梁曉琳


摘要:隨著經濟水平的不斷提高,污染成為當前發展中越來越突出的問題,也越來越受到人們的關注。其中,VOC排放是污染問題的核心之一,如何有效解決這一問題成為當前迫切需要思考的事情。本文將通過分析國內往外VOC排放和控制現狀,分析VOC排放的主要危害,探討VOC排放控制的有效措施。
關鍵詞:VOC排放;現狀;控制措施
1.引言
VOC來源于Volatile Organic Compounds這一定義的英文縮寫,在中文中將其譯為揮發性有機化合物。它主要來源于人們的生產生活中,尤其是在工業生產中,大量的VOC排放對自然界空氣環境造成了嚴重的破壞。隨著工業化進程的不斷加快,VOC排放源也在不斷增加,其造成的污染也在不斷擴大。
2.國內外VOC排放現狀分析
(1)我國VOC排放現狀。由于VOC的排放狀況比較復雜,在我國當前的污染檢查和統計中,并沒有將其列入檢查范圍。在常規檢測中,也沒有將其收入檢測目錄。這導致目前為止,我們國內仍然沒有有效的VOC監測機制,對其排放狀況和排放來源的統計缺乏數據,以至于我們只能通過估算來進行VOC排放狀況統計。清華大學和同濟大學等高校的科研人員曾經對人為排放源進行過估算,結果表明在所有人為排放中,工業排放占據第一,達到了54.5%,其中,又分為四個部分,其各個部分的VOC排放狀況如圖1所示。
(2)國外VOC排放控制。國外許多經濟發展較快的國家早在20世紀90年代,就已經開始了對VOC排放物數據的系統性收集,并且直到今天仍舊保持數據的不斷更新,相比于國內的統計和管理進步了很多,對國內的VOC排放控制管理有很強的借鑒價值。其中,美國對工藝排氣中的VOC排放和廢水揮發中產生的VOC排放均有嚴格規定。而在日本的《大氣污染防止法》中,早在2005年就加入了VOC排放的相關控制條例。
3.VOC排放的危害和排放源
(I)VOC的危害。VOC成分相當復雜,其中的鹵代烴會和臭氧發生鏈式反應,對大氣層有很大的危害。同時,它對人體也有較大的危害。在VOC排放物中,含有大量的甲苯和二甲苯化合物,進人人體呼吸系統后,會對人體產生強烈的刺激,嚴重的會導致呼吸器官病變。對暴露在外的眼睛等器官也會造成一定的危害。
(2)VOC的排放源。根據相關調查顯示,VOC的排放源主要包括工業源、居民源、移動源和無組織源。其中,工業源占據了VOC排放源的大半比例,主要形式為發電或發熱過程中的燃燒反應。居民源的VOC排放量僅次于工業源的,是VOC廢氣的另一大排放源,主要在居民取暖、燒水等日常行為過程中產生。移動源主要就是指汽車尾氣中排放的VOC。而無組織源指的是不同生物質燃燒產生的VOC。
4.VOC的排放控制措施
(1)明確VOC排放控制思路。要明確VOC排放控制的思路就是說,我們要將我國基本的大氣情況作為主要參考因素,從宏觀視角對整體排放做出規劃,再從細節出發將規劃落到實處,以此來制定排放控制計劃。控制計劃的制定要足夠全面,以應對不同的環境狀況和需求。尤其是在VOC來源和排放途徑的控制中,我們應該著重管理化工企業的VOC排放狀況,加強對這類型企業的監管力度,促使他們采用更加先進更加環保的技術來處理排放物。煤炭相關部門向來是VOC排放控制的重點目標,想要有效地控制好這些部門的VOC排放,煤炭的清潔化就是一個必經的過程;其次要對VOC排放設備進行不間斷檢查,以預防因設備故障造成的VOC泄露,因此,要設計科學的防泄漏策略和泄露緊急處理措施;控制好加油站的VOC排放同樣重要,特別是要避免運輸過程發生泄露,要做好泄露應急方案,配備專門的油氣回收設備。
