
VOCs處理技術現狀及發(fā)展
目前,,VOCs治理技術主要有兩類:一類是 預防性措施,,以更換設備、改進工藝等為主,。二類是 控制性措施,,以末端治理為主。現階段末端控制技術是 VOCs污染控制的重要手段,,包括回收技術和銷毀技術,。回收技術主要采用物理方法,,包括吸收技術,、吸附技術、冷凝技術,、膜分離技術等,。銷毀技術主要采用化學和生物的方法,包括熱力焚燒技術,、催化燃燒設備>技術,、生物技術等、低溫等離子體技術,、光催化技術,。吸附技術、熱力焚燒技術和VOC廢氣催化燃燒設備技術是 目前應用最廣泛的傳統治理技術,。低溫等離子體技術,、光催化技術和膜分離技術是 近年發(fā)展的新技術,低溫等離子體技術是 指在外加電場作用下,,通過高壓脈沖放電在常溫下產生大量的高能電子,、離子和自由基等活性粒子,進而與VOCs分子作用而電離,、離解或激發(fā)VOCs分子發(fā)生一系列的復雜的等離子體物理和化學反應,,使VOCs降解為CO2和H2O。目前,低溫等離子體技術按放電形式可分為電子束照射法,、介質阻擋放電法和電暈放電法等技術,。各種放電形式獲得的高能電子的能量分布和能量密度差別很大。但由于低溫等離子體技術具有經濟和技術上的優(yōu)越性,,因此該技術也成為VOCs治理技術的研究熱點之一,。目前,研究者利用低溫等離子體技術降解乙烯,、庚烷,、三苯等有機廢氣,均具有良好的脫除率但低溫等離子體技術還存在不足之處:(1)臭氧問題,,腐蝕設備,,污染環(huán)境;(2)X射線輻射作用,;(3)無選擇性,,高能電子會降解N2和CO2,浪費資源,;(4)設備要求高,投入成本高,,運行功耗高且不穩(wěn)定,。因此,等溫等離子體治理VOCs基本還處于實驗室階段,,工業(yè)運用相對很少,。
近幾年,光催化技術成為VOCs治理的研究熱點,。光催化技術是 利用具有光催化活性的半導體催化劑與VOCs分子接觸,,在光照條件下光催化劑產生電子空穴對,光致空穴具有很強的氧 化性,,能將其表面吸附的OH-和H2O分子氧 化成OH·,,利用OH·強氧 化性將VOCs降解為CO2、H2O和無機小分子物質,。
光催化技術的核心是 光催化劑,。目前常用的光催化劑分為兩類,一類是 TiO2基光催化劑,,主要是 指純TiO2和改性的TiO2,。另一類是 非 TiO2體系,比如ZnO,、CdS和WO3等,。其中TiO2基光催化劑運用最廣泛,其來源廣、化學穩(wěn)定性和催化活性高,,沒有毒性,。光催化的研究內容涉及光催化劑的制備、光催化作用機理研究,、光催化技術的工程化,、光催化技術的各種應用研究和產品開發(fā)等等從基礎到應用研究等方面,并取得了大量的研究成果,。但光催化技術仍存在許多問題需要解決,,首先是 光催化分 解過程中,機理不明確,,通常會產生有害中間產物,,降解不完全可能會形成二次污染問題。其次是 VOCs濃度較低時,,光催化反應緩慢,,效率較低。同時,,催化劑本身存在量子效率低(不到4%),、固定困難、催化劑能否均勻負載,、催化劑失活等問題,,難運用于處理數量大、濃度高的工業(yè)廢氣,。因此,,目前光催化技術也是 處于實驗室研究階段。
膜分離技術治理VOCs與-膜分離過程一樣,,利用天然膜或人工合成膜的穿透,、濾過或-動力性質不同,將VOCs分子從混合廢氣中分離出來的技術,。
膜元件是 膜分離技術的裝置中心,。常用的膜元件包括平板膜、中空纖維膜和卷式膜,。其中中空纖維膜和平板膜通常用于分離回收VOCs,,但其分離回收效率受多種因素的制約。近幾年,,隨著膜材料和膜分離技術的不斷發(fā)展,,技術日趨成熟,現在常用的VOCs膜分離技術有:蒸汽滲透,、氣體膜分離和膜接觸器等,。
