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常見VOCs治理技術(shù)問題/缺陷及使用的正確姿勢(shì)

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常見VOCs治理技術(shù)問題/缺陷及使用的正確姿勢(shì)



 █  活性炭吸附法 —— 


◆ 處污原理

活性炭吸附法由于前期投資較低,是目前應(yīng)用最多的VOCs處理辦法,是通過活性炭的自然吸附能力吸附VOCs,當(dāng)吸附飽和后,活性炭脫附再生或交給專業(yè)危廢公司處理。



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◆ 實(shí)際應(yīng)用情況

運(yùn)用活性炭吸附法進(jìn)行VOCs處理的環(huán)保公司對(duì)其設(shè)備的除污參數(shù),基本上都會(huì)提到此類設(shè)備的除污效率達(dá)到90%以上,但在實(shí)際除污應(yīng)用過程中,除污效率達(dá)到90%以上只是理論值。而且在不同的工作環(huán)境下,其除污效率遠(yuǎn)比這個(gè)理論數(shù)值低。主要原因包括溫度、工作環(huán)境濕度、水霧、酸度、灰塵及被吸附氣體之間的相互作用等。例如我國(guó)南方全年濕度較大,氣溫較高,其活性炭實(shí)際吸附量不足實(shí)驗(yàn)室的50%。


◆ 主要問題

使用活性炭吸附法處理VOCs達(dá)標(biāo)排放實(shí)際運(yùn)維費(fèi)用是十分高昂的,同時(shí)自然吸、脫附管理難、適用性受多種因素影響,不適合含粉塵、水汽、乳狀物等廢氣處理,難穩(wěn)定環(huán)保達(dá)標(biāo)。且大量飽和后的活性炭處理更耗費(fèi)巨大,該方法僅是將污染物吸附轉(zhuǎn)移,如對(duì)飽和后活性炭轉(zhuǎn)移過程無嚴(yán)格把關(guān)跟蹤,則極易造成二次污染。但因前期投資少,企業(yè)自然選用較多,現(xiàn)雖監(jiān)管難(炭箱內(nèi)沒有活性炭,活性炭設(shè)施過于簡(jiǎn)陋、幾乎不換炭,活性炭選用與實(shí)際設(shè)計(jì)不符,使用量過少等),但環(huán)保部門終會(huì)有所行動(dòng)的,存在著巨大環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。而且容易造假應(yīng)付環(huán)保管理。(如:炭箱內(nèi)沒有活性炭,活性炭設(shè)施過于簡(jiǎn)陋、幾乎不換炭,活性炭實(shí)際工程與設(shè)計(jì)不符,使用量過少等。)


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 █  低溫等離子體技術(shù) —— 


◆ 處污原理

低溫等離子廢氣處理設(shè)備里的介質(zhì)阻擋放電過程中,等離子體內(nèi)部產(chǎn)生富含極高化學(xué)活性的粒子,如電子、離子、臭氧和激發(fā)態(tài)分子等。理論上有機(jī)廢氣與這些具有較高能量的活性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng),部分會(huì)被裂解,最終轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水等物質(zhì),從而達(dá)到凈化廢氣的目的。

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◆ 實(shí)際應(yīng)用情況

國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的運(yùn)用低溫等離子體技術(shù)的治污設(shè)備,制造的環(huán)保公司對(duì)設(shè)備的除污參數(shù),基本上都會(huì)提到這類設(shè)備的除污效率達(dá)到80%以上。大量可用于VOCs處理的低能量等離子體設(shè)備僅可用于治理油煙污染,在實(shí)際處理工業(yè)VOCs過程中,這種低溫等離子體技術(shù)設(shè)備對(duì)有機(jī)廢氣的降解基本無效和會(huì)生成污染副產(chǎn)物,其降解效率較低,而VOCs的易燃性令其安全性備受關(guān)注。



◆ 主要問題

現(xiàn)大量使用的小功率低溫等離子體是過去餐廚行業(yè)用于油煙處理的,其不適合VOCs處理,且生成副產(chǎn)物和大量的臭氧,會(huì)拉弧引燃VOCs等問題。

