莫建華
(佛山市三水區環境保護監測站,廣東 佛山 528100)
VOCs即揮發性有機物。由于VOCs廢氣的排放源相對較多,因而在自然界的分布范圍非常廣泛,人們的日常生活、汽車尾氣、工業生產等,全都會產生和排放VOCs廢氣,當其濃度超過一定限值時,會對局部環境帶來嚴重的危害。在VOCs廢氣中含有種類繁多的具有揮發性特點的有機化合物,如酸類、烴類、氨類等等。這些化合物對人體健康和自然生態環境都具有較大的危害。當VOCs廢氣中的苯蒸氣濃度較高時,若被人體吸入,則會造成急性中毒,救治不及時,可能會致人死亡;VOCs廢氣中多環芳烴、芳香胺類均具有致癌性;VOCs廢氣中的苯酸類有機物會與人體細胞的蛋白質發生反應,從而引起蛋白質凝固;當VOCs廢氣排入到大氣之后,會使臭氧層的破壞速度加劇,極有可能引發氣候性災害。由此可見,VOCs廢氣的危害相當之大。所以,對其控制與治理顯得尤為必要。
由于VOCs廢氣對人體和環境的危害較大。因此,必須采取有效的途徑和方法對VOCs廢氣進行治理,從而減輕其危害。
對VOCs廢氣產生和排放的源頭進行控制,是治理VOCs廢氣最為有效的一種途徑,為實現這一目標,建議各行各業逐步減少并淘汰使用含有高VOCs的原輔材料,對于不得不用的一些行業,則可采用VOCs含量較低的原輔材料替代,并對現有的生產工藝進行改進和完善,引入清潔生產技術,降低單位產品生產時,原輔材料的損耗量。同時,企業應當加大探索研發新型涂料生產使用,加大日常生產管理力度,減少VOCs在各個生產環節中的損耗,如調整優化生產車間布局、采用低VOCs新型涂料、強化原材料存儲、物料運輸、產品包裝等環節,這樣不但可以降低生產成本,而且還能使VOCs對環境的污染有所減輕。因石油化工企業的VOCs排放量相對較大,所以要不斷加大控制力度,企業除了加強對生產設備日常管理外,采用儲罐儲存各管道輸送化工原料的企業,要建立泄漏檢查與修復技術(LDAR),落實罐裝外泄漏的廢氣收集和處理方案,最大限度地減少VOCs的排放。在VOCs廢氣的諸多治理方法中,對其產生和排放源頭進行控制,是最為直接且有效的一種途徑。但是,由于VOCs廢氣的產生源較多,從而給源頭控制增添了一定的難度,這就要求人們應當不斷提高對VOCs廢氣的重視程度,這樣才可能真正意義上地實現源頭治理。
2.2.1生物處理技術
(1)生物洗滌器。該處理裝置主要是由兩個部分組成:一部分為吸收室,另一部分為再生池,整個洗滌器是一個懸浮處理系統,其工作原理如下:當VOCs廢氣進入生物洗滌器后,首先與吸收室內噴出的生物懸浮液發生接觸,當VOCs廢氣被生物懸浮液充分吸收之后,飽和的懸浮液會落入到下部,經由導出設備進入到再生池內,隨后借助空氣完成再生。同時,新鮮物料會被重新吸會到吸收室的噴新位置,由此構成了一個循環回路。經過處理后的VOCs廢氣會從洗滌器的頂部排出。在該裝置中,懸浮液主要是由具有較強活性的污泥構成,由此可以達到凈化VOCs廢氣的效果。
(2)生物濾池。該裝置在對VOCs廢氣進行處理時,主要是借助活性填料的特性,在對VOCs廢氣進行分解的過程中會生成多種物質,如硝酸鹽、二氧化碳、硫酸鹽等等,經過分解之后的氣體,會從濾池的頂部排出。
2.2.2 氧化法
在治理VOCs廢氣的各種方法中,氧化法是最為適合且有效的方法之一,它的基本原理是讓VOCs廢氣與氧氣發生反應,從而生成二氧化碳和水。目前,比較常用的氧化法有兩種,一種是熱氧化法,另一種是催化氧化法,前者對VOCs廢氣的處理效率較高,通??梢赃_到99%左右,后者的處理速度比較快,可用于高濃度VOCs廢氣的處理。
(1)熱氧化法。這是一種相對比較簡單的VOCs廢氣處理方法,根據熱量回收方式的不同,大體可分為蓄熱式、燃燒式和間壁式,與廢氣熱回收系統聯合使用,能夠使處理成本顯著降低。
(2)催化氧化法。這種方法在一些熱回收率需求較高的場合尤為適用,通過催化劑的合理使用,能夠在有效治理VOCs廢氣的基礎上,達到節能降耗的目標。推薦選用非貴金屬催化劑,如MnOx、CoOx和CuOx等,將之與粘合劑混合后制成的催化劑效果更佳。
在對VOCs廢氣進行治理的過程中,應加大監督管理力度。一是加強對生產過程中VOCs廢氣有效收集,其中可通過對生產車間的合理優化布局,做好產污工序廢氣圍蔽收集,努力減少廢氣無組織排放。二是要求相關企業建立生產原輔材料出入庫使用臺賬記錄,VOCs廢氣治理設施與產污工序聯動運行,建立VOCs廢氣治理設施運行、維護和維修臺賬記錄。嚴格按照有關操作要求,對儀器設備進行定期維護和檢修,以此來確保VOCs廢氣處理設施穩定有效運行,達到預期的處理效果。同時,應鼓勵企業自行或者委托第三方有資質監測機構開展VOCs廢氣監測,并將監測結果報送給當地的環境保護部門,接受監督檢查,從而使VOCs廢氣治理形成一種常態。此外,企業應采取VOCs廢氣治理設施委托第三方運營方式管理,通過該方式的建立與實施,能夠避免企業因缺少專業設施運行管理技術人員,而導致建成的VOCs廢氣治理設施管理不到位或閑置設施不用的情況發生。
VOCs廢氣的危害非常嚴重,對它的治理刻不容緩。為了達到預期中的治理效果,除了應當做好VOCs廢氣的源頭控制工作之外,還應當根據污染物的排放特征,采用合理可行的技術措施,有目的,有針對性,對VOCs廢氣進行處理,并逐步加大監督管理力度,促使VOCs廢氣治理形成常態化。只有這樣,才能減少VOCs廢氣的產生和排放,也才能使其危害性降至最低。