冶金化工行業(yè)VOCs廢氣治理技術(shù)應(yīng)用

雷海森

(青島福榮華鑫環(huán)保能源科技有限公司,山東 青島 266400)

1 VOCs廢氣的危害及處理必要性

1.1 VOCs廢氣的危害

VOCs廢氣的危害主要包括以下幾種：第一可以對大氣環(huán)境造成危害，因為受到溫度的影響，VOCs廢氣會和大氣當(dāng)中的部分氣體發(fā)生反應(yīng)，形成一種有機氣溶膠，從而造成空氣質(zhì)量的降低；第二，VOCs廢氣，是城市霧霾的組成部分之一。此外，這種氣體還會形成溫室效應(yīng)，氣體造成全球范圍內(nèi)氣溫的升高。第二，威脅到人們的身體健康。當(dāng)VOCs氣體的濃度達到一定程度時，就會損害人體的呼吸道，以及眼睛，從而產(chǎn)生皮膚過敏炎痛以及乏力等癥狀。此外，沒有顯示，還會損害人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，還會對人體血液以及大腦造成傷害，甚至威脅到人們的生命安全，或者引發(fā)白血病。

1.2 VOCs廢氣處理必要性

近年來，隨著化工企業(yè)的不斷發(fā)展，VOCs廢氣已經(jīng)是環(huán)境治理的一項重要內(nèi)容，相關(guān)部門也相繼頒發(fā)了關(guān)于為VOCs廢氣治理的法律法規(guī)，比如排放標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)新聞法規(guī)等等，逐步完善法律體系，與此同時，也在不斷的加大VOCs治理力度。化工企業(yè)也要不斷提高自身的能動性，積極響應(yīng)國家節(jié)能減排的號召，采取有效的措施控制揮發(fā)性有機物質(zhì)污染排放。隨著環(huán)境污染的加重，我國大部分企業(yè)提高了對VOCs在其處理的重視，有效推進VOCs廢氣處理進度，為后來會發(fā)現(xiàn)有機污染物質(zhì)的處理工作提供依據(jù)。

2 VOCs有機廢氣治理技術(shù)

2.1 低溫等離子處理技術(shù)

所謂的低溫等離子態(tài)，集合了大量的中性離子和正負(fù)帶電離子，也是除了液態(tài)固態(tài)氣態(tài)之外的第四種物質(zhì)形態(tài)，是以一種集體方式存在的準(zhǔn)中性氣體。低溫等離子技術(shù)就是利用大量的高能電子以及自由基等活性粒子，以很高的頻率反復(fù)轟擊異味氣體分子，從而電離廢氣中的各種成分，經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)之后，可以將對人體有害的氣體轉(zhuǎn)化為無害。與其他的處理方法相比，這種技術(shù)的優(yōu)點很多，比如占用空間小，操作性極強，以及裝置簡單等，為這一題容易形成小分子化合物，并且對二氧化碳的選擇性不高，會造成二次污染，你在實際處理的過程中，如果應(yīng)用方法不當(dāng)，就需要進一步改善低溫等離子體技術(shù)。

2.2 生物技術(shù)

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，生物技術(shù)作為處理VOCs有機廢氣的一項新型技術(shù)，它的基本原理是利用一些以VOCs為養(yǎng)料的微生物的新陳代謝功能降解廢氣，然后轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水等物質(zhì)。

與其他的處理技術(shù)相比，生物技術(shù)有很多的優(yōu)勢，比如投資小，運行費用較低，綠色環(huán)保設(shè)備簡單，并且不會造成二次污染，有著良好的處理，低濃度有機廢氣的作用。近年來，隨著該項技術(shù)的不斷進展，各種生物菌種除了被廣泛的應(yīng)用于有害氣體，除臭領(lǐng)域，也被廣泛的應(yīng)用于神泉等成分的凈化中，其范圍還在不斷的擴大。因為生物技術(shù)法發(fā)展不完善，需要培養(yǎng)一定量的微生物，所以其責(zé)降解效率非常低，只適用于低濃度的廢氣處理，生物菌種對于有機物的選擇性較高，普遍性較低。相關(guān)的工作人員為了保證在生產(chǎn)的過程中，不產(chǎn)生其他有害物質(zhì)就需要對氣態(tài)污染物進行液化處理。目前我國還沒有一套完整的生物技術(shù)法來處理VOCs氣體。

2.3 微波催化氧化技術(shù)

微波催化氧化技術(shù)也是處理VOCs氣體的有效技術(shù)。微波催化技術(shù)不僅結(jié)合了傳統(tǒng)的空氣凈化技術(shù)解吸技術(shù)，還實現(xiàn)了從傳統(tǒng)解吸織里向微波解吸治理的轉(zhuǎn)變。治理VOCs有機廢氣時，使用微波催化氧化技術(shù)，可以明顯地縮短廢氣吸附時間，提高工作效率，同時也可以降低成本消耗。微波催化氧化技術(shù)的優(yōu)點是吸附能力很強，可以重復(fù)用20次以上經(jīng)濟使用，并且反復(fù)的使用不會影響即吸附的效果。從技術(shù)發(fā)展方面來講，微波催化氧化處理技術(shù)和污水治理技術(shù)非常相似，將其與污水處理技術(shù)經(jīng)驗相結(jié)合，將會推動其更大的進步。