膜分離技術已經成功運用于許多領域,。美國MTR公司結合壓縮冷凝和膜分離兩種技術開發(fā)了一種新型的膜集成分離系統來組合實現分離VOCs。處理后達標的凈化氣排到大氣中,;而滲透物流為富集有機物的蒸汽,。膜分離技術具有流程簡單、能耗小,、VOCs回收率高,、無二次污染等特點,是 一種新型高效分離技術,,適用于較高濃度的VOCs廢氣催化燃燒分離與回收,,一般要求體積分數在0.1%以上。而膜材料是 該技術的關鍵,。膜的材質分為有機膜和無機膜,,其中無機膜材料的研究與制備是 化工和材料科學熱點課題之一,包括Al2O3,、TiO2膜等,。目前無機膜分離技術工業(yè)化運用還需解決一些問題,比如膜材料的穩(wěn)定性和膜反應器的密閉性等,。
城市大氣污染工作應把握合作治理的趨向,,實現以集權管理、多中心的環(huán)境治理模式,。近幾年對城市大氣污染問題的研究中發(fā)現,,傳統單一的以為治理主體的環(huán)境管理已經不能滿足新時期環(huán)境治理的需要,必須實現權威管理到多方而治理的轉變,,構建國家、-,、市場綜合性的合作治理模式,,這樣能綜合不同治理主體的利益與特征,通過對環(huán)境治理的協商與合作,,能實現大氣治理的良性互動,,這種城市大氣多中心的管理模式是 未來城市環(huán)境治理的發(fā)展方向,能維持治理長期的穩(wěn)定性,。城市大氣污染治理仿真需要與碳排放進行協同治理,,目前我國大氣污染問題與碳排放問題并駕齊驅,而兩者具有同根同源性,,因此我們 可以研究出滿足兩者的雙重計劃,,通過科學的協同分析制定出合理的減排措施,采用控制分析技術實現大氣污染與氣候變化的共同控制,。
城市大氣治理工作涉及到的利益主體具備多元化,,保證相關利益的均衡治理有利于治理工作的順利進行。大氣治理過程如果遇到利益沖突等矛盾,應進行溝通與協商,,達到治理利益均衡的狀態(tài),。但目前我國在環(huán)境利益協調的機制不夠完善,城市大氣治理的缺乏系統的政策,,治理系統缺乏公開平臺,,導致利益主體不能很好的傳達治理訴求,阻礙了公眾環(huán)境福利的實現,。因此,,我們 更應注意對城市大氣治理的均衡調控,調節(jié)好多元化的利益關系,。
對城市大氣污染進行分層網絡治理也是 大氣治理的重要思想,,實現對橫向與縱向的分層治理有利于同步協調多元治理主體的關系。目前歐美等國已開始利用分層治理理論制定地區(qū)大氣環(huán)境治理計劃,,采用多層次的綜合治理對不同區(qū)域進行差異化治理與控制,,使治理層次結構更加清晰,有效提高了城市大氣污染治理效率,。
實現長期可持續(xù)的大氣治理有利于維護-與環(huán)境,,-與經濟的協調穩(wěn)定發(fā)展,大氣環(huán)境的改善進程中,,體現出各方治理力量的合作,,建立長期有效的大氣治理機制是 城市大氣治理的前提,我們 不應急功近利,,要秉承科學與長效的態(tài)度,,腳踏實地地致力于城市大氣治理。
城市大氣污染治理是 需要全-的關注與努力,,-公眾力量能為城市大氣污染治理提供不竭動力,,因此相關部門(例如環(huán)保部門)應采用有效的于段引導-公眾參與到城市大氣治理中。首先要對公眾參與城市大氣治理進行認可,,傳達環(huán)境-化的治理思想,,號召自下而上進行全民城市大氣環(huán)境治理;在適當情況下應建立并完善公眾參與的管理信息系統,,公開污染物排放清單,,規(guī)范-公眾參與的項目;做好公眾參與的法律認可,,建立相關的法律法規(guī)以及公益訴訟制度,,對公眾的大氣環(huán)境影響進行科學的評價與分析。
河北滄凈環(huán)保設備有限公司(http://www.chinacangjing.cn)主要從事各種廢氣催化燃燒設備,、VOC催化燃燒,、催化燃燒推廣工業(yè)領域清潔環(huán)保技術,,從污染源頭進行環(huán)保治理,開發(fā)適應各種復雜工況的污染治理技術,,以滿足市場的不同需求,。