工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,會(huì )用到大量能源燃料。它們經(jīng)過(guò)生產(chǎn)利用之后,會(huì )產(chǎn)生廢水、廢氣、廢物,倘若不及時(shí)處理,會(huì )產(chǎn)生嚴重污染。其中,有機廢氣毒性非常大,會(huì )嚴重影響身體健康,應作為重點(diǎn)治理對象。本文簡(jiǎn)要論述工業(yè)有機廢氣污染情況、危害、類(lèi)型,深入探討工業(yè)有機廢氣污染治理技術(shù)的應用及具體實(shí)施方法。
前言:工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,由于采用的燃料大多是能源型燃料,在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量的有機廢氣,這些有機廢氣如果不經(jīng)加工處理直接排放,就會(huì )對人體健康帶來(lái)嚴重危害。我國對于工業(yè)有機廢氣的污染治理經(jīng)歷了一個(gè)漫長(cháng)時(shí)期,在這一過(guò)程中也形成了多種形式的治理技術(shù)和方法,由于有機廢氣的成分構成較為多樣化和復雜化,在具體的治理方法選擇上還有所側重點(diǎn),根據國家的工業(yè)類(lèi)型分布,采取相適應的處理技術(shù),把有機廢氣污染杜絕在源頭上,同時(shí)工業(yè)生產(chǎn)者也要加快生產(chǎn)技術(shù)的改造升級,提高能源的利用效率。
1工業(yè)有機廢氣污染的危害
工業(yè)有機廢氣污染主要指的是以有機化合物(VOCs)為主的揮發(fā)性氣體。在化工生產(chǎn)過(guò)程中,許多產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝都會(huì )導致大量的有機化合物的排放,而這些有機化合物對生物和環(huán)境會(huì )造成許多傷害。
(1)對人體健康的危害:有機化合物(VOCs)可引發(fā)一系列光化學(xué)反應,在陽(yáng)光照射條件下,VOCs可與Nox和空氣中的其他物質(zhì)發(fā)生反應,生成的臭氧可轉化為光化學(xué)煙霧,這些光化學(xué)煙霧會(huì )對人體的呼吸系統和眼睛造成影響,引發(fā)不適。同時(shí),VOCs還具有強烈的刺激性氣味,當空氣中VOCs濃度過(guò)高的時(shí)候,人體便會(huì )出現不適癥狀,一些有毒的VOCs如芳香烴等釋放到空氣中還會(huì )引發(fā)腫瘤病變和其他重疾。如制鞋工藝中的“三苯”可引發(fā)中毒死亡;涂料溶劑中揮發(fā)的甲苯和二甲苯等有毒氣體也是危害人們健康的重要污染源。
(2)對植物造成的危害:工業(yè)廢氣中的光化學(xué)煙霧和二氧化硫、氟化物等有機化合物對植物也會(huì )造成十分嚴重的危害,可導致植物枯黃落葉,甚至造成農作物減產(chǎn),同時(shí),還會(huì )對植物的光合作用造成影響。
(3)對全球氣候環(huán)境的危害:工業(yè)有機廢氣污染是引發(fā)大氣污染的主要原因,這些有機廢氣化合物(VOCs)對大氣環(huán)境的污染是全球性的。工業(yè)有機廢氣對環(huán)境的破壞主要表現為三個(gè)方面:①造成臭氧層的破壞;②工業(yè)廢氣中有機化合物(VOCs)會(huì )導致酸雨,影響植物生長(cháng)并造成農作物減產(chǎn),腐蝕建筑物等;③工業(yè)廢氣會(huì )導致全球氣候變暖和冰川融化,對生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞。
2常見(jiàn)工業(yè)有機廢氣污染的成因
工業(yè)中排放的有機廢氣主要來(lái)源于石油、化工、農藥等行業(yè),具有排放數量巨大、含有的污染物種類(lèi)多、環(huán)境污染性嚴重等特點(diǎn),主要包含含氮氣體污染物、含硫氣體污染物、碳類(lèi)氧化物以及碳氫有機氣體污染物。
2.1含氮有機氣體污染物
