VOC可以參與大氣光化學反應,是形成PM2.5、臭氧等二次污染物的重要前驅物,對區域大氣臭氧污染和PM2.5污染有重要影響。大多數揮發性有機化合物具有令人不快的特殊氣味、毒性、刺激性、致畸性和致癌性,主要來自煤化工、石油化工、表面涂層、制藥、印刷以及新型有機功能膜材料的合成過程。目前我國工業VOC的處理方法主要有吸附、吸收、膜分離、燃燒和紫外光解等。每種方法都有其優缺點。
1.吸附法是用比表面積大、多孔結構的吸附劑(活性炭是常用的一種)。當有機廢氣通過吸附床時,有機物被吸附在多孔結構中,降低了排入大氣的VOC濃度。吸附劑本身的理化性質、外界環境溫度、VOC分子結構、外界環境溫度和濕度都會影響最終的處理效果。它的缺點是吸附劑需要定期更換,揮發性有機化合物的結構沒有改變,而是暫時儲存在多孔結構中。產生的廢活性炭是危險廢物,需要委托專門機構進行處理,處理成本高。
2.燃燒法是指將揮發性有機化合物分解成二氧化碳的方法,分為直接燃燒法和間接燃燒法。間接燃燒法主要包括蓄熱燃燒法和催化燃燒法。前者需要在燃燒過程中保持一定濃度的廢氣,以保持熱量的儲存和傳導,適用于處理小風量、中高濃度的VOC廢氣。蓄熱燃燒法處理效率高,但缺點是后期運行費用高。催化燃燒法允許VOC通過催化床,使廢氣中的VOC被氧化分解成二氧化碳和水。該方法安全性好,燃燒溫度低于直接燃燒,燃燒過程中幾乎不產生氮氧化物。需要注意的是,有機廢氣中的催化劑毒物應提前清除,以防催化劑中毒。
3.低溫等離子體是指電離度大于0.1%,正負電荷相等的電離氣體。等離子體富含高度化學活性的粒子,如電子、離子、自由基和激發態分子。揮發性有機化合物與這些高能活性基團反應,最終產生二氧化碳、水等無害物質。該方法特別適用于其他方法難以處理的多組分惡臭有機廢氣,具有設備能耗低、適應性強、運行成本低的優點,可與其他處理方法串聯使用;缺點是一次性購買成本高,降解成分復雜,可能造成二次污染。
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