2018年冬季最大的霧霾籠罩大半個中國,VOC廢氣治理被推上風尖浪頭。VOC廢氣是引起霧霾的原因嗎,二者是否存在因果關系?霧霾主要成分是是PM2.5,這種顆粒物的直徑小于或等于2.5微米,也稱之為可吸入顆粒物,人體吸收后會引起呼吸道疾病等,那這些有毒顆粒主要從哪里來的呢?
空氣中PM2.5來源主要有兩個:一是直接排放一次源,他有自然源,交通揚塵、農田揚塵,風的擾動下造成排放。另外就是人為源,我們通常是固定源和移動源。固定源的來源通過燃燒,工業生產生產過程排放。移動源指機動車行駛過程中造成的排放。另外他是二次形成,通過排放到大氣當中二氧化硫、氮氧化物和VOC在空氣當中滿足一定條件發生一定的化學反映,形成硝酸鹽、硫酸原和二次有機其溶劑造成2.5的升高。VOCs現在很多研究就表明,VOCs是形成PM2.5的重要前提。而作為涂料生產和使用是VOCs最主要的產生來源。
要想解決霧霾污染問題,VOCs是必須先處理的一只強有力的“攔路虎”。VOCs來源廣泛,人們日常的生產生活以及出行都會造成VOCs的排放。目前機動車、工業等行業排放的VOCs占了總VOCs的很大比例。另外,自然界的火山噴發、植被光合作用也會產生VOCs。VOCs的成分復雜,處理起來具有一定的難度。目前在國際上對此沒有絕對的治理方法。相比歐美國家,我國的VOCs治理起步較晚,但一直在進步中。
vocs廢氣處理設備有很多種,依據廢氣性質和處理工藝來進行選擇。
常見的vocs廢氣處理設備有:
1.活性炭吸附設備與催化燃燒
本凈化裝置是根據吸附(效率高)和催化燃燒(節能)兩個基本原理設計的,即吸附濃縮-催化燃燒法。
含有機物的廢氣經風機的作用,經活性炭吸附層,有機物質被活性炭特有的作用力吸附在其內部,潔凈氣被排出;經一段時間后,活性炭達到飽和狀態時,停止吸附,此時有機物已經被濃縮在活性炭內。
催化凈化裝置內設加熱室,啟動加熱裝置,進入內部循環,當熱氣源達到有機物的沸點時,有機物從活性炭內揮發出來,進入催化室進行催化分解成水和二氧化碳,同時釋放出能量。利用釋放出的能量再進入吸附床脫附時,此時加熱裝置完全停止工作,有機廢氣在催化燃燒室內維持自燃,尾氣再生,循環進行,直到有機物完全從活性炭內部分離,至催化室分解。活性炭得到了再生,有機物得到分解處理。
2.蓄熱式焚燒爐
蓄熱式氧化爐主要包括蓄熱室,氧化室,風機等。它通過蓄熱式吸收廢氣氧化時的熱量,并且用這些熱量來預熱新進入的廢氣,從而有效降低廢氣處理后的熱量排放,同時節約了廢氣氧化升溫時的熱量損耗,使廢氣在高溫氧化過程中保持著較高的熱效率。熱效率達到95%。其設備安全可靠,操作簡單,維護方便,運行費用低,VOCs去除效率高。
3.光催化氧化設備
光催化氧化廢氣除臭設備是處理工業廢氣和異味、惡臭氣體的高效凈化裝置,它利用特制的高能高臭氧UV紫外線光束照射廢氣,可裂解氨、三甲胺、硫化氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯、VOC類等分子鏈結構,使有機或無機高分子惡臭化合物分子鏈,在高能紫外線光束照射下,降解轉變成低分子化合物。
4.低溫等離子設備
低溫等離子體技術是近年發展起來的廢氣處理新技術,其核心是采用低溫等離子體產生高能量電子,直接分解工業廢氣中的各類有害的有機因子,使其迅速形成小分子碎片,降解生成CO2,H2O等,從而達到對車間生產廢氣較為滿意的綜合降解效果。
全球約有93%的18歲以下兒童(18億)因呼吸污染的空氣造成健康問題甚至過早死亡。該報告估計,2016年有60萬名兒童死于空氣污染引起的急性下呼吸道感染。南京大學的研究表明,2013年中國74個主要城市的死亡約三分之一和PM2.5污染相關。
治理霧霾主要手段是控制工業生產中二氧化硫、氮氧化物和制發性有機物的排放量。企業要對VOC廢氣處理負有主要責任。VOC廢氣來源比較廣泛,除了工業企業外,汽車尾氣的排放也應該嚴格控制,這些物質被認為是經過化學轉化形成PM2.5的主要物質。