯還能損害免疫系統,以致引發(fā)白血病。VOCs不僅本身具有較強毒性,還是影響我國區域大氣復合污染的重要前體物和參與物,它可以和氮氧化物發(fā)生光化學(xué)反應,形成光化學(xué)煙霧;也能與大氣中的?OH、NO3-、O3等氧化劑發(fā)生多途徑反應,生成二次有機氣溶膠,對環(huán)境空氣的O3和PM2.5均有重要影響。
2、VOCs的危害分析
2.1 爆炸與火災
VOCs中的脂肪烴類(lèi)物質(zhì)在實(shí)際生產(chǎn)中應用普遍,這類(lèi)物質(zhì)在非高濃度的情況下不具有太大的毒性,但這類(lèi)物質(zhì)具有易燃和易爆的特點(diǎn),進(jìn)而可能增加火災或爆炸的風(fēng)險。
2.2 危害人體
揮發(fā)性有機化合物主要是由生態(tài)環(huán)境的自然排放和人為工業(yè)生產(chǎn)、生活活動(dòng)排放產(chǎn)生的。自然排放主要是指動(dòng)植物排放的有害有機物和自然火災生成的揮發(fā)性有機化合物,此類(lèi)有機物進(jìn)入環(huán)境中,破壞了生態(tài)環(huán)境;人為造成的揮發(fā)性有機化合物是指工廠(chǎng)排放、日常生活排放及其他環(huán)境排放的揮發(fā)性有機化合物。揮發(fā)性有機化合物主要包括苯、甲烷、甲醇、甲醛等,這些物質(zhì)都會(huì )在不同程度不同濃度上影響人們的身體健康。如:甲烷是煤氣的主要成分,不充分燃燒時(shí)產(chǎn)生一氧化碳,一氧化碳會(huì )致人中毒甚至死亡,也會(huì )使人罹患癌癥;甲醇是一元醇,又名木醇或者木精,有酒精的氣味,口服可中毒,表現為頭暈頭痛、惡心嘔吐、視力模糊等,如服用劑量達到3克及以上時(shí),可造成死亡。
2.3 化學(xué)污染
VOCs的大量排放還會(huì )導致PM2.5和O3濃度增高,同時(shí)導致霧霾天氣和光化學(xué)煙霧等環(huán)境問(wèn)題,導致環(huán)境空氣質(zhì)量下降。
3、VOCs廢氣治理技術(shù)
目前國內外在對涂裝有機廢氣的治理方法種類(lèi)繁多,特點(diǎn)各異,常用的有吸附法、吸收法、冷凝法、燃燒法、催化法等。
吸附法:吸附法是利用多孔固體吸附材料處理氣體混合物,使其中所含的一種或數種氣體組分吸附在固體表面上,以求達到氣體分離的單元操作過(guò)程。目前國內外在吸附方法上對苯系物等有機廢氣的處理上主要采取活性炭作為吸附載體。
吸收法:可分為化學(xué)吸收和物理吸收,但“三苯”廢氣化學(xué)活性低,一般不采用化學(xué)吸收。物理吸收是選用具有較小的揮發(fā)性的液體吸收劑,它與被吸收組分有較高的親和力,吸收飽和后經(jīng)加熱解析冷卻后重新使用。該法用于大氣量、溫度低、濃度低的廢氣。其裝置復雜、投資大,吸收液的選用比較困難,存在二次污染。3.2.3冷凝回收法
冷凝法VOCs廢氣治理原理是:有機物質(zhì)因溫度的差異而出現不同的飽和度,通過(guò)系統壓力的不斷變化,冷凝出蒸汽內的有機物或吸附濃縮后冷凝,由此凈化VOCs廢氣,除去有害成分,回收有用物質(zhì)。該法用于濃度高、溫度低、風(fēng)量小的廢氣處理。但此法投資大、能耗高、運行費用大,因此無(wú)特殊需要,一般不采用此法。
4、VOCs廢氣治理工程技術(shù)方案實(shí)例分析
上海某工程在印刷環(huán)節產(chǎn)生VOCs廢氣,其VOCs廢氣具有如下成分:含有苯、甲苯、二甲苯及其它有機物。有機廢氣不經(jīng)處理直接外排將對周?chē)諝庠斐捎绊?。為降低有機廢氣對大氣的影響,改善環(huán)境空氣質(zhì)量,保護人體健康,【羿清環(huán)?!繛樵摴I(yè)噴漆工序提供了相應的VOCs廢氣處理技術(shù)方案。
針對上述情況,采用預處理-光解-吸附-處理廢氣。
這是目前一種較為先進(jìn)的利用催化劑在光照作用下進(jìn)行分解廢氣的治理技術(shù),其中使用普遍的催化劑就是催化效果強,并且環(huán)保的半導體材料。這種材料的催化劑價(jià)格低,安全性較高,因此應用的實(shí)踐性較為廣闊。隨著(zhù)社會(huì )的進(jìn)步和科技的不斷發(fā)展更新,一種更為環(huán)保和節能的催化材料正在興起并漸漸被人們熟知和應用,那就是新型納米材料,它的取材和用料更加的環(huán)保和安全,是化學(xué)科技在VOCs廢氣治理技術(shù)上取得的新進(jìn)展和新突破
活性炭具有比表面大、吸附能力強以及成本較低等優(yōu)勢,它是目前VOCs污染常見(jiàn)的吸附劑。粉末狀態(tài)的活性炭更換不易,活性炭纖維含有規則的微孔結構,具有較大的吸附容量,但容易脫落,成本較高。蜂窩狀活性炭風(fēng)速高,阻力小,可以應用到大風(fēng)量的低濃度廢氣吸附中。
結論
總之,對VOCs廢氣進(jìn)行治理很有必要,而目前VOCs廢氣治理技術(shù)多種多樣,而羿清的團隊也在VOCs廢氣治理方面朝著(zhù)新型技術(shù)與方向發(fā)展,選擇較佳的方式對VOCs廢氣進(jìn)行治理,較大程度地降低污染,打造一個(gè)綠色環(huán)保的生活環(huán)境。