活性炭吸附
1、污染原則
活性炭吸附法由于初期投資低,是目前應用z廣泛的VOCs處理方法。它通過活性炭的自然吸附能力吸附VOCs。當吸附飽和后,活性炭脫附再生或交由專業危廢公司處理。
2.實際應用
采用活性炭吸附法處理VOCs的環保公司,基本都會提到這類設備的去污效率在90%以上,但在實際去污應用過程中,去污效率達到90%以上只是一個理論值。而且在不同的工作環境下,其去污效率遠低于這個理論值。主要原因包括工作環境的溫度、濕度、水霧、酸度、粉塵與吸附氣體的相互作用等。比如我國南方常年濕度大、溫度高,活性炭實際吸附量不到實驗室的50%。
3.主要問題
采用活性炭吸附法處理VOCs排放達標的實際運行維護成本很高。同時,自然吸附和解吸很難管理,其適用性受多種因素影響。不適用于含粉塵、水蒸氣、牛奶等廢氣的處理,難以穩定達到環保標準。并且大量飽和活性炭的處理成本更高。這種方法只是吸附和轉移污染物。如果不嚴格控制飽和活性炭的轉移過程,很容易造成二次污染。但由于前期投入低,企業自然選擇更多。雖然很難監管(炭箱里沒有活性炭,活性炭設施太簡單,幾乎不換炭,活性炭選擇不符合實際設計,用量太小等等。),環保部門Z終會采取行動,存在巨大的環境風險。而且很容易造假,處理環境管理。(比如炭箱里沒有活性炭,活性炭設施過于簡陋幾乎不換炭,活性炭實際項目與設計不符,用量太少。)
低溫等離子體技術
1、污染原則
低溫等離子體廢氣處理設備在介質阻擋放電過程中,等離子體中會產生具有高化學活性的粒子,如電子、離子、臭氧和受激分子等。理論上,有機廢氣與這些高能的活性基團發生反應,其中一部分會發生裂解,z終轉化為二氧化碳、水等物質,從而達到凈化廢氣的目的。
2.實際應用
國內生產的污染控制設備使用低溫等離子體技術,制造環保公司對設備的去污參數,基本上提到,這種設備的去污效率達到80%以上。大量可用于VOCs處理的低能等離子體設備只能用于控制油煙污染。在實際處理工業VOCs的過程中,這種低溫等離子體技術設備對有機廢氣的降解基本無效并產生污染副產物,降解效率較低。然而,揮發性有機化合物的易燃性引起了廣泛關注。
3.主要問題
目前廣泛使用的低功率低溫等離子體,過去用于廚房行業的油煙處理。不適合VOCs處理,產生副產物和大量臭氧,會引燃VOCs等問題。
由于等離子體技術在短時間內處理含芳香族化合物有機廢氣的效率很低,主要產生中間產物。如果在穩定的有機廢氣中使用高功率等離子體,需要一定的時間才能得到處理效果。但對于工業生產中高速連續排放的VOCs廢氣,其處理效率很低,會產生很多中間副產物,導致VOCs成分更復雜(這些副產物可能危害更大),設備運行時會產生大量無用的臭氧。而且大部分有機廢氣都是易燃易爆的化合物。等離子體運行時,很容易引爆VOCs。天津的爆炸讓社會對其安全性產生了質疑,因此各地對該技術的禁止力度與日俱增。
光催化氧化
1、污染原則
光催化廢氣處理設備技術是利用特殊的紫外波段在催化劑的作用下催化氧氣生成臭氧、羥基自由基和負氧離子,進而氧化VOCs分子的處理方法。
2.實際應用
用于VOCs處理的紫外光催化處理設備,大多參考了過去除臭殺菌的技術原理。通常用雙波長紫外管轉化臭氧,用普通二氧化鈦材料做催化劑。雖然據稱去污效率在80%以上。事實上,目前使用的紫外光催化處理VOCs的設備效率較低,如果沒有計算技術的控制,會產生大量的臭氧和中間副產物。
3.主要問題
在紫外光催化氧化技術的應用中,包括紫外燈管的波長、光催化材料、反應時間、相對濕度、塵粒等都是VOCs處理成敗的瓶頸因素。目前普遍認為光催化氧化法可以完全降解VOCs,產生無毒無害的CO2和H2O等。但由于使用中反應時間短,揮發性有機物在光催化氧化反應中會產生更多的酮類、醛類等惡性中間體和大量的臭氧。
近年來,造成工業城鎮臭氧超標的因素之一是產生臭氧的等離子體和紫外光催化氧化設備的濫用。由于這兩類設備都是將空氣中的氧氣轉化為臭氧后,試圖通過化學反應消化工業廢氣的技術,由于反應條件的限制,臭氧轉化為自由基和負氧離子的效率低,同時由于反應時間太短,設備產生的臭氧大部分無法進行VOCs處理,直接排放。