2.4 冷凝技術(shù)

綠林技術(shù)對周圍環(huán)境的要求非常高，比如濃度高，溫度低，以及其體量小，它不僅可以降低VOCs有機廢氣的有機負(fù)荷，還可以回收利用有機物。因為VOCs有機廢氣不是在化工生產(chǎn)中直接產(chǎn)生的，而是產(chǎn)生于工業(yè)廢渣，所以一般情況下，將工業(yè)廢渣存到冷凝罐中做降溫處理，低溫可以使工業(yè)廢渣凝結(jié)，從而使有機物自動分離，避免了VOCs有機廢氣的產(chǎn)生。冷凝技術(shù)的操作簡單，相關(guān)的工作人員也更容易接受，這項技術(shù)也不會對周圍的生態(tài)環(huán)境造成破壞，可以更好的保護生態(tài)環(huán)境，積極響應(yīng)國家的號召，把我國建設(shè)成為一個富強，美麗，和諧的家園。

2.5 納米材料凈化技術(shù)

納米材料是一種超細(xì)的材料，具有很強的吸附能力，表面活性強。納米材料在光照的條件下，可以將有機物轉(zhuǎn)化為二氧化碳，有機酸以及水等，是廢氣處理反應(yīng)過程中非常好的催化劑，還可以提高廢氣分解的反應(yīng)速度，使得原本不能降解的物質(zhì)進行分解。因為這項技術(shù)在VOCs有機廢氣處理方面有很強的優(yōu)勢，所以經(jīng)常被用于室內(nèi)環(huán)境空氣凈化領(lǐng)域。納米材料凈化技術(shù)是一項新型的技術(shù)，在現(xiàn)代化化工企業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)揮著重要作用，可以將對人體健康有害的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)，從而更加的有利于人們的身體健康，也有利于納米凈化技術(shù)的不斷優(yōu)化和改進，為化工企業(yè)的發(fā)展增加動力。

2.6 膜分離技術(shù)與膜基吸收凈化技術(shù)

膜分離技術(shù)用到的原理是在給定壓力下，利用高分子膜的特性對有機廢氣進行處理，將有機物和VOCs有機廢氣分離開來。因為膜的選擇作用，但沒有血延時進入分離系統(tǒng)之后，可以使VOCs氣體通過，將其余氣體截留，將處理過后達標(biāo)的氣體排放出去。不管是化工制藥還是食品加工領(lǐng)域分類技術(shù)都得到了廣泛的應(yīng)用。通過膜分離技術(shù)分離出來的有機溶劑利用價值非常高，可以降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。

相關(guān)援救人員在膜分離技術(shù)基礎(chǔ)上進行優(yōu)化，研究出了膜基吸收凈化。與膜分離技術(shù)相比，該項技術(shù)的選擇性較強，有兩種纖維膜存在其中，引種是對VOCss有機廢氣進行吸收，另外一種是可以對吸收劑進行操作，吸附其中的有機物，因為吸收劑對VOCs氣體具有很高的溶解性，因此保證了磨機的吸收凈化效果。

2.7 直接燃燒法

直接燃燒法是處理有機廢氣的有效措施之一，具體的操作流程就是將具有揮發(fā)性的有機廢氣輸送到燃燒爐中，使得揮發(fā)性有機廢氣，在高溫的環(huán)境中燃燒。當(dāng)揮發(fā)性有機廢氣的濃度較高時，就可以在燃燒中制中充分燃燒，進而生成二氧化碳和水，但是如果揮發(fā)性有機氣體濃度較低時，氣體燃燒不充分，就要借助其他的安全措施，比如添加輔助性的燃料，使得揮發(fā)性的有機廢氣燃燒反應(yīng)順利進行，讓原本對人體有害的氣體轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，在排放入大氣中，就不會對人類賴以生存的自然環(huán)境造成危害。在實際的應(yīng)用過程中，這一方法的優(yōu)點是資金投入量較小，工作流程也較為簡單，操作更為容易，但在實際的應(yīng)用過程中，維持高溫燃燒狀態(tài)，揮發(fā)性有機氣體在高溫環(huán)境下容易產(chǎn)生化合物，但是這種化合物在燃燒之后很容易產(chǎn)生二次污染。

2.8 活性炭纖維治理技術(shù)

