VOCs治理
定义:VOC是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写。普通意义上的VOC就是指挥发性有机物;但是环保意义上的定义是指活泼的一类挥发性有机物,即会产生危害的那一类挥发性有机物。
危害:对人体健康有巨大影响。当环境中的VOC达到一定浓度时,短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等,严重时会出现抽搐、昏迷,并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统,造成记忆力减退等严重后果、甚至会导致人体血液出问题,患上白血病等其他严重的疾病。
来源:VOC室外主要来自燃料燃烧和交通运输;室内主要来自燃煤和天然气等燃烧产物、吸烟、采暖和烹调等得烟雾,建筑和装饰材料、家具、家用电器、清洁剂和人体本身的排放等。
降解方法:活性炭吸附法、UV光氧净化法、低温等离子净化法、生物处理法等。
一、活性炭吸附法
活性炭吸附塔是一种高效率经济实用型有机废气的净化与治理设备,对大部分有机物分子、芳香族化合物、卤代炔、异味等能牢固地吸附在活性炭表面上或空隙中,并对腐殖质、合成有机物和低分子量有机物有明显的去除效果。活性炭吸附设备是具有吸附效率高、适用面广、维护方便,能同时处理多种混合废气等优点。
椰壳活性炭 柱状活性炭 蜂窝活性炭
1.工作原理:
废气由风机提供动力,正压或负压进入活性炭吸附塔体,由于活性炭固体表面上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学健力,因此当此固体表面与气体接触时,就能吸引气体分子,使其浓聚并保持在固体表面,污染物质从而被吸附,废气经过滤器后,进入活性炭吸附塔体,净化气体高空达标排放。
处理废气种类:苯、醇、酮、酯、汽油类等有机溶剂的废气;HCl、NOx、硫等无机污染物。
2.设备特点:
(1)适用面广,净化率95%以上;
(2)维护方便,活性炭更换容易;
(3)阻力低,能耗小;
(4)形式灵活多样,可与多种处理设备组合使用;
(5)大小和尺寸根据客户需要进行定制加工;
3.设备结构:
4.应用领域:
化工、轻工、涂装、电子、机电、印刷、家电、制鞋、电池(电瓶)、塑料、薄膜、橡胶、涂料、制药、家具、船舶、汽车、石油等行业产生的有害有机废气的净化及臭味的消除均可选用。
二、UV光氧净化设备
1.设备原理:
(1)利用特制的高能高臭氧UV紫外线光束照射恶臭气体,裂解恶臭气体的分子键,使呈游离状态的污染物分子与臭氧氧化结合成小分子无害或低害的化合物,如CO2、H2O等。
(2)利用高能高臭氧UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧,即活性氧,因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合,进而产生臭氧。UV+O2→O-+O*(活性氧)O+O2→O3(臭氧),众所周知臭氧对有机物具有极强的氧化作用,对恶臭气体及其它刺激性异味有极强的清除效果。
(3)恶臭气体利用排风设备输入到本净化设备后,净化设备运用高能UV紫外线光束及臭氧对恶臭气体进行协同分解氧化反应,使恶臭气体物质其降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳,再通过排风管道排出室外。
(4)利用高能UV光束裂解恶臭气体中细菌的分子键,破坏细菌的核酸(DNA),再通过臭氧进行氧化反应,彻底达到脱臭及杀灭细菌的目的。
2.处理对象:
氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯,硫化物H2S、VOC类,苯、甲苯、二甲苯。
3.设备特点:
(1)高效除恶臭:能高效去除挥发性有机物(VOC)、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类等主要污染物,以及各种恶臭味,脱臭效率最高可达99%以上,脱臭效果大大超过国家1993年颁布的恶臭污染物排放标准(GB14554-93).