大氣中對環(huán)境有影響的含N污染物主要是NO和NO:。NO和NO:是對流層中危害*大的兩種氮的氧化物。NO:主要來(lái)自化石燃料的燃燒,汽車(chē)、飛機及各類(lèi)動(dòng)力機械的燃燒過(guò)程。NO的天然來(lái)源有閃電、森林或草原火災、大氣中氨的氧化及土壤中微生物的硝化作用等。這些氮類(lèi)氧化物經(jīng)過(guò)光照、雷電等反應形成復雜的含氮有機污染氣體,這些含氮有機污染氣體會(huì )嚴重破壞空氣中氣體組成比例,造成巨大的環(huán)境污染。
2.2含硫含硫氣體污染物
大氣污染物中的含硫化合物包括硫化氫、二氧化硫、三氧化琉、硫酸、亞硫酸鹽、硫酸鹽和有機硫氣溶膠。含硫類(lèi)氣體污染物主要來(lái)源于金屬冶煉過(guò)程中,含硫礦物質(zhì)分解以及燃燒。含硫類(lèi)無(wú)機非金屬氧化物在強光、高溫的作用下與空氣中的有機氣體發(fā)生化學(xué)反應形成污染更大的烷烴、烯烴等烴類(lèi)硫取代物。
2.3碳氫有機氣體污染物
碳氫化合物統稱(chēng)烴類(lèi),是指由碳和氫兩種原子組成的各種有機化合物,碳氫化合物主要來(lái)自天然源。在大氣污染中較重要的碳氯化合物有四類(lèi):烷烴、烯烴、芳香烴、含氧烴。表面上在城市中烴類(lèi)對人類(lèi)健康未造成明顯的直接危害,但是在污染的大氣中它們是形成危害人類(lèi)健康的光化學(xué)煙霧的主要成分,尤其是在汽車(chē)尾氣發(fā)放中,未完全燃燒的烷烴有機氣體逸散到大氣中,破壞臭氧層,帶來(lái)嚴重的環(huán)境問(wèn)題。
3工業(yè)有機廢氣污染治理技術(shù)的應用現狀
綜上,筆者對廢氣污染的來(lái)源及影響進(jìn)行了分析,就目前來(lái)看,常見(jiàn)的有機廢氣治理技術(shù)包括,催化燃燒法,吸附法,液體吸收法,微生物降解法等等,筆者將從這幾個(gè)方面來(lái)展開(kāi)闡述。
3.1催化燃燒法
燃燒法是目前工業(yè)有機廢氣污染治理過(guò)程中使用*多的有機廢氣處理方法。其化學(xué)本質(zhì)是通過(guò)添加催化劑,讓工業(yè)有機廢氣在點(diǎn)火的情況下發(fā)生燃燒和分解反應,經(jīng)過(guò)一些列復雜的化學(xué)反應,*終生成對空氣無(wú)污染的水和二氧化碳排放到空氣中。然而在實(shí)際運用中,由于工業(yè)有機廢氣成分復雜,甚至會(huì )含有一些重金屬粉末,如鉛、鉻、汞等重金屬,這些重金屬往往會(huì )影響催化劑的使用效果,造成的催化燃燒不完全。同時(shí)催化燃燒法對于燃燒的裝置設備要求較高,這些設備要耐高溫耐氧化以及抗干擾能力強,、設備制造成本以及維護費用依舊高昂。
3.2吸附法
吸附法是指通過(guò)吸附材料將有機廢氣吸附在吸附體上,進(jìn)而起到吸附有機廢氣的作用。吸附法要求吸附體有較大的相對表面積,密集分布的小孔和疏松分布的整體結構,同時(shí)吸附體要耐高溫、耐水、耐腐蝕、耐酸堿以及穩定的物理和化學(xué)性質(zhì),同時(shí)媳婦體本身要具有一定的剛度和柔韌性,不易破碎。與其他工業(yè)有機廢氣污染治理技術(shù)相比,吸附法具有處理廢氣效率高、干凈清潔以及環(huán)保安全等優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是設備龐大,吸附流程緩慢復雜,容易因為吸附空氣中的水蒸汽而失效。
3.3液體吸收法
這種治理技術(shù)的原理是實(shí)現有機廢氣中的有害成分與吸收劑的融合,經(jīng)過(guò)融合后廢氣中的有害成分就會(huì )被排出。按照吸收的作用原理差異,我們可以將這種技術(shù)進(jìn)一步劃分為物理吸收法和化學(xué)吸收法兩種形式。前者物理吸收法是在物理原理利用下,依據物質(zhì)相似相容原理,將和吸收劑成分相似的有害氣體溶解在吸收劑中,進(jìn)而減少了有毒成分的含量,實(shí)現凈化治理的目的,但是,這種吸收方法對于那些水溶解性不是很好的有機廢氣來(lái)說(shuō),效果不是很理想;后者化學(xué)吸收技術(shù)則是通過(guò)吸收劑和廢氣中的有害成分發(fā)生化學(xué)反應,在化學(xué)反應的作用下來(lái)去除有害成分,實(shí)現凈化治理目的。