通過對VOC排放根源的管理,能夠有效加強對VOC排放的控制,對改善當前環境狀況有莫大幫助。同時要注重對控制VOC排放新技術的研發,加強對新技術新機器的運用,以及對排放終端的科學安排和控制。另外,應該加強對VOC排放的再利用,對污染物質含量較高的排放物要做好充分的處理,確保其達到我國相關規定中的排放標準。還有,對餐飲行業中的油污排放要做好規劃科學處理,保障其在得到處理后再排放。
(2)合理選擇VOC排放控制技術。VOC排放控制中,最關鍵的就是利用好科學技術手段。隨著現代科技的不斷發展,VOC控制技術也在不斷地成長進步。在當前的VOC治理中,各種控制技術的運用較為豐富,我們必須要在全面了解治理需求的基礎上,合理的選擇和應用這些技術。
①生物分子轉換技術。這一技術主要是通過生物分子技術理論的運用,將微生物加入到反應器填料中,利用生物分子來分解和轉化廢氣中的有害物質,實現對VOC排放的控制,其在VOC排放控制的實際運用中具有很重要的價值。它的優點在于使用成本低廉,而且微生物分子轉換產物多為二氧化碳等無害氣體,不會產生二次污染。同時,該技術對VOC排放物的處理效果也比較顯著。
②膜分離處理技術。這一技術在VOC排放處理中有比較廣泛的應用。在實際操作中,主要通過將合成或天然的膜材料設置在VOC排放通道中,通過空氣加壓,使廢氣在通過膜材料時得到有效的過濾。這一處理技術能夠將VOC排放物中90%的污染物祛除,具有良好的處理效果。同時,他對于處理環境擁有較好的適應能力,在不同溫度、濕度和壓力中都能發揮良好的作用,適用于非持續性的VOC排放凈化作業。
③低溫等離子體催化技術。不同于傳統的活性炭吸附等方式,該技術利用等離子體與催化手段的結合,能夠完成許多傳統方式難以解決的問題。將等離子體運用于VOC排放處理始于20世紀80年代,那時候只是將等離子體技術進行單一使用,雖然也起到了一定的凈化效果,但是效率比較低,而且成本也高。在后續應用中,人們發現將催化技術與等離子體技術相結合,能夠在凈化VOC排放物時產生極高的效用,由此形成了現在使用的低溫等離子體催化技術。其不僅克服了高能耗的問題,還能夠節省大量的時間,擁有較高的凈化效率。
④催化燃燒技術。催化燃燒技術主要通過氣體和固體之間的催化反應,使反應物分子附著于催化劑外層,以此來提升反應效率。它的主要作用是能夠使VOC廢氣在低溫無明火狀態下燃燒,將其分解為無害的二氧化碳和水,同時產生大量的熱。催化燃燒裝置在應用過程中,發生過許多次修改和變化,產生了數種不同材質、功效、性能的產品。其中,陶瓷蓄熱式熱回收裝置以其高效的熱回收效率和廢氣處理效率,在國內外都獲得了廣泛的應用。
除了上述四種VOC排放處理技術之外,還有一些處理技術也被大量運用在生產實際中。例如:冷凝法、吸附法以及傳統的直接燃燒法。我們通過表1來對這些處理技術的優缺點進行比較,能夠更加直觀的結合生產實際和需求,找到合適的處理方法。
5.結語
總的來說,近年來我國在可持續發展戰略的指導下,加強了對VOC排放的控制力度,同時也采取了一系列的控制手段,VOC排放正在得到越來越有效的控制。我們應該秉持不斷創新的精神,積極探索更加有效的VOC排放控制手段,為我國現代化建設和可持續發展貢獻自己的力量。
參考文獻:
[1]胡中源,顧煜澄,孫利萍,韓俊,王恩生.國內標準中揮發性有機化合物的定義解析[J]電鍍與涂飾,2018,37(14):644-651.
[2]包淑芬.新時期VOC的排放控制策略研究[J]資源節約與環保,2017(12):96+104.
[3]韋柳鑫,周桂萍,陳滿英,路風輝,陳紀文.四大行業揮發性有機化合物固定源污染排放特征研[J].廣東化工,2015,42(14):171- 172.