伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷運(yùn)行,大氣污染現(xiàn)象日益明顯,廢棄的主要來(lái)源是工業(yè)廢氣,而在工業(yè)運(yùn)行期間,揮發(fā)性有機(jī)物廢棄是遇到的難度最高的一種工業(yè)廢棄,因此,采取怎樣的方式來(lái)處理存在的大氣污染現(xiàn)象是面臨的首要問(wèn)題。在本篇文章中,重點(diǎn)論述了揮發(fā)性有機(jī)物廢棄的膜法處理工藝。
在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的背景下,要想降低大氣污染問(wèn)題出現(xiàn)的概率,就需要加大對(duì)廢棄的處理力度。當(dāng)前,我國(guó)對(duì)于污染問(wèn)題的關(guān)注度較高,相關(guān)政府部門(mén)也紛紛制定了一系列的政策來(lái)解決存在的污染現(xiàn)象。
1、對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)化合物的論述
揮發(fā)性有機(jī)化合物屬于一種經(jīng)常出現(xiàn)的污染物,其無(wú)論是對(duì)于環(huán)境、還是動(dòng)植物生長(zhǎng)以及人員自身健康等,均有著很大的傷害。通過(guò)探究得出,其對(duì)于環(huán)境產(chǎn)生的影響大體上表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):
①對(duì)于大部分的揮發(fā)性有機(jī)化合物來(lái)講,不僅含有異味,并且有著較強(qiáng)的毒性,其對(duì)于人們身體有著很大的傷害,嚴(yán)重的情況下還會(huì)引發(fā)癌癥。
②基于光線(xiàn)作用力影響之下,大部分揮發(fā)性有機(jī)化合物和氧化劑相互接觸,經(jīng)常發(fā)生一定的光化學(xué)反應(yīng),逐漸形成光化學(xué)煙霧,直接的影響人的身體健康,甚至可能直接會(huì)影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)。
③在揮發(fā)性有機(jī)物中,某些鹵代烴可能會(huì)把大氣中一些臭氧層破壞,例如,氯氟碳化物以及氟氯烴化合物。
④在很多揮發(fā)性有機(jī)化合物當(dāng)中,屬于易燃易爆類(lèi)型,給企業(yè)帶來(lái)了巨大的安全隱患。
所以,在近幾年以來(lái),在國(guó)外的許多發(fā)達(dá)國(guó)家都相繼頒布了許多新的法律制度,以此來(lái)限制揮發(fā)性有機(jī)化合物的排放。在我們國(guó)家,也出臺(tái)了大氣污染物的排放標(biāo)準(zhǔn),在該項(xiàng)大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中,限制了14類(lèi)揮發(fā)性有機(jī)化合物的最高允許排放的標(biāo)準(zhǔn)以及最高允許排放的濃度、速率、最大的極限值等等,通過(guò)這種方法將大氣中的揮發(fā)性有機(jī)物的排放含量進(jìn)行控制,揮發(fā)性有機(jī)物必須達(dá)到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值才能進(jìn)行排放。根據(jù)《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》的有關(guān)規(guī)定,在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中,如果產(chǎn)生的可燃性氣體需要進(jìn)行回收利用,需要企業(yè)自身開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)并且有效的揮發(fā)性有機(jī)化合物的回收技術(shù)。
2、揮發(fā)性有機(jī)化合物的類(lèi)別以及來(lái)源
根據(jù)美國(guó)環(huán)保局控制的129種污染物中,其中有31種污染物屬于揮發(fā)性有機(jī)化合物,在表格1中也詳細(xì)列舉了具有代表性的一些揮發(fā)性有機(jī)化合物。
在表格中的這些揮發(fā)性有機(jī)化合物,主要是來(lái)源于以下幾個(gè)方面:
①揮發(fā)性有機(jī)化合物的固定來(lái)源,例如石油化工行業(yè)以及醫(yī)藥行業(yè)等廢氣污染物的排放,還有一些揮發(fā)性極強(qiáng)的油漆、涂料以及皮革制造中的有機(jī)溶劑等等是揮發(fā)性有機(jī)化合物的主要來(lái)源。
②揮發(fā)性有機(jī)化合物的移動(dòng)來(lái)源,主要來(lái)源于汽車(chē)尾氣。
③在日常的生活當(dāng)中,家庭做飯所排放的油煙廢氣中也含有許多的揮發(fā)性有機(jī)化合物。
基礎(chǔ)工藝:膜元件是膜分離法設(shè)備的核心部分,膜元件多種多樣,根據(jù)處理對(duì)象相態(tài)的不同劃分有氣體膜和液體膜,但常分為平板膜、中空纖維膜、卷式膜。
表一:常見(jiàn)的可回收的揮發(fā)性有機(jī)化合物
3、揮發(fā)性有機(jī)物廢氣膜分離技術(shù)
以往單一的有機(jī)物處理工藝包含了多個(gè)方面,分別是氣提法、吸附吸收法以及氧氣法等。當(dāng)前,對(duì)于汽提法和蒸餾法來(lái)講,通常是對(duì)廢水中存在的高濃度揮發(fā)性有機(jī)物廢棄膜進(jìn)行有效的回收和利用,不過(guò),處理低濃度揮發(fā)性有機(jī)物的時(shí)候,面臨的難度是比較大。
