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      VOCs深度清理专项方案

      时间:2019-04-24 发布人:有为学院

        我国对VOCs控制起步较晚,起初尚无VOCs的概念,随着对VOCs控制重要性的认识不断加深,我国很长一段时间以挥发性来定VOCs;最新的定义以反应性为基准,加以NMHC监测分析方法、行业排放源项识别/核算的方法来判断,增加了可操作性?。

        VOCs涉及的污染行业广且各行业排放的VOCs种类繁多、成分极为复杂,常见的有烃类、醇类、醚类、酯类等;排放所涉及的行业众多(涉及到上百个行业),除了大家熟知的石油石化行业外,还包括有机化工、表面涂装、包装印刷、医药、电子等数十个重点排放行业。当前,各省市涉气排污企业对扬尘、工业粉尘、烟气等各类主要污染物排污环节的管控力度明显增强,但在涉VOCs排放管理方面仍存在薄弱环节。

        VOCs污染治理一直以来都是大气污染治理的短板和难点,堪称是“肿瘤”、难以“切割”,只有研究清楚不同行业VOCs排放特征,摸清企业污染源对症下药,才能制定出切实可行的治理措施。据了解,就目前来说,很多企业出于各种因素考虑普遍陷入4个治理误区:1、只关心初始投资,不关心日常运维;2、只关心有无处理,不关心处理效率;3、只考虑车间通风,不关心废气收集;4、只重视设备采购,不关心整体设计。

             其中,尤其是VOCs治理工程设计时缺乏整体设计和通盘考虑的理念意识,前期对不同VOCs废气现场工况的温度、流量、压力变化考虑不足、对技术工艺缺乏规律性认识等原因,导致VOCs治理工程设计有缺陷、系统建设不完善,竣工后运行达不到设计的预期目标,影响了治理工程的实施效果;原有的污染治理设施普遍存在“技术选择不到位、设计能力不足、安全性能得不到保障、运行维护缺失”等突出问题,最终导致绝大部分排污企业陷入无法稳定达标排放或存安全隐患且重复建设等困境,更是无法履行企业的环保主体责任。以下几种方法的有效结合可以治理VOCs。      

      1、 燃烧法

             燃烧法主要有直接燃烧、蓄热燃烧、催化燃烧和蓄热催化燃烧四种。直接燃烧法工艺简单、净化效率高、燃烧产物主要是 H2OCO2等。直接燃烧的运行温度一般大于 750 ℃,能耗高,还会产生 NOx 等二次污染物。 VOCs 浓度小于 1000 ppm 时,仅靠自身燃烧产生的热量无法维持燃烧,需要添加辅助燃料。未来应开发出高活性、高稳定性、高机械强度、价格低廉、疏水性能和抗中毒性能良好的催化剂,提高其催化活性。 

      2、 低温等离子体法

       低温等离子体法操作条件温和(常温、常压),处理 VOCs 种类广(除卤代烃外),对低浓度 VOCs(<100 mg/m 3 )处理效率大于90%。但是单一的低温等离子体法产生较多的二次污染产物(如NOx、脂肪烃、HCNCH3CN O3),而且能源效率和矿化率低。低温等离子体协同催化剂方法能量效率更高,O3浓度大大降低CO2选择性更高,副产物种类更少和浓度更低 ,因而受到更大关注。为实现低温等离子体协同催化剂法工业应用,在考虑能源效率和副产物的条件下,提高 VOCs 的去除率;研究副产物形成和降解机理,使降解反应更有选择性。 

      3、 光催化氧化法

       光催化氧化法具有反应条件温和(常温、常压),无选择性地氧化 VOCs,并同时降解多种 VOCs,投资和运行成本低,设备和操作简单等优点,特别适于处理低浓度 VOCs(<1000 mg/m3)。根据所使用的光源主波长,可分为紫外光催化氧化法和可见光催化氧法。TiO2是最常用的光催化剂,普遍使用的紫外光波长为 185nm254 nm 和 356光催化降解法的研究方向主要集中寻找更为高效的催化剂,提高VOCs的去除率;寻找合适载体,完善催化剂固定化方法;深入开展可见光催化氧化法研究。 

      4、 生物法

       生物法处理水溶性 VOCs 的净化效果好,反应条件温和,能耗小,无二次污染,投资和运行费用低等优点,在工业上广泛用于处理大风量、低浓度、对生物无毒性的有机废气。生物滴滤法(biotrickling filter,BTF)能有效去除中低浓度的VOCs 混合气体和包含H2S的有机废气,而且在瞬时工况条件下去除多组分含氯VOCs也有高度弹性。在长期运行中,生物滴滤法出现堵塞和运行性能恶化现象,主要宏观原因是生物量的过量累积、非均匀性分布及生物膜活性降低。

      应用中普遍使用两种或以上技术的组合,以弥补单一技术的不足。因此,在选用治理法的时候,应先根据有机废气的物种性、进口浓度、风量和温湿度等条件,结合每种处理方法的适用范围、去除效果、初次投资和运营成本等,最终确定处理方法。


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