因?yàn)榈入x子體技術(shù)在短時(shí)間內(nèi)對(duì)包括芳香類化合物的有機(jī)廢氣處理效率是很低的,主要是生成中間產(chǎn)物。如采用大功率等離子體在穩(wěn)定的有機(jī)廢氣中,也要在一定的時(shí)間內(nèi)才有處理效果。而對(duì)于工產(chǎn)源源不斷高速排出的VOCs廢氣,其處理效率很低并會(huì)次生很多中間副產(chǎn)物,導(dǎo)致VOCs成分更復(fù)雜(這些副產(chǎn)物的危害性可能更大)、同時(shí)設(shè)備運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量無用臭氧。且有機(jī)廢氣絕大部分是易燃、易爆的化合物。等離子體運(yùn)行時(shí)的拉弧極易引爆VOCs,天津爆炸事件已令社會(huì)對(duì)其的安全性質(zhì)疑,故該技術(shù)在各地被禁用已日逐增加。


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 █  光催化氧化 —— 


◆ 處污原理

光催化廢氣處理設(shè)備的技術(shù)是利用特種紫外線波段,在催化劑的作用下,將氧氣催化生成臭氧和羥基自由基及負(fù)氧離子,再將VOCs分子氧化還原的一種處理方式。


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◆ 實(shí)際應(yīng)用情況

大部份應(yīng)用于VOCs處理的UV光催化處理設(shè)備是引用過去除臭殺菌的技術(shù)原理,通常采用雙波長(zhǎng)紫外光管,將能量主要用于轉(zhuǎn)換臭氧,用普通二氧化鈦材料作為催化劑,雖除污效率號(hào)稱達(dá)到80%以上。實(shí)際現(xiàn)在使用的UV光催化處理VOCs設(shè)備的效率均較低,在無計(jì)算技術(shù)的控制下,會(huì)大量生成臭氧和中間副產(chǎn)物。



◆ 主要問題

在UV光催化氧化技術(shù)應(yīng)用中,包括UV管的波長(zhǎng)、光催化材料、反應(yīng)時(shí)間、相對(duì)濕度、灰塵顆粒物等都是處理VOCs成敗的瓶頸要素。目前普遍認(rèn)為光催化氧化法能夠?qū)OCs完全降解生成無毒無害的CO2和H2O等,但是在使用中由于反應(yīng)時(shí)間太短,揮發(fā)性有機(jī)物在光催化氧化反應(yīng)會(huì)生成酮、醛等更惡毒的中間產(chǎn)物和大量的臭氧。


近年來工業(yè)城鎮(zhèn)造成臭氧超標(biāo)的其中因素就是濫用等離子體和產(chǎn)臭氧的UV光催化氧化設(shè)備。由于這兩類設(shè)備都是試圖通過將空氣中的氧轉(zhuǎn)變成臭氧后通過化學(xué)反應(yīng)消解工業(yè)廢氣的技術(shù),但因反應(yīng)條件的制約,使產(chǎn)生的臭氧轉(zhuǎn)換成自由基和負(fù)氧離子的效率極低,同時(shí)因反應(yīng)時(shí)間過短,導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生的大部分臭氧未能實(shí)現(xiàn)對(duì)VOCs處理而直接排放。



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 █  生物處理法 —— 


 處污原理

利用微生物對(duì)廢氣中的污染物進(jìn)行消化代謝,實(shí)質(zhì)上是一種生化分解過程,它通過附著在介質(zhì)上的活性微生物來吸收有機(jī)廢氣,將污染物轉(zhuǎn)化為無害的水、二氧化碳及其它無機(jī)鹽類。


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◆ 實(shí)際應(yīng)用情況

以污染物為微生物的食物來源,生物處理法包括:碳?xì)溲踅M成的各類有機(jī)物、簡(jiǎn)單有機(jī)硫化物、有機(jī)氮化物、硫化氫及氨氣等無機(jī)類。要求小氣量、低濃度、排氣連續(xù)、廢氣處理容器大,雖處理過程比較環(huán)保, 但運(yùn)維復(fù)雜、生物補(bǔ)養(yǎng)繁瑣等原因,使生物處理法形同虛設(shè),因其監(jiān)管難,故仍比比皆是。


◆ 主要問題

適用性較差:僅適用于特定的污染物,且生物細(xì)菌易死亡,對(duì)易溶物和易降解污染物進(jìn)行處理時(shí),會(huì)受到一定的限制;生物因新陳代謝易堵塞;生物法所用填料的比表面積、孔隙率等直接影響反應(yīng)器的生物量以及整個(gè)填充床的壓降及填充床是否易堵塞問題;難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制;難以提高對(duì)各運(yùn)行參數(shù)的控制能力,維護(hù)費(fèi)用高和難管控故障;菌種培育困難:難篩選出高效降解各種VOCs氣體的優(yōu)勢(shì)菌種;反應(yīng)場(chǎng)地約束:反應(yīng)裝置占地面積大、反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)。故生物法在應(yīng)用中不乏擺設(shè)的情況。


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