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几种喷涂VOCs治理方式大比拼

北极星VOCs在线  来源:钣金喷漆联盟    2018/6/27 15:39:26  我要投稿  
所属频道: VOCs检测  关键词:VOCs处理 有机废气 VOCs治理

北极星VOCs在线讯:日前在我国工业与制造业发展的进程中,日益严峻的生态环境保护问题广泛受到社会的关注,为坚决执行“坚持人与自然和谐共生,建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计”的发展战略。各级政府也把环境治理和污染控制列为政府的工作重点之一,全国掀起了生态环境保护的热潮。治理挥发性有机废气(简称:VOCs)的排放亦成为环保的一项重大实施工作,为此,有关部门不惜关停一些涉污生产企业。促进生产企业加大了VOCs达标排放的环保设施建设。但目前VOCs达标排放处理(简称:VOCs处理)的现状却仍乱象丛生,这就造成了企业花钱买“手铐”的悲惨后果。

主要原因是部份VOCs处理在缺乏量化分析、无针对污染物处理方案的前提下,采取天下文章一大抄之法,买几个设备组装一下就完成了VOCs处理,可想而知,其结果就是非但没有将有害物质进行有效处理,还向大气中排放了新增的污染物。如广东VOCs治理普及率较高的某市,在空气污染(臭氧)检测中竟然多次超标,追溯其主要原因是许多生产企业的VOCs处理设备非但未能将污染物消除,却产生了新的污染物,如“地上魔鬼”的臭氧。

VOCs主要包括碳烃化合物、苯及苯系物、醇类、酮类、酚类、醛类、酯类、胺类、腈类、氰类等有机化合物。源于电子、化工、石油化工、涂料、印刷、涂装、家具、皮革等行业生产过程。

VOCs是大气污染源之一;是引发灰霾、光化学烟雾等大气环境污染问题的元凶之一;是以PM2.5为特征的区域性复合型大气污染物的元凶之一。VOCs通过呼吸道和皮肤进入人体后,可能给人的呼吸、血液、肝脏等系统和器官造成暂时性和永久性病变,尤其是苯并芘类多环芳烃能使人体直接致癌,VOCs对人体健康危害极大。

现就部分生产企业应用的VOCs处理技术及其效果进行相关的分析:

一、活性炭吸附法

1处污原理

活性炭吸附法由于前期投资较低,是目前应用最多的VOCs处理办法,是通过活性炭的自然吸附能力吸附VOCs,当吸附饱和后,活性炭脱附再生或交给专业危废公司处理。

活性炭工艺现场示意图

2实际应用情况

运用活性炭吸附法进行VOCs处理的环保公司对其设备的除污参数,基本上都会提到此类设备的除污效率达到90%以上,但在实际除污应用过程中,除污效率达到90%以上只是理论值。而且在不同的工作环境下,其除污效率远比这个理论数值低。主要原因包括温度、工作环境湿度、水雾、酸度、灰尘及被吸附气体之间的相互作用等。例如我国南方全年湿度较大,气温较高,其活性炭实际吸附量不足实验室的50%。

3主要问题

使用活性炭吸附法处理VOCs达标排放实际运维费用是十分高昂的,同时自然吸、脱附管理难、适用性受多种因素影响,不适合含粉尘、水汽、乳状物等废气处理,难稳定环保达标。且大量饱和后的活性炭处理更耗费巨大,该方法仅是将污染物吸附转移,如对饱和后活性炭转移过程无严格把关跟踪,则极易造成二次污染。但因前期投资少,企业自然选用较多,现虽监管难(炭箱内没有活性炭,活性炭设施过于简陋、几乎不换炭,活性炭选用与实际设计不符,使用量过少等),但环保部门终会有所行动的,存在着巨大环保风险。而且容易造假应付环保管理。(如:炭箱内没有活性炭,活性炭设施过于简陋、几乎不换炭,活性炭实际工程与设计不符,使用量过少等。)

图为广东某企业仅放少许活性炭并长期不更换、造假!

二、低温等离子体技术

1处污原理

低温等离子废气处理设备里的介质阻挡放电过程中,等离子体内部产生富含极高化学活性的粒子,如电子、离子、臭氧和激发态分子等。理论上有机废气与这些具有较高能量的活性基团发生反应,部分会被裂解,最终转化为二氧化碳和水等物质,从而达到净化废气的目的。

低温等离子工艺现场示意图

2实际应用情况

国内生产的运用低温等离子体技术的治污设备,制造的环保公司对设备的除污参数,基本上都会提到这类设备的除污效率达到80%以上。大量可用于VOCs处理的低能量等离子体设备仅可用于治理油烟污染,在实际处理工业VOCs过程中,这种低温等离子体技术设备对有机废气的降解基本无效和会生成污染副产物,其降解效率较低,而VOCs的易燃性令其安全性备受关注。

3主要问题

现大量使用的小功率低温等离子体是过去餐厨行业用于油烟处理的,其不适合VOCs处理,且生成副产物和大量的臭氧,会拉弧引燃VOCs等问题。

因为等离子体技术在短时间内对包括芳香类化合物的有机废气处理效率是很低的,主要是生成中间产物。如采用大功率等离子体在稳定的有机废气中,也要在一定的时间内才有处理效果。而对于工产源源不断高速排出的VOCs废气,其处理效率很低并会次生很多中间副产物,导致VOCs成分更复杂(这些副产物的危害性可能更大)、同时设备运行时会产生大量无用臭氧。且有机废气绝大部分是易燃、易爆的化合物。等离子体运行时的拉弧极易引爆VOCs,天津爆炸事件已令社会对其的安全性质疑,故该技术在各地被禁用已日逐增加。

某企业低温等离子设备爆炸事故现场

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