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VOCs处理的偷工减料实际上损失很大

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发布时间 : 2019-05-15

  我国工业与制造业开展的进程中,日益严峻的生态环境维护问题普遍遭到社会的关注,为坚决执行“坚持人与自然调和共生,建立生态文化是中华民族永续开展的千年大计”的开展战略。各级政府也把环境管理和污染控制列为政府的工作重点之一,全国掀起了生态环境维护的热潮。管理挥发性有机废气(简称:VOCs)的排放亦成为环保的一项严重施行工作,为此,有关部门不惜关停一些涉污消费企业。促进消费企业加大了VOCs达标排放的环保设备建立。但目前VOCs达标排放处置(简称:VOCs处置的现状却仍乱象丛生,这就形成了企业花钱买“手铐”的凄惨结果。
主要缘由是部份VOCs处置在缺乏量化剖析、无针对污染物处置计划的前提下,采取天下文章一大抄之法,买几个设备组装一下就完成了VOCs处置,不可思议,其结果就是非但没有将有害物质停止有效处置,还向大气中排放了新增的污染物。如广东VOCs管理提高率较高的某市,在空气污染(臭氧)检测中居然屡次超标,追溯其主要缘由是许多消费企业的VOCs处置设备非但未能将污染物消弭,却产生了新的污染物,如“地上魔鬼”的臭氧。
VOCs主要包括碳烃化合物、苯及苯系物、醇类、酮类、酚类、醛类、酯类、胺类、腈类、氰类等有机化合物。源于电子、化工、石油化工、涂料、印刷、涂装、家具、皮革等行业消费过程。
VOCs是大气污染源之一;是引发灰霾、光化学烟雾等大气环境污染问题的元凶之一;是以PM2.5为特征的区域性复合型大气污染物的元凶之一。VOCs经过呼吸道和皮肤进入人体后,可能给人的呼吸、血液、肝脏等系统和器官形成暂时性和永世性病变,特别是苯并芘类多环芳烃能使人体直接致癌,VOCs对人体安康危害极大。
现就局部消费企业应用的VOCs处置技术及其效果停止相关的剖析:
一、活性炭吸附法
1处污原理
活性炭吸附法由于前期投资较低,是目前应用最多的VOCs处置方法,是经过活性炭的自然吸附才能吸附VOCs,当吸附饱和后,活性炭脱附再生或交给专业危废公司处置。
2实践应用状况
运用活性炭吸附法停止VOCs处置的环保公司对其设备的除污参数,根本上都会提到此类设备的除污效率到达90%以上,但在实践除污应用过程中,除污效率到达90%以上只是理论值。而且在不同的工作环境下,其除污效率远比这个理论数值低。主要缘由包括温度、工作环境湿度、水雾、酸度、灰尘及被吸附气体之间的互相作用等。例如我国南方全年湿度较大,气温较高,其活性炭实践吸附量缺乏实验室的50%。
3主要问题
运用活性炭吸附法处置VOCs达标排放实践运维费用是非常昂扬的,同时自然吸、脱附管理难、适用性受多种要素影响,不合适含粉尘、水汽、乳状物等废气处置,难稳定环保达标。且大量饱和后的活性炭处置更消耗宏大,该办法仅是将污染物吸附转移,如对饱和后活性炭转移过程无严厉把关跟踪,则极易形成二次污染。但因前期投资少,企业自然选用较多,现虽监管难(炭箱内没有活性炭,活性炭设备过于粗陋、简直不换炭,活性炭选用与实践设计不符,运用量过少等),但环保部门终会有所行动的,存在着宏大环保风险。而且容易造假对付环保管理。(如:炭箱内没有活性炭,活性炭设备过于粗陋、简直不换炭,活性炭实践工程与设计不符,运用量过少等。)二、低温等离子体技术1处污原理
低温等离子废气处置设备里的介质阻挠放电过程中,等离子体内部产生富含极高化学活性的粒子,如电子、离子、臭氧和激起态分子等。理论上有机废气与这些具有较高能量的活性基团发作反响,局部会被裂解,最终转化为二氧化碳和水等物质,从而到达净化废气的目的。
2实践应用状况
国内消费的运用低温等离子体技术的治污设备,制造的环保公司对设备的除污参数,根本上都会提到这类设备的除污效率到达80%以上。大量可用于VOCs处置的低能量等离子体设备仅可用于管理油烟污染,在实践处置工业VOCs过程中,这种低温等离子体技术设备对有机废气的降解根本无效和会生成污染副产物,其降解效率较低,而VOCs的易燃性令其平安性备受关注。
3主要问题
现大量运用的小功率低温等离子体是过去餐厨行业用于油烟处置的,其不合适VOCs处置,且生成副产物和大量的臭氧,会拉弧引燃VOCs等问题。
由于等离子体技术在短时间内对包括芳香类化合物的有机废气处置效率是很低的,主要是生成中间产物。如采用大功率等离子体在稳定的有机废气中,也要在一定的时间内才有处置效果。而关于工产源源不时高速排出的VOCs废气,其处置效率很低并会次生很多中间副产物,招致VOCs成分更复杂(这些副产物的危害性可能更大)、同时设备运转时会产生大量无用臭氧。且有机废气绝大局部是易燃、易爆的化合物。等离子体运转时的拉弧极易引爆VOCs,天津爆炸事情已令社会对其的平安性质疑,故该技术在各地被禁用已日逐增加。
三、光催化氧化
1处污原理
光催化废气处置设备的技术是应用特种紫外线波段,在催化剂的作用下,将氧气催化生成臭氧和羟基自在基及负氧离子,再将VOCs分子氧化复原的一种处置方式。

