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關于VOCs治理:多種主流技術的優缺點、適用范圍總結

發布時間:2018/10/15
關于VOCs治理:多種主流技術的優缺點、適用范圍總結

  VOCs組成復雜,主要包括烷烴、烯烴、芳香烴、鹵代烴、含氧烴、氮烴、硫烴、低沸點多環芳烴等。其中常見的VOCs種類有甲苯(Toluene?Toluene)、二甲苯(Xylene)、對-二氯苯(Para-dichlorobenzene)、乙苯(Ethyl?benzene)、苯乙烯(Styrene)、甲醛(Formaldehyde)、乙醛(Acetaldehyde)等。

  VOCs來源VOCs的排放來源分為自然源和人為源。全球尺度上,VOCs排放以自然源為主;但對于重點區域和城市來說,人為源排放量遠高于自然源,是自然源的6-18倍。

  在城市里,VOCs的自然源主要是綠色植被,基本屬于不可控源;而人為源主要包括不完全燃燒行、溶劑使用工業過程油品揮發和生物作等。

  目前我國VOCs排放主要來自固定源燃燒、道路交通溶劑產品使用和工業過程。主要來自固定源燃燒、道路交通溶劑產品使用和工業過程。?

  在眾多人為源中,工業源是主要的VOCs污染來源,具有排放集中、排放強度大、濃度高、組分復雜的特點。

  VOCs防治技術

  根據大氣中VOCs產生的原理和VOCs的理化性質,其控制技術可以分為兩大類,過程控制和末端控制。

  1、過程控制是針對VOCs的生產過程,從VOCs的原理上減少VOCs的產生,一般通過工藝提升、技術改造和泄漏控制來實現。

  2、末端控制則是針對VOCs的化學特性,著力于VOCs廢氣的治理,利用燃燒、分解等方法來控制VOCs的排放。

  吸附技術

  原理:利用吸附劑與污染物質(VOCs)進行物理結合或化學反應并將污染成分去除。

  適用于中低濃度的VOCs的凈化。

  優點:去除效率高,易于自動化控制。

  缺點:不適用于高濃度、高溫的有機廢氣,且吸附材料需定期更換。

  吸收技術原理:由廢氣和洗滌液接觸將VOCs從廢氣中移走,之后再用化學藥劑將VOCs中和、氧化或其他化學反應破壞。

  適用于高水溶性VOCs,不適用于低濃度氣體。

  優點:技術成熟、可去除氣態和顆粒物、投資成本低、占地空間小、傳質效率高、對酸性氣體高效去除。

  缺點:有后續廢水處理問題、顆粒物濃度高、會導致塔堵塞、維護費用高、可能冒白煙。

  冷凝技術

  原理:冷凝將廢氣降溫至VOCs成份之露點以下,使之凝結為液態后加以回收之方法。

  適用范圍:多用于高濃度、單一組分有回收價值的VOCs的處理。處理成本較高,故通常VOCs濃度≥5000ppm,方才適用冷凝處理,其效率介于50~85%之間;濃度≥1%以上時,則回收效率可達90%以上。

  冷凝法也經常搭配其它控制技術,例如焚化、吸附、洗滌等作為前處理步驟。

  膜分離技術

  原理:用人工合成的膜分離VOCs物質。

  適用范圍:高濃度VOCs,回收效率高于97%。

  優點:可回收組分;高效;可集成其余技術。

  缺點:成本較高;會造成膜污染;膜的穩定性差;通量小。

  生物降解技術

  原理:利用微生物對廢氣中的污染物進行消化代謝,將污染物轉化為無害的水、二氧化碳及其它無機鹽類。

  適用范圍:以微生物可分解物質為主,污染物為微生物的食物來源,可以生物處理的污染物包括:碳氫氧組成的各類有機物、簡單有機硫化物、有機氮化物、硫化氫及氨氣等無機類等。

  優點:能耗低、費用低;氧化完全;能耗低。

  缺點:能量利用率;光催化劑失活;可見光。

  等離子體技術

  原理:等離子體場富集大量活性物種,如離子、電子、激發態的原子、分子及自由基等;活性物種將污染物分子離解小分子物質。

  適用范圍:低濃度VOCs,室內空氣凈化。

  特點:實現VOCs低溫去除;適用于低濃度、大風量的VOCs;處理效率高,能耗低;凈化并清新空氣。

  光催化技術

  原理:光催化劑納米粒子在一定波長的光線照射下受激生產電子空穴對,空穴分解催化劑表面吸附的水產生氫氧自由基,電子使其周圍的氧還原成活性離子氧,從而具備極強的氧化還原能力,將光催化劑表面的各種污染物摧毀。

  優點:條件溫和,常溫常壓;設備簡單、維護方便;減少甚至無二次污染。

  缺點:占地面積大;氣候影響大;工況變化影響大。

  集中組合技術實例

  沸石轉輪+熱力焚燒技術


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