挥发性有机物新治理技术研究进展-新闻中心-河北沧净环保设备有限公司

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挥发性有机物新治理技术研究进展

随着我国工业化的迅速推进，各种环境问题日益突出，其中挥发性有机物(VolatileOrganicCompounds，简称VOCs)的污染得到广泛关注。根据世界卫生组织等机构的定义，VOCs是指沸点在50℃~250℃的化合物，室温下饱和蒸汽压超过133.32Pa，在常温下以蒸汽形式存在于空气中的一类有机物。

VOCs排放来源广泛，且对人体和环境的危害极大，它们通过呼吸道和皮肤进入人体后，能导致人体的肝、肾等形成暂时性和长久性的病变，有些会产生“三致”效应。VOCs污染已经引起人们的广泛关注。因此，VOCs治理对于保护环境、国民健康和经济可持续发展，都具有重要意义。
VOCs处理技术现状及发展
目前，VOCs治理技术主要有两类：一类是预防性措施，以更换设备、改进工艺等为主。二类是控制性措施，以末端治理为主。现阶段末端控制技术是 VOCs污染控制的重要手段，包括回收技术和销毁技术。回收技术主要采用物理方法，包括吸收技术、吸附技术、冷凝技术、膜分离技术等。销毁技术主要采用化学和生物的方法，包括热力焚烧技术、催化燃烧设备>技术、生物技术等、低温等离子体技术、光催化技术。吸附技术、热力焚烧技术和VOC废气催化燃烧设备技术是目前应用最广泛的传统治理技术。低温等离子体技术、光催化技术和膜分离技术是近年发展的新技术，低温等离子体技术是指在外加电场作用下，通过高压脉冲放电在常温下产生大量的高能电子、离子和自由基等活性粒子，进而与VOCs分子作用而电离、离解或激发VOCs分子发生一系列的复杂的等离子体物理和化学反应，使VOCs降解为CO2和H2O。目前，低温等离子体技术按放电形式可分为电子束照射法、介质阻挡放电法和电晕放电法等技术。各种放电形式获得的高能电子的能量分布和能量密度差别很大。但由于低温等离子体技术具有经济和技术上的优越性，因此该技术也成为VOCs治理技术的研究热点之一。目前，研究者利用低温等离子体技术降解乙烯、庚烷、三苯等有机废气，均具有良好的脱除率但低温等离子体技术还存在不足之处：(1)臭氧问题，腐蚀设备，污染环境；(2)X射线辐射作用；(3)无选择性，高能电子会降解N2和CO2，浪费资源；(4)设备要求高，投入成本高，运行功耗高且不稳定。因此，等温等离子体治理VOCs基本还处于实验室阶段，工业运用相对很少。
近几年，光催化技术成为VOCs治理的研究热点。光催化技术是利用具有光催化活性的半导体催化剂与VOCs分子接触，在光照条件下光催化剂产生电子空穴对，光致空穴具有很强的氧化性，能将其表面吸附的OH-和H2O分子氧化成OH·，利用OH·强氧化性将VOCs降解为CO2、H2O和无机小分子物质。
光催化技术的核心是光催化剂。目前常用的光催化剂分为两类，一类是 TiO2基光催化剂，主要是指纯TiO2和改性的TiO2。另一类是非 TiO2体系，比如ZnO、CdS和WO3等。其中TiO2基光催化剂运用最广泛，其来源广、化学稳定性和催化活性高，没有毒性。光催化的研究内容涉及光催化剂的制备、光催化作用机理研究、光催化技术的工程化、光催化技术的各种应用研究和产品开发等等从基础到应用研究等方面，并取得了大量的研究成果。但光催化技术仍存在许多问题需要解决，首先是光催化分解过程中，机理不明确，通常会产生有害中间产物，降解不完全可能会形成二次污染问题。其次是 VOCs浓度较低时，光催化反应缓慢，效率较低。同时，催化剂本身存在量子效率低(不到4%)、固定困难、催化剂能否均匀负载、催化剂失活等问题，难运用于处理数量大、浓度高的工业废气。因此，目前光催化技术也是处于实验室研究阶段。