2实践应用状况

                            VOC废气治理设备

大部份应用于VOCs处置的UV光催化处置设备是援用过去除臭杀菌的技术原理,通常采用双波长紫外光管,将能量主要用于转换臭氧,用普通二氧化钛资料作为催化剂,虽除污效率号称到达80%以上。实践如今运用的UV光催化处置VOCs设备的效率均较低,在无计算技术的控制下,会大量生成臭氧和中间副产物。
3主要问题
在UV光催化氧化技术应用中,包括UV管的波长、光催化资料、反响时间、相对湿度、灰尘颗粒物等都是处置VOCs成败的瓶颈要素。目前普遍以为光催化氧化法可以将VOCs完整降解生成无毒无害的CO2和H2O等,但是在运用中由于反响时间太短,挥发性有机物在光催化氧化反响会生成酮、醛等更狠毒的中间产物和大量的臭氧。
近年来工业城镇形成臭氧超标的其中要素就是滥用等离子体和产臭氧的UV光催化氧化设备。由于这两类设备都是试图经过将空气中的氧转变成臭氧后经过化学反响消解工业废气的技术,但因反响条件的限制,使产生的臭氧转换成自在基和负氧离子的效率极低,同时因反响时间过短,招致设备产生的大局部臭氧未能完成对VOCs处置而直接排放。
四、生物处置法
1处污原理
应用微生物对废气中的污染物停止消化代谢,本质上是一种生化合成过程,它经过附着在介质上的活性微生物来吸收有机废气,将污染物转化为无害的水、二氧化碳及其它无机盐类。
2实践应用状况
以污染物为微生物的食物来源,生物处置法包括:碳氢氧组成的各类有机物、简单有机硫化物、有机氮化物、硫化氢及氨气等无机类。请求小气量、低浓度、排气连续、废气处置容器大,虽处置过程比拟环保,但运维复杂、生物补养繁琐等缘由,使生物处置法形同虚设,因其监管难,故仍比比皆是。
3主要问题
适用性较差:仅适用于特定的污染物,且生物细菌易死亡,对易溶物和易降解污染物停止处置时,会遭到一定的限制;生物因新陈代谢易梗塞;生物法所用填料的比外表积、孔隙率等直接影响反响器的生物量以及整个填充床的压降及填充床能否易梗塞问题;难完成自动控制;难以进步对各运转参数的控制才能,维护费用高和难管控毛病;菌种培育艰难:难挑选出高效降解各种VOCs气体的优势菌种;反响场地约束:反响安装占空中积大、反响时间较长。故生物法在应用中不乏摆设的状况。
五、熄灭法
1处污原理
熄灭法分为蓄热式熄灭技术(RTO)和催化熄灭技术(RCO)。其原理是经过直接熄灭或者添加催化剂停止低温熄灭,应用“烧”将有机废气彻底降解为水和二氧化碳。
2实践应用
熄灭法作为目前处置效率和效果相对理想的工艺,固然它的价钱相对昂贵且运转费用不低,但已被大局部专家和局部地市环境主管部门认可,以至制定为主要管理工艺。
3存在的主要问题
因蓄热熄灭(RTO)方式的熄灭室内温度普通不低于750度,以至高达1000度,因而,会产生燃料型氮氧化物。氮氧化物按生成机理的不同分为三类:热力型、快速型和燃料型,其中燃料型占60%_95%。在生成燃料型NOx过程中,首先是含有氮的有机化合物或空气中的氮气经过热裂解产生N,CN,HCN和等中间产物基团,然后再氧化成NOx。经粗算,一套20万m3/h处置量的蓄热熄灭设备,其氮氧化物排放量约等于一台35t/h的燃煤流化床锅炉。
在有机废气的催化熄灭(RCO)工艺中,由于采用自来水作为水喷淋停止预处置,水中的氯离子及有机物质自带的氯离子在催化熄灭室内(200~500度)极易生成二噁英。而VOCs处置设备上均无高温高温安装用于促使二噁英的合成,因而,气体在熄灭过程中产生的二噁英将直接排放至到大气。
为什么VOCs的处置会难以达标呢?
主要是人才紧缺!由于我国有机化学的分支学科开展不均衡,特别是有机化学与其他学科的穿插和浸透不够,并且我国有机化学的研讨队伍范围普遍较小,且相关的分支学科没有很好的开展,因此对整个学科的开展产生了影响,并有萎缩的趋向。在缺乏政策导向、缺乏评价体系下,形成了有机化学的研讨工作没人去做,也不愿意去做。有机化学自身相对“单调”,就业困难,招致很多本、硕、博学生都不愿意选择这个学科,特别是一些非抢手的范畴:如有机光化学、自在基化学、元素有机化学等。其次,是过于急功逐利,对VOCs的管理缺乏科学的研讨、机理剖析,只想找个什么设备就完成,其结果不可思议。VOCs处置的创新成败已上升到经济开展与生态环境共存的问题,同时也将关联着我国产业经济的平安。
难道VOCs的处置真的“黔驴技穷”吗?
其实不然,国内已有前卫的环保企业正结合国内外专家学者将有机化学研讨的理论应用到可持续的绿色开展中,其中成果就有把有机化学与环保科学停止穿插浸透,在全社会关注的有机废气处置中经过“小分子活化惰性化学键的有机化学反响机理”、“有机化学原子经济性的高效率、高选择性合成办法学中的不对称催化反响机理”、“有机化学的自在基化学反响机理”、“绿色有机化学反响及过程化学反响机理的研讨”、“计算化学机理的研讨”等理论应用到VOCs处置设备上,完成了从基本上把VOCs处置设备推向节能、牢靠、廉价、人工智能的高度上来,为《中国制造2025》提交了一份合格的铺垫报告。
VOCs处置的研发和应用创新必需顺应“开展是第一要务,人才是第一资源,创新是第一动力。”的时期开展步伐!