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【聚知識(shí)】各VOCs治理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)、難處

近年來,VOCs治理引起各界關(guān)注,(VOCs(volatile organic compounds)即揮發(fā)性有機(jī)物,是一類化學(xué)質(zhì)的統(tǒng)稱,在常溫常壓下,具有高蒸汽壓。我國現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)中VOCs是指20℃條件下蒸汽壓大于等于0.01kPa,或在特定適用條件下具有揮發(fā)性的全部機(jī)化,或在特定適用條件下具有揮發(fā)性的全部機(jī)化合物的統(tǒng)稱。

VOCs組成復(fù)雜,主要包括烷烴、烯烴、芳香烴、鹵代烴、含氧烴、氮烴、硫烴、低沸點(diǎn)多環(huán)芳烴等。其中常見的VOCs種類有甲苯(Toluene  Toluene )、二甲苯 (Xylene) 、對(duì) -二氯苯 (Para -dichlorobenzene) 、乙苯 (Ethyl  benzene)、苯乙烯(Styrene) 、甲醛 (Formaldehyde) 、乙醛 (Acetaldehyde) 等。



VOCs來源

VOCs的排放來源分為自然源和人為源。全球尺度上,VOCs 排放以自然源為主;但對(duì)于重點(diǎn)區(qū)域和城市來說,人為源排放量遠(yuǎn)高于自然源,是自然源的6-18倍。 在城市里,VOCs的自然源主要是綠色植被,基本屬于不可控源;而其人為源主要包括不完全燃燒行為、溶劑使用、工業(yè)過程、油品揮發(fā)和生物作用等。人為源主要包括不完全燃燒行、溶劑使用工業(yè)過程油品揮發(fā)和生物作等。人為源主要包括不完全燃燒行、溶劑使用工業(yè)過程油品揮發(fā)和生物作等。人為源主要包括不完全燃燒行、溶劑使用工業(yè)過程油品揮發(fā)和生物作等。目前我國VOCs排放主要來自固定源燃燒、道路交通溶劑產(chǎn)品使用和工業(yè)過程。主要來自固定源燃燒、道路交通溶劑產(chǎn)品使用和工業(yè)過程。 主要來自固定源燃燒、道路交通溶劑產(chǎn)品使用和工業(yè)過程。在眾多人為源中,工業(yè)源是主要的VOCs污染來源,具有排放集中、排放強(qiáng)度大、濃度高、組分復(fù)雜的特點(diǎn)。



VOCs危害

VOCs對(duì)人體的危害主要有兩個(gè)方面:其一為其有害成分直接影響人體健康,其二VOCs會(huì)形成PM 2.5 前體物,從而間接影響人體健康。



VOCs防治技術(shù)

根據(jù)大氣中VOCs產(chǎn)生的原理和VOCs的理化性質(zhì),其控制技術(shù)可以分為兩大類,過程控制和末端控制。過程控制是針對(duì)VOCs的生產(chǎn)過程,從VOCs的原理上減少VOCs的產(chǎn)生,一般通過工藝提升、技術(shù)改造和泄漏控制來實(shí)現(xiàn)。末端控制則是針對(duì)VOCs的化學(xué)特性,著力于VOCs廢氣的治理,利用燃燒、分解等方法來控制VOCs的排放。



吸附技術(shù)

原理:利用吸附劑與污染物質(zhì)(VOCs)進(jìn)行物理結(jié)合或化學(xué)反應(yīng)并將污染成分去除

典型工藝:



適用于:中低濃度的VOCs的凈化

優(yōu)點(diǎn):去除效率高,易于自動(dòng)化控制

缺點(diǎn):不適用于高濃度、高溫的有機(jī)廢氣,且吸附材料需定期更換

吸收技術(shù)

原理:由廢氣和洗滌液接觸將VOCs從廢氣中移走,之后再用化學(xué)藥劑將VOCs中和、氧化或其它化學(xué)反應(yīng)破壞。



適用于:高水溶性VOCs,不適用于低濃度氣體。

優(yōu)點(diǎn):技術(shù)成熟、可去除氣態(tài)和顆粒物、投資成本低、占地空間小、傳質(zhì)效率高、對(duì)酸性氣體高效去除。

缺點(diǎn):有后續(xù)廢水處理問題、顆粒物濃度高、會(huì)導(dǎo)致塔堵塞、維護(hù)費(fèi)用高、可能冒白煙。

冷凝技術(shù)

原理:冷凝將廢氣降溫至VOCs成份之露點(diǎn)以下,使之凝結(jié)為液態(tài)后加以回收之方法。



適用范圍:多用于高濃度、單一組分有回收價(jià)值的VOCs的處理。處理成本較高,故通常VOCs濃度≥5000ppm,方才適用冷凝處理,其效率介于50~85%之間;濃度≥1%以上時(shí),則回收效率可達(dá)90%以上。冷凝法也經(jīng)常搭配其它控制技術(shù),例如:焚化、吸附、洗滌等作為前處理步驟。

膜分離技術(shù)

原理:用人工合成的膜分離VOCs物質(zhì)。



適用范圍:高濃度VOCs,回收效率高于97%

優(yōu)點(diǎn):可回收組分;高效;可集成其余技術(shù)

缺點(diǎn):成本較高;會(huì)造成膜污染;膜的穩(wěn)定性差;通量小

生物降解技術(shù)

原理:利用微生物對(duì)廢氣中的污染物進(jìn)行消化代謝,將污染物轉(zhuǎn)化為無害的水、二氧化碳及其它無機(jī)鹽類。



適用范圍:以微生物可分解物質(zhì)為主,污染物為微生物的食物來源,可以生物處理的污染物包括:碳?xì)溲踅M成的各類有機(jī)物、簡單有機(jī)硫化物、有機(jī)氮化物、硫化氫及氨氣等無機(jī)類等

優(yōu)點(diǎn):能耗低、費(fèi)用低;氧化完全;能耗低

缺點(diǎn):能量利用率;光催化劑失活;可見光

等離子體技術(shù)

原理:等離子體場(chǎng)富集大量活性物種,如離子、電子、激發(fā)態(tài)的原子、分子及自由基等;活性物種將污染物分子離解小分子物質(zhì)



適用范圍:低濃度VOCs,室內(nèi)空氣凈化

特點(diǎn):實(shí)現(xiàn)VOCs低溫去除;適用于低濃度、大風(fēng)量的VOCs;處理效率高,能耗低;凈化并清新空氣

光催化技術(shù)

原理:光催化劑納米粒子在一定波長的光線照射下受激生產(chǎn)電子空穴對(duì),空穴分解催化劑表面吸附的水產(chǎn)生氫氧自由基,電子使其周圍的氧還原成活性離子氧,從而具備極強(qiáng)的氧化還原能力,將光催化劑表面的各種污染物摧毀



優(yōu)點(diǎn):條件溫和,常溫常壓;設(shè)備簡單、維護(hù)方便;減少甚至無二次污染

缺點(diǎn):占地面積大;氣候影響大;工況變化影響大

組合技術(shù)

沸石轉(zhuǎn)輪+熱力焚燒技術(shù)



文章來源:聚英環(huán)保

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