大气环境中挥发性有机废气治理技术分析

2020-09-30刘燕中政国评北京科技有限公司山西分公司

节能与环保 2020年9期

关键词：活性炭挥发性废气

文_刘燕中政国评（北京）科技有限公司山西分公司

1 挥发性有机废气的主要来源

1.1 工业生产

目前大气环境中的挥发性有机废气主要来自于工业生产加工中的污染性气体，比如石油和天然气开采、煤炭加工、制药、印刷等，这些工业生产过程中，都会应用到很多具有挥发性的有机化合原料，进而产生较多的挥发性有机废气。

1.2 交通运输

随着交通运输行业的不断发展和汽车保有量的不断增加，交通运输过程中所产生的尾气也成为了大气环境中挥发性有机废气的主要来源，这样不仅让大气环境中的挥发性有机废气含量不断增加，同时也增加了PM2.5含量和光化学污染等。尤其是光化学污染所形成的光化学烟雾，更是由于剧烈的毒性而给农作物等带来巨大危害。

2 挥发性有机废气的危害

2.1 室内危害

如果室内空气环境中的挥发性有机废气含量超标，长期处在室内的人就会出现头痛、恶心、四肢乏力、记忆力下降的症状，严重的情况下甚至会导致人抽搐或者是昏迷，对人的神经系统以及肝肾功能都将造成严重损伤。

2.2 室外危害

首先，大气环境是人们赖以生存的空间，而当大气环境中的挥发性有机废气含量逐渐增加，空气质量就会逐渐变差，进而出现雾霾天气等的情况。同时，污染气体也会引发光化学反应，进而形成一些对人体健康有害的物质，如果这些物质沉积在人体内，将会对人体健康造成十分严重的威胁。

其次，随着挥发性有机废气含量的增加，大气环境中的硫化物含量以及氟化物含量也将会逐渐上升，在污染超标的情况下，植物将会受到直接危害，进而导致植物病变、枯萎甚至死亡。即使是低浓度的挥发性有机废气污染，也会让植物出现一定程度的病变，进而导致农作物产量降低、农产品质量下降等的情况。

最后，大量的挥发性有机废气将会让空气变浑浊，大量的烟尘颗粒会遮挡住阳光，进而影响到地面光照条件和动植物生长，导致植物光合作用不足，影响植物发育。且由于很多污染颗粒都可以形成水汽凝结作用，进而增加降水量、导致气候环境发生改变。

3 挥发性有机废气治理技术分析

3.1 生物处理技术

生物处理技术的基本原理是通过微生物分解以及代谢的形式来对挥发性有机废气内的有机物质进行处理，以此来实现其中有机物质含量的降低。在这一过程中，微生物主要将有机物作为自身生长繁殖的养分，使其分解和转化，最终形成水和二氧化碳，在实现转化与再利用的基础上降低有机物对大气环境的污染程度。在具体的处理过程中，为进一步提升各种有机污染物的处理效果，使其全部转化为水和二氧化碳，应该对生物处理系统的各项指标进行合理控制，具体控制标准如表1所示。

表1 生物处理系统具体指标控制标准

3.2 吸附回收技术

在对大气环境中的挥发性有机废气进行处理时，溶剂吸附回收也是一种十分有效的处理方法，该方法不仅可以降低有机污染物含量，同时也可以实现资源利用率的进一步提升。具体处理过程中，可以通过活性炭吸附法来进行处理，在吸附饱和之后，活性炭会从吸附系统中脱离出来进行再生，再通过吹脱和催化燃烧等的方法对其中的挥发性有机污染物进行处理，将其中含有的有害物质彻底销毁。表2 是该工艺技术应用过程中的具体参数控制。

表2 吸附回收技术应用过程中的具体工艺参数控制

在通过该技术进行挥发性有机废气的处理过程中，由于置换后活性炭内的有害物质含量很高，所以不可将其随意丢弃，都是应该通过直观之后做专项处理，并统一进行回收。

3.3 燃烧处理技术

催化燃烧处理技术主要是在高温条件下利用催化剂来进行挥发性有机污染物的全部氧化，以此来达到良好的挥发性有机废气处理效果。该技术在当今的喷漆、涂料生产行业以及化工行业中十分适用。其主要的装置包括催化燃烧装置、预热装置、废热回收装置以及电加热装置等。这种处理技术可以对经过吸附处理之后达到饱和状态的活性炭进行处理。具体处理过程中，在活性炭达到饱和时，将净化设备中的吸附操作停止，并借助于热气流让挥发性有机物在活性炭内脱出，经过脱附之后，挥发性有机物体积会被缩减到原来的几十分之一，再将其送入到燃烧室内，就可以催化转化为水和二氧化碳。通过这样的方式，不仅可以实现挥发性有机污染气体的有效处理，也可以让活性炭得到循环利用。因为具体处理中需要将有机废气和空气在高温条件下进行混合，有着很高的爆炸风险，所以在催化燃烧处理中，应该对各项的技术参数加以严格控制，以此来保障该工艺的安全性。具体处理中，需要控制的技术参数如表3 所示。

表3 催化燃烧技术应用过程中的主要参数控制

3.4 冷凝处理技术

冷凝处理技术的主要原理是借助于不同温度条件下挥发性不同有机废气的饱和度差异，以降温处理的方法让蒸汽形态的挥发性有机废气凝结为液态，最终让这些挥发性有机废气在气体中以液体的形态被分离出来。在具体处理中，为进一步提升处理效果，满足实际的挥发性有机废气处理需求，要对三方面内容加以重视：第一，如果溶剂的回收量减少，冷凝效果降低，回收量有着较大的变化率，则表明设施的运行不够稳定，需要对冷凝器或冷却器进行适当调整。第二，如果出口位置的温度和冷却介质进口位置的温度差值变小，则说明冷却效果不佳，需要作出调整。第三，如果冷却介质的流量降低、压力降低，说明冷却冷凝效果变差，需要作出调整。

4 挥发性有机废气治理展望

挥发性有机废气有非常多的种类和性质，且危害程度非常大，因此在具体的处理过程中，必须要结合各方面的实际情况与实际需求进行处理。在当今，随着各种先进技术与设备的出现，大气环境中的挥发性有机废气处理效率和处理质量也开始不断提升。相信随着技术和设备的发展进步，挥发性有机废气的处理也将会上升到一个新的高度。尤其是在当今网络信息技术和大数据处理技术等的发展中，大气环境中有机废气污染的监测、处理等方面也将会朝着一个全新的方向发展。