3.4微生物降解法
微生物法在污水處理工程應用中,工藝已相當成熟.有機廢氣的生物凈化技術(shù)是從脫臭開(kāi)始的。近年來(lái),德國、荷蘭、日本等國已逐漸將該法應用于工業(yè)有機廢氣的治理中,國內在這方面的研究較少,目前尚未廣泛應用于工程實(shí)踐中.它的主要原理是通過(guò)篩選培養出對有機廢氣成分具有特別降解作用的微生物,固定附著(zhù)在多孔性介質(zhì)填料表面,廢氣在填料床層中進(jìn)行生物處理,揮發(fā)性有機污染物被吸附在細孔中,經(jīng)過(guò)微生物的作用得到降解,生成H20和中性鹽等物質(zhì)。微生物凈化法的主要優(yōu)點(diǎn)是流程和設備較簡(jiǎn)單,一般不消耗有用原材料,運行能耗和費用較低、安全可靠、無(wú)二次污染,由于生化反應速率較低,因此設備體積較大.按照工作介質(zhì)的不同,微生物降解法可分為微生物懸浮液法、活性污泥法、生物膜法等.廢氣的生物凈化設備可分為兩類(lèi):生物吸收裝置和生物過(guò)濾裝置.相對而言,吸收裝置比較適合于處理低濃度、大流量廢氣;過(guò)濾裝置比較適合于處理高濃度、小流量廢氣.生物過(guò)濾器開(kāi)始多以構筑物形式(生物濾池)出現,近年來(lái)還發(fā)展了集約化的生物濾箱。典型的微生物降解流程如圖1所示:
圖片.jpg
圖1微生物滴濾過(guò)濾器
4有機廢氣污染治理技術(shù)應用的策略
4.1明確大氣污染的重點(diǎn)
首先,政府要在城市發(fā)展規劃方案上指出,要對工業(yè)“三廢”治理予以重點(diǎn)關(guān)注,尤其是有機廢氣的污染治理,嚴格要求和控制工業(yè)單位的有機廢氣排放量,進(jìn)一步強化工業(yè)廢氣治理工作;其次,實(shí)施工業(yè)點(diǎn)源廢氣專(zhuān)項整治計劃,并綜合多種措施,對存在的污染大氣行為進(jìn)行嚴厲打擊,包括聯(lián)合執法、實(shí)時(shí)通報以及掛牌督促等措施。
4.2對現有治理技術(shù)進(jìn)行創(chuàng )新完善
科學(xué)技術(shù)的廣泛普及為工業(yè)有機廢氣污染治理注入了新的活力,并且在科技的支持下,治理效果和水平也越來(lái)越高,當前較為常用的有機廢氣污染治理技術(shù)主要有活性炭吸附技術(shù)、催化燃燒技術(shù)、酸堿中和技術(shù)等等,這些技術(shù)的實(shí)際應用效果是非常好的,但是,都或多或少的存在著(zhù)應用方面的缺陷,因此,加強新技術(shù)的研究和創(chuàng )新,提高有機廢氣治理的針對性和強制性,對有機廢氣成分構成進(jìn)行嚴格準確測定,進(jìn)而制定一套完整健全的廢棄治理技術(shù)體系,此外,對于廢棄處理塔的設計也要采用新的過(guò)濾凈化系統,對廢棄排放進(jìn)行逐層逐級凈化,把有害物質(zhì)及時(shí)去除。
4.3加大政策的引導和宣傳力度
對于傳統工業(yè)制造進(jìn)行改造升級,注重從源頭上進(jìn)行嚴格把控,粗放型的生產(chǎn)模式要進(jìn)行轉變,積極引導企業(yè)實(shí)現生產(chǎn)轉型,實(shí)行新的生產(chǎn)方式和能源利用形式,重視治理設備的技術(shù)升級,與此同時(shí),還要進(jìn)一步加強對環(huán)保法律法規的宣傳,把環(huán)境保護意識向大眾灌輸,并在實(shí)際落實(shí)中提高公眾參與的熱情。
目前,工業(yè)有機廢氣污染治理工作備受重視。該項工作實(shí)施難度比較大、專(zhuān)業(yè)性強、成本高,對專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)人員提出了非常高的要求。相關(guān)領(lǐng)域研究者、從業(yè)者要依據工業(yè)有機廢氣污染情況、來(lái)源和類(lèi)型,提出具體、有效的治理技術(shù),明確具體工作實(shí)施過(guò)程中的各類(lèi)注意事項,將空氣污染降到*低,實(shí)現環(huán)保要求。(文/李杰文)
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