膜分离技术治理VOCs与-膜分离过程一样，利用天然膜或人工合成膜的穿透、滤过或-动力性质不同，将VOCs分子从混合废气中分离出来的技术。
膜元件是膜分离技术的装置中心。常用的膜元件包括平板膜、中空纤维膜和卷式膜。其中中空纤维膜和平板膜通常用于分离回收VOCs，但其分离回收效率受多种因素的制约。近几年，随着膜材料和膜分离技术的不断发展，技术日趋成熟，现在常用的VOCs膜分离技术有：蒸汽渗透、气体膜分离和膜接触器等。
膜分离技术已经成功运用于许多领域。美国MTR公司结合压缩冷凝和膜分离两种技术开发了一种新型的膜集成分离系统来组合实现分离VOCs。处理后达标的净化气排到大气中；而渗透物流为富集有机物的蒸汽。膜分离技术具有流程简单、能耗小、VOCs回收率高、无二次污染等特点，是一种新型高效分离技术，适用于较高浓度的VOCs废气催化燃烧分离与回收，一般要求体积分数在0.1%以上。而膜材料是该技术的关键。膜的材质分为有机膜和无机膜，其中无机膜材料的研究与制备是化工和材料科学热点课题之一，包括Al2O3、TiO2膜等。目前无机膜分离技术工业化运用还需解决一些问题，比如膜材料的稳定性和膜反应器的密闭性等。
城市大气污染工作应把握合作治理的趋向，实现以集权管理、多中心的环境治理模式。近几年对城市大气污染问题的研究中发现，传统单一的以为治理主体的环境管理已经不能满足新时期环境治理的需要，必须实现权威管理到多方而治理的转变，构建国家、-、市场综合性的合作治理模式，这样能综合不同治理主体的利益与特征，通过对环境治理的协商与合作，能实现大气治理的良性互动，这种城市大气多中心的管理模式是未来城市环境治理的发展方向，能维持治理长期的稳定性。城市大气污染治理仿真需要与碳排放进行协同治理，目前我国大气污染问题与碳排放问题并驾齐驱，而两者具有同根同源性，因此我们可以研究出满足两者的双重计划，通过科学的协同分析制定出合理的减排措施，采用控制分析技术实现大气污染与气候变化的共同控制。
城市大气治理工作涉及到的利益主体具备多元化，保证相关利益的均衡治理有利于治理工作的顺利进行。大气治理过程如果遇到利益冲突等矛盾，应进行沟通与协商，达到治理利益均衡的状态。但目前我国在环境利益协调的机制不够完善，城市大气治理的缺乏系统的政策，治理系统缺乏公开平台，导致利益主体不能很好的传达治理诉求，阻碍了公众环境福利的实现。因此，我们更应注意对城市大气治理的均衡调控，调节好多元化的利益关系。
对城市大气污染进行分层网络治理也是大气治理的重要思想，实现对横向与纵向的分层治理有利于同步协调多元治理主体的关系。目前欧美等国已开始利用分层治理理论制定地区大气环境治理计划，采用多层次的综合治理对不同区域进行差异化治理与控制，使治理层次结构更加清晰，有效提高了城市大气污染治理效率。
实现长期可持续的大气治理有利于维护-与环境，-与经济的协调稳定发展，大气环境的改善进程中，体现出各方治理力量的合作，建立长期有效的大气治理机制是城市大气治理的前提，我们不应急功近利，要秉承科学与长效的态度，脚踏实地地致力于城市大气治理。
城市大气污染治理是需要全-的关注与努力，-公众力量能为城市大气污染治理提供不竭动力，因此相关部门(例如环保部门)应采用有效的于段引导-公众参与到城市大气治理中。首先要对公众参与城市大气治理进行认可，传达环境-化的治理思想，号召自下而上进行全民城市大气环境治理；在适当情况下应建立并完善公众参与的管理信息系统，公开污染物排放清单，规范-公众参与的项目；做好公众参与的法律认可，建立相关的法律法规以及公益诉讼制度，对公众的大气环境影响进行科学的评价与分析。
河北沧净环保设备有限公司（http://www.chinacangjing.cn）主要从事各种废气催化燃烧设备、VOC催化燃烧、催化燃烧推广工业领域清洁环保技术，从污染源头进行环保治理，开发适应各种复杂工况的污染治理技术，以满足市场的不同需求。

07-17 - 阅读:7 次 - 返回列表