隨著時代的不斷發(fā)展，活性碳纖維治理技術(shù)也是一種新型的技術(shù)措施，與傳統(tǒng)的炭吸附基數(shù)相比較而言，這項技術(shù)所展現(xiàn)出的吸附效果更好。發(fā)現(xiàn)有機廢氣治理工作的主要原理是活性碳纖維的吸附性較強，原因是活性炭具有較高的吸附性，大量碳原子作用下，看原子所表現(xiàn)出來的吸附能力很強。碳原子的高吸附性主要是因為它的內(nèi)外表面有很多的碳原子在大量碳原子的作用下，就會造成活性炭表面的吸附能力很強。實際應(yīng)用過程中，活性炭表面結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。將兩項技術(shù)措施在實踐中的效果進行對比，根據(jù)相關(guān)的實驗結(jié)果顯示，活性炭纖維的結(jié)構(gòu)非常特殊，所以探索表現(xiàn)出的吸附性更強，所以讓活性碳纖維展現(xiàn)出較強的吸附效力，單詞吸附量以及表面吸附量都很大。活性碳纖維治理技術(shù)過程中，利用自身優(yōu)勢吸附揮發(fā)性有機氣體。讓文中可知活性炭纖維技術(shù)在實際應(yīng)用過程中的優(yōu)勢非常明顯，所以被廣泛的應(yīng)用于揮發(fā)性有機廢氣治理工作中，為我國生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定做出重要貢獻。

3 化工行業(yè)VOCs廢氣治理中技術(shù)應(yīng)用的注意事項分析

實際的生產(chǎn)過程中，化工行業(yè)會產(chǎn)生很多的VOCs廢氣，因為涉及的類型較多，所以需要處理的環(huán)節(jié)也更多。在VOCs廢氣治理過程中，在處理技術(shù)選用上，有很多需要注意的問題。作者主要從經(jīng)濟以及安全的角度對VOCs廢氣技術(shù)進行簡要分析，提出相關(guān)注意事項。

3.1 經(jīng)濟性

在VOCs廢氣治理過程中，經(jīng)濟性是其中最為主要的影響因素之一，因為它直接影響到處理技術(shù)的應(yīng)用效果以及質(zhì)量。與此同時，經(jīng)濟性也是VOCs廢氣處理中的重要注意事項，相關(guān)的工作人員需要在保證技術(shù)應(yīng)用效果合理的情況下，不斷降低廢氣處理過程中的成本，使得企業(yè)經(jīng)濟效益最大化。化工企業(yè)在進行VOCs廢氣處理之前，先要對這項技術(shù)的經(jīng)濟性進行評估。企業(yè)可以選擇多種智力技術(shù)，通過量化處理運算成本，利用數(shù)據(jù)形式表示出來，多組數(shù)據(jù)進行對比，選擇出最佳的處理技術(shù)，使得技術(shù)應(yīng)用經(jīng)濟性達到最佳。所以相關(guān)的工作人員在科學(xué)發(fā)揮技術(shù)應(yīng)用效果的同時，降低技術(shù)成本，為企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造條件。

對化工行業(yè)H2S脫硫塔余熱進行回收利用也體現(xiàn)出非常好的經(jīng)濟價值，因為煙氣溫度偏高，存在較大的熱能，是一種潛力比較大的余熱資源，如果直接排放不但造成了能源的嚴(yán)重浪費，而且還會污染空氣。對這部分熱量進行回收利用就將煙氣余熱轉(zhuǎn)換成了二次能源，我國目前煙氣余熱回收主要采取熱量傳遞給需要加熱的物質(zhì)和參與燃燒的空氣以強化燃燒，從而提升爐子熱效率，相比較而言，第二種方法應(yīng)用更為廣泛。

3.2 安全性

安全性也是化工企業(yè)在發(fā)展關(guān)于VOCs廢氣治理過程中的一項要原則。對于處理技術(shù)應(yīng)用安全性的落實，企業(yè)要從多個方面進行考慮，比如前期的分析準(zhǔn)備工作，環(huán)境勘察工作，以及進行基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)分析和處理等。在前期的分析準(zhǔn)備過程中，相關(guān)的化工企業(yè)通過對VOCs廢氣現(xiàn)狀進行分析處理，在形成廢氣成分表落實現(xiàn)場環(huán)境勘察以及數(shù)據(jù)分析。相關(guān)的工作人員需要結(jié)合周圍環(huán)境，現(xiàn)有的設(shè)施設(shè)備以及周邊的生產(chǎn)線等對VOCs，廢氣治理技術(shù)的安全性進行評估，通過多種技術(shù)的對比，最終選擇合理的科學(xué)的處理技術(shù)，我國大氣環(huán)境的穩(wěn)定作出貢獻。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，環(huán)境問題也越來越嚴(yán)峻，急需采取有效措施進行解決。尤其是化工行業(yè)，有機廢氣排放方面，更需要進行解決。所以化工企業(yè)的相關(guān)工作人員需要引進發(fā)達國家的先進技術(shù)，加大對VOCs廢氣處理技術(shù)的研究，科學(xué)合理的應(yīng)用VOCs廢氣處理技術(shù)，積極推動化工企業(yè)對VOCs氣體的科學(xué)有效處理。