(2)无需添加任何物质:只需要设置相应的排风管道和排风动力,使恶臭气体通过本设备进行脱臭分解净化,无需添加任何物质参与化学反应。,
(3)适应性强:可适应高浓度,大气量,不同恶臭气体物质的脱臭净化处理,可每天24小时连续工作,运行稳定可靠。
(4)运行成本低:本设备无任何机械动作,无噪音,无需专人管理和日常维护,只需作定期检查,本设备能耗低,(每处理1000立方米/小时,仅耗电约0.2度电能),设备风阻极低<50pa,可节约大量排风动力能耗。
(5)无需预处理:恶臭气体无需进行特殊的预处理,如加温、加湿等,设备工作环境温度在摄氏-30℃-95℃之间,湿度在30%-98%、PH值在2-13之间均可正常工作。
(6)设备占地面积小,自重轻:适合于布置紧凑、场地狭小等特殊条件,设备占地面积<1平方米/处理10000m3/h风量。
(7)优质进口材料制造:防火、防爆、防腐蚀性能高,设备性能安全稳定,采用不锈钢材质,设备使用寿命在十五年以上。
4.运用领域:
食品加工储运、涂装工业、垃圾处理厂、垃圾中转站、污水提升泵站及各类产生臭味的场所。
三、低温等离子废气处理设备
低温等离子处理设备利用所产生的高能电子、自由等活性粒子激活、电离、裂解工业废气中各组分,使之发生分解,氧化等一系列复杂的化学反应,再经过多级净化,从而消除各种污染源排放的的异味、臭味污染物,使有毒有害气体达到低毒化、无毒化。
1.作用原理:
低温等离子体是继固体、气体、液体三态后,列为物质的第四态,当外加电压达到气体的放电电压时,气体被击穿,产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。放电过程中虽然电子温度很高,但是重粒子温度很低,整个体系呈现低温状态,所以称为低温等离子体。
在外加电场的作用下,介质放电产生的大量高能电子轰击污染物分子,使其电离、解离和激发,然后便引发了一系列复杂的物理、化学反应,使复杂大分子污染物转变为简单小分子安全物质,或使有毒有害物质转变为无毒无害或低毒低害物质,从而使污染物得以降解去除。因其电离后产生的电子平均能量在1eV~10eV,适当控制反应条件可以实现一般情况下难以实现或速度很慢的化学反应变得十分快速。电场的设计使废气粒子的运动速度较低,一般在零点几秒内便能使废气粒子荷上足够的电荷,带电粒子在电场中会受到电场力(库仑力)的作用,其结果是油烟粒子被吸附到阳极上。因此净化率非常高,而且特别适用于捕捉粒径较小和重量较轻的废气粒子。
(1)在高能电子作用下,强氧化性自由基O、OH、HO2产生;
(2)有机物分之受到高能电子碰撞被激发及原子键断裂形成小碎片基团及原子;
(3)O、OH、HO2与激发原子、有机物分子、破碎基团、其他自由基等发生一系列反应,有机物分子最终被氧化降解为CO2和H2O。
2.处理对象:
挥发性有机物(VOC)、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类等主要污染物,以及各种恶臭味,对于长期弥漫、积累的恶臭、异味,并且具有强力杀灭空气中细菌、病毒等各种微生物。
3.低温等离子处理设备性能优势:
(1)净化效率高,性能稳定;
(2)设备风阻低≤300Pa,无需增加抽风设备,投资低;
(3)运行成本低,耗电小;
(4)维护保养简便,费用低,每使用90天为保养清洗期;
(5)安全可靠,设备采用敞开式排放形式,不设封闭高压,高温区;
(6)无需活性炭材料,不存在饱和脱附再生原料,无二次污染;
(7)使用寿命长,安装简便,操作过程实行全自动化;
(8)处理风量5000-50000m3/h以上(可根据客户实际要求尺寸订做)
4. 应用领域:
低温等离子处理设备广泛应用于卷烟厂、污水处理厂、涂料厂、喷漆房、造纸厂、橡胶及出料制造厂等恶臭场所或产生挥发性有机化合物的场所。
四、生物处理工艺
1.技术原理:
附着在填料上的微生物通过吸附、吸收、降解气体中的恶臭成分,并转移到自身体内进行氧化分解,同时进行合成代谢新的微生物细胞,从而将恶臭物资去除。
微生物除臭过程分为三个步骤:
第一阶段:气—液扩散阶段,臭气中的污染物通过填料气—液界面由气相转移到液相;
第二阶段:液—固扩散阶段,恶臭物质向微生物膜表面扩散—废气中的异味分子由液相扩散到生物填料的生物膜(固相),污染物质被微生物吸附、吸收;
第三阶段:生物氧化阶段,微生物将恶臭物质氧化分解—生物填料表面形成的生物膜中的微生物把异味分子氧化,同时生物膜会引起氮或磷等营养物质及氧气的扩散和吸收。
2.工艺流程:
3.处理对象:
(1)含硫化合物:硫化氢、二硫化碳、硫醇、硫醚、甲基硫等;
(2)含氮化合物:氨、三甲胺、酰胺、吲哚等;
(3)烃类:烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、卤代烃等;
(4)含氧有机化合物:醇、酚、醛酮、有机酸等。
4.技术关键:
(1)微生物:商品化菌剂、复合型剂;
(2)生物载体:填料、相间传质和生物附着;、
(3)流场:气流分布均匀、液流分布均匀、反应器结构合理;
(4)工艺:多技术耦合工艺设计。
5. 技术特点:
(1)设备紧凑、占地面积小、运行费用低;
(2)可同时处理含有多种污染物的废气;
(3)抗冲击能力强,废气浓度在3~1500ppm波动时,可正常工作;
(4)处理时间短,除臭效率高;
(5)采用玻璃钢或不锈钢材质,外形美观,抗腐蚀性强,使用寿命长;
6.适用场所:
垃圾转运站、垃圾填埋场、垃圾焚烧厂、污水处理厂、堆肥厂、橡胶厂、塑料厂、印刷厂、涂料厂、饲料加工厂、食品饮料厂、制药企业、烟草行业等。
五、组合型处理工艺
生产过程中往往会出现废气浓度高、烟气温度高、含有大量粉尘或者烟气中含腐蚀性气体等状况,单一处理设备处理后烟气无法满足排放要求,所以需将两种或者多种工艺处理设备串联同时使用,处理后烟气达标排放。
1.喷淋塔+生物除臭
2.喷淋塔+UV光解
3.喷淋塔+活性炭
4.喷淋塔+UV光解+活性炭
5.UV光解+活性炭