在處理有機(jī)廢氣的工藝期間,吸附-吸收法產(chǎn)生的效果良好,自身有著很高的去除率,因此受到了普遍的應(yīng)用,不過(guò),該項(xiàng)工藝對(duì)于進(jìn)口廢氣中揮發(fā)性有機(jī)物濃度的要求非常低,所以,便使得脫附工藝和吸收劑的成本隨之增加。而氧氣法能夠徹底的清除揮發(fā)性有機(jī)物,但是容易引發(fā)二次污染問(wèn)題。通過(guò)探究得出,應(yīng)用于處理廢棄中揮發(fā)性有機(jī)物的膜分離技術(shù)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
3.1VP工藝
VP工藝是上個(gè)世紀(jì)八十年代產(chǎn)生的,其屬于一種氣相分離工藝,相關(guān)的分離原理和滲透氣化工藝有著很大的相同之處,通常是借助膜材料進(jìn)料組分的選擇性來(lái)實(shí)現(xiàn)分離的目標(biāo)。再加上沒(méi)有高溫以及相變現(xiàn)象的出現(xiàn),使得VP遠(yuǎn)遠(yuǎn)要比滲透氣化方式更為合理和有效。與此同時(shí),揮發(fā)性有機(jī)物還不會(huì)出現(xiàn)化學(xué)結(jié)構(gòu)現(xiàn)象的變化,方便進(jìn)行循環(huán)利用。
一般來(lái)講,VP過(guò)程是和冷凝集合形成的,在反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物廢棄通過(guò)冷凝或者是壓縮,回收部分的揮發(fā)性有機(jī)物則回到反應(yīng)器內(nèi),剩余的氣體進(jìn)入膜組件內(nèi)。在VP法中,回收廢棄內(nèi)的VOCS經(jīng)常應(yīng)用的膜材硅橡膠模,相關(guān)人員在聚丙烯中空纖維底膜通過(guò)等離子體接枝聚硅氧烷活性層的裝置,其一般是被應(yīng)用到是試驗(yàn)室和試驗(yàn)工廠(chǎng)內(nèi),具備的功能是對(duì)廢氣中的甲醇和甲苯加以清除。
再者,還可以應(yīng)用聚二甲基硅氧烷內(nèi)的空纖維半滲透膜分離空氣中的VOCS,從中可以看出,二甲苯、甲苯和丙烯酸等通量是空氣的100倍以上,但是對(duì)于涂抹硅橡膠皮層的膜來(lái)講,對(duì)VOCS的選擇性卻存在著降低現(xiàn)象。最后,通過(guò)比較分析得出,在較高VOCS濃度以及較低的通量中,VP工藝和以往傳統(tǒng)工藝相比較來(lái)看,其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)可行性更好一些,效果極高。
3.2氣體膜分離方式
膜法氣體分離法的基本工作原理表現(xiàn)為:從混合氣體中的各項(xiàng)組分入手,基于壓力作用力根據(jù)透過(guò)膜的傳遞速率不同來(lái)實(shí)現(xiàn)分離的目標(biāo)。從當(dāng)前情況來(lái)看,氣體膜分離在空氣濃氮以及天然氣分離等環(huán)節(jié)中受到了非常廣泛的應(yīng)用。最近幾年,我國(guó)相關(guān)企業(yè)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了諸多的VOCS回收氣體分離膜。
首先,包含VOCS的廢氣經(jīng)過(guò)壓縮之后進(jìn)入了冷凝器內(nèi),冷凝器中包含了諸多的VOCS,氣體進(jìn)入膜組件,透余氣內(nèi)大體上不包含VOCS,能夠直接有效的排放到大氣內(nèi)。滲透氣中包含了VOCS,可以把它運(yùn)輸?shù)綁嚎s機(jī)的進(jìn)口中?;赩OCS在系統(tǒng)中的不斷循環(huán),回路內(nèi)包含的VOCS濃度逐漸上漲,在進(jìn)入冷凝器中的壓縮氣達(dá)到了相應(yīng)的凝結(jié)濃度之后,VOCS會(huì)逐漸的產(chǎn)生冷凝現(xiàn)象。而應(yīng)用該項(xiàng)工藝進(jìn)行回收的VOCS包含了諸多方面,涉及到甲苯、三氯乙烯等。
3.3膜基吸收方式
氣、液接觸的傳統(tǒng)操作方式,主要是利用塔、柱以及混合澄清器來(lái)達(dá)到目的,此種類(lèi)型的操作方式經(jīng)常和兩相相互接觸,這樣的話(huà),就會(huì)產(chǎn)生乳化、泡沫化等情況。膜基吸收是應(yīng)用中空纖維微孔膜,使得需要出現(xiàn)接觸的兩相分別在膜孔內(nèi)和膜表面中,進(jìn)而在一定程度上防止乳化現(xiàn)象的出現(xiàn)。和以往傳統(tǒng)的膜分離技術(shù)相比較來(lái)看,膜基吸收的選擇性和吸收劑有著很大的聯(lián)系,而且膜基吸收僅僅需要低壓為基本的推動(dòng)力,這樣一來(lái),能夠提升兩相流體之間的流動(dòng)性,以此確保接觸界面的穩(wěn)定性。
4、結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)階段,通過(guò)詳細(xì)論述VOCS的基本運(yùn)行原理和工藝以及其應(yīng)用趨勢(shì)等方面可以看出,伴隨著大氣污染現(xiàn)象的日益凸顯,將多項(xiàng)膜法處理工藝相互結(jié)合到一起,能夠有效的對(duì)廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行回收,并且生產(chǎn),其有著良好的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益,未來(lái)發(fā)展前景良好。