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废气中有机污染物的危害及治理措施

作者:未知

  摘要:大气环境问题日益严峻,废气排放治理也越来越得到政府、社会各界的关注。有机废气作为工业废气的主要组成部分,对大气环境和人体影响较大,同时因其来源及成分复杂,处理难度及其所采取的处理方法也各不相同。
  关键词:废气;有机污染物;危害及措施
  1 废气中有机污染物危害性的特点
  1.1 生物累积性
  对大气中持久存在的有机污染物,没有及时的进行处理,经过日积月累的作用,会出现生物累积的特点。这些污染物,在被动植物吸收之后,会存在于动植物的体内,并且会持续积累。
  1.2 持久性
  大气中的许多有机污染物都会在空气中长时间的存在,难以消释。这些污染物只要长期存在,就会不停的对自然环境和人类健康产生持续不断的影响。
  1.3 有毒性
  废气中的许多有机污染物都是具有毒性的,包括急性毒性和慢性毒性。其中部分有机污染物还有剧毒,如多环芳烃PAHs、有机氯农药OCPs、多溴联苯醚PCBs、二噁英等,以及一些有机金属化合物(有机汞、有机锡等)等。这些有毒污染物会对自然环境和人体都产生不同程度的危害和影响,严重影响着自然环境、社会、经济和人类的可持续发展。
  2 废气中有机污染物的危害
  2.1 大部分的VOCs具有毒性和异味,对人的眼睛及呼吸系统具有刺激作用,累积吸收VOCs还会破坏人的神经系统,导致人体麻痹.中毒甚至死亡。许多VOCs已被确认是致癌物,如甲醛、多环芳烃、芳香胺类等;
  2.2 VOCs多半具有光化学反应性。在阳光照射下,VOCs可与大气中的碳氢化合物、NOx反应形成光化学烟雾,主要成分为臭氧、过氧乙酰硝酸酯(PAN)醛类、酮类等,造成二次污染,危害人体健康和植物生长;
  2.3 部分卤代经类的V0Cs,如氣氟烃(CFCs)可进人中高空气层,在紫外线的照射下,大量消耗臭氧,破坏良氧层,削弱其对紫外线的吸收和屏蔽作用。
  3 废气中有机污染物常用治理措施
  3.1 活性炭吸附法
  吸附是指液体或气体附着集中于固体表面的作用,一般的活性碳都能发生这种作用。根据选取的吸附材料以及吸附机理的不同,吸附法又可分成化学吸附和物理吸附。化学吸附利用的是疏水键去除有机污染物的,例如用酚醛树脂吸附剂去除邻苯二甲酸二甲酯类物质。但是化学吸附剂,更多的是运用在去除水相污染物当中,用来去除有机废气的情况比较少见,究其原因是吸附剂与气体接触时间不够长,无法进行有效的反应,导致吸附效果达不到预期。这就使得人们在实际生产中选择物理吸附材料处理有机废气,比如活性炭、沸石等。
  3.2 吸收法
  吸收法一般情况是指的是液体吸收法,其基本的原理是废气和吸收剂接触很充分,吸收剂对于有害物质进行吸收,再经过接吸收过程,从吸收剂中除去废气并提取吸收剂,这样就使得吸收剂能够被循环利用。目前废气处理设备中喷淋装置是使用吸收的原理進行制作的。物理吸收剂是利用的物质具备相似相容的物质特性,比如常见的吸收剂水,可以用于去除那些易溶于水的气体,像丙酮、甲醇、醚,但是对于水溶性差的物质水无法起到作用。这就需要使用化学吸附的方法,其主要的原理是吸附剂上面的基团与有机废气发生,就当前国内外对吸收法的应用,可以获得以下经验总结。一是国内外研究者研究了不同溶剂吸收法对各种有机废气污染成分的处理效果,吸收剂主要包括有机溶剂、表面活性剂和水,还包括新型环保型吸收剂环糊精;因此废气种类不同,采用的吸附剂的种类也就不同。
  3.3 燃烧法
  直接燃烧法是对易燃和高浓度的废气有机物进行处理时常采用的方式,这种方法通常适用于对炼油、焦炭行业的废气处理;热力燃烧法是指,用高温燃烧装置去除那些能够在一定温度的作用下进行分解和转化的有机污染物;催化燃烧法是指,运用催化剂降低有机污染物与氧气反应的活化能,这种方式不仅能源消耗少,而且处理效率很高,基本上适用于所有烃类有机污染物处理,因此也被广泛应用和推广。对于处理那些有毒、有害、没有回收价值的气体,如VOCs,氧化法是最佳的处理手段。该方法的基本原理是VOCs同氧气发生氧化反应生成水和二氧化碳,氧化反应就好比燃烧过程一样,最后得到的成分是对空气无害的水和二氧化碳。通常采用以下两种方法促使氧化反应的顺利进行:一种是加热升温,即热氧化法,使得废气达到氧化反应必需的最低温度;另一种是催化氧化,催化氧化是指不改变反应的温度和压强,向反应环境中添加金属催化剂,例如Pt、Pd、Ni等,废气中的有机污染物同氧化剂发生的氧化反应,催化剂的存在可以大大降低催化燃烧所需要的温度。
  3.4 等离子体法
  利用等离子体分解法对氯氟烃进行分解的技术已经被用于工业生产了,该分解过程可以在短较短的时间内完成,而且对装置的规模没有要求,在小型装置内也可以处理大量的氯氟烃等气体。等离子体分解法运行设备包含两个子系统,一个子系统是利用高频等离子体急速加热等离子体,使其温度在短时间内升高到约10000摄氏度,这就是超高温加水分解系统,这是利用等离子体的化学作用与水蒸气接触进行分解的原理。另一个子系统是为了防止二恶英类的再度合成的排气急冷系统,其可以把高温分解的排气急速冷却到80°C以下。组成一个完整的这种系统需要氯氟烃和水蒸气的供给装置和等离子体发生装置,还需要反应炉、冷却罐和排水处理装置等。
  3.5 冷凝法
  冷凝法是指,对废气中的沸点较低的有机污染物,通过低温冷凝装置,将其转化为液体,进而除去的方法。这种方法主要用于处理沸点低、浓度高的有机污染物。
  3.6 液体吸收法
  液体吸收法是指,利用与有机污染物成分相似的特殊液体,对污染物进行吸附,达到处理有机污染物的目的。通常用表面活性剂、液体石油类物质和水组成的混合液体来进行对有机污染物的吸收。这种液体吸收法不仅无毒无害,节约资源,而且吸收率高,能够重复使用。
  4 结语
  在进行有机污染物的治理工作时,要考虑各方面的因素,采用最合理的方法,严格避免二次污染。在已有技术的基础上不断的开发和研制新技术,将对大气中有机污染物的治理工作提到日程中去,不断加强对有机污染物的排放控制和治理的力度,促进我国自然环境、社会经济等各个方面的可持续发展。
  参考文献:
  [1]黄炯.低温等离子体催化降解有机废气的应用前景研究[J].科技与企业,2016,08:184.
  [2]我国有机废气治理行业2011年发展综述[J].中国环保产业,2018,09:33-37+42.
  (作者单位:站前区综合执法中心)
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