關(guān)于工業(yè)有機(jī)廢氣治理前后VOCs成分特征變化研究

張驕榮

（江蘇嘉美環(huán)境科技有限公司，江蘇 南通 226500）

VOCs即揮發(fā)性有機(jī)化合物，屬于空氣污染的主要元素，大部分VOCs擁有較強(qiáng)的化學(xué)活性，可以借助光化學(xué)反應(yīng)對(duì)臭氧濃度、大氣氧化能力以及氣溶膠形成產(chǎn)生直接影響，對(duì)人體和環(huán)境造成嚴(yán)重危害。為此國(guó)家進(jìn)一步擴(kuò)大了VOCs的管制力度，企業(yè)也需要采取相應(yīng)的有效措施，強(qiáng)化VOCs治理。

1 活性炭吸附法處理效果分析

（1）活性炭吸附法在不同類(lèi)型企業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用狀況。以涂料企業(yè)為例，通過(guò)混合工藝以及單工藝生產(chǎn)車(chē)間的實(shí)際工作情況，分析水簾加活性炭混合工藝下性炭在VOCs方面的吸收效果和VOCs成分特征的變化。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，企業(yè)在單工藝車(chē)間內(nèi)活性炭實(shí)施吸附處理前后的VOCs成分變化特征是：固化劑生產(chǎn)中所排放的VOCs成分較為簡(jiǎn)單，以芳烴類(lèi)和酯類(lèi)為主，其中乙酸丁酯以及乙酸乙酯等九種化合物總量在總排放量中占90%之多。此外，活性炭處理前后，不同的化合物百分比沒(méi)有產(chǎn)生明顯變化。從以上內(nèi)容可以看出，企業(yè)用活性炭對(duì)于VOCs的處理性能較差，這是因?yàn)榛钚蕴拷馕鎏幚硇纬傻?。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，采用活性炭吸附法在處理丙酮和大量低分子量烷烴類(lèi)物質(zhì)時(shí)，呈現(xiàn)出處理效果較低的現(xiàn)象，而對(duì)于乙酸丁酯以及乙酸乙酯等脂類(lèi)物質(zhì)則具有較強(qiáng)的吸附解析能力，其中大部分脂類(lèi)成分呈現(xiàn)出明顯上升的趨勢(shì)，這說(shuō)明對(duì)于醇類(lèi)和苯系物具有良好的處理效果。同時(shí)，在相關(guān)工藝處理前后，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的全新污染物或污染濃度有擴(kuò)大的現(xiàn)象，因此，建議企業(yè)需要對(duì)吸附材料進(jìn)行定期更換，或?qū)μ幚砉に嚭吞幚碓O(shè)備進(jìn)行及時(shí)更新。

（2）混合處理工藝下有機(jī)廢氣活性炭吸附處理前后的VOCs特征波動(dòng)變化。為了深入了解混合工藝車(chē)間VOCs排放中的物質(zhì)成分和原輔材料成分關(guān)系，需要掌握混合車(chē)間各種原輔材料實(shí)際應(yīng)用狀況?；旌瞎に囓?chē)間在采用活性炭方式處理前，發(fā)現(xiàn)VOCs主要組成元素為苯系物和烷烴類(lèi)物質(zhì)，其次是酮類(lèi)物質(zhì)，最終樣品分析結(jié)果證明VOCs排放和原輔材料對(duì)應(yīng)成分大致相同。超出總量8%的樣品中，21種物質(zhì)內(nèi)擁有12種烷烴類(lèi)，總含量超出61%，其中苯系物為7種，占比超出18%。通過(guò)處理后，盡管VOCs種類(lèi)沒(méi)有產(chǎn)生太大變化，但不同樣品內(nèi)各種組分含量會(huì)出現(xiàn)一定變化。烷烴類(lèi)含量大幅度下降，不同樣品內(nèi)各種組分所占比例也產(chǎn)生較大變化。其中下降較多的是烷烴類(lèi)，苯系物質(zhì)有所增加，主要原因是活性炭吸附治理裝置因?yàn)轱柡褪?，降低了吸附效果，同時(shí)活性炭中富集物質(zhì)在脫附后流入廢氣樣品內(nèi)。

混合工藝車(chē)間對(duì)于大部分帶甲基烷烴類(lèi)廢氣處理效果良好，這是與單工藝處理不同的地方?；旌瞎に囓?chē)間內(nèi)擁有大量的烷烴分子，活性炭借助散光作用進(jìn)行吸附，所以大量的烷烴分子可以被輕易去除。混合工藝車(chē)間和單工藝車(chē)間相比，在活性炭處理酮類(lèi)物質(zhì)方面效果相對(duì)較差，但對(duì)于各種大分子苯類(lèi)物質(zhì)有良好的處理效果。

（3）水簾加活性炭混合工藝處理前后VOCs成分特征變化?；钚蕴课讲粫?huì)對(duì)原本VOCs中的化學(xué)物產(chǎn)生任何影響，結(jié)合實(shí)際調(diào)查分析，因成本等因素影響，企業(yè)沒(méi)有按照標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)活性炭及時(shí)進(jìn)行定期更換，所以在活性炭飽和后會(huì)產(chǎn)生失效現(xiàn)象，使得治理后樣品濃度超出治理前，同時(shí)發(fā)現(xiàn)，樣品濃度治理前后相差三倍左右。通過(guò)水簾處理并利用活性炭吸附塔實(shí)施處理，發(fā)現(xiàn)樣品中甲苯、乙酸乙酯以及苯乙烯含量擴(kuò)大。出現(xiàn)這種問(wèn)題的原因是活性炭經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期吸附飽和后產(chǎn)生的解析作用，可以間接證明活性炭對(duì)甲苯、乙酸乙酯以及苯乙烯所產(chǎn)生的吸附作用較低，可以輕易被其他成分取代[1]。

2 溶液吸收法處理效果分析

溶液吸收法主要包括藥液拌和器、噴淋塔、水幕簾、水簾柜等。

（1）木質(zhì)家具制造企業(yè)中的噴涂工藝、涂料行業(yè)的涂料生產(chǎn)工藝普遍都是在水簾柜對(duì)應(yīng)的水幕簾前，以前是通過(guò)水洗刷噴涂過(guò)程中形成的大量漆霧，實(shí)現(xiàn)消除VOCs的目標(biāo)。現(xiàn)在，木質(zhì)家具企業(yè)選擇水簾機(jī)處理后，VOCs氣體濃度比以前大概降低40%左右，這就證明水簾治理無(wú)法將化合物去除。至于二氯乙烷和甲苯、乙酸乙酯、二氯甲烷比例會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，也許是廢水和水簾殘?jiān)纬傻膹U氣，再次證明單純應(yīng)用水簾無(wú)法有效去除那些難溶于水的有機(jī)物，同時(shí)還容易出現(xiàn)二次揮發(fā)污染問(wèn)題。

（2）部分家具企業(yè)主要利用噴淋塔進(jìn)行治理，噴淋塔在實(shí)際應(yīng)用中主要是以水噴淋方式為主，沒(méi)有其他試劑。企業(yè)在實(shí)際應(yīng)用中，噴淋塔內(nèi)依然存在廢水和廢渣殘留，這是因?yàn)闆](méi)有及時(shí)對(duì)廢水和廢渣進(jìn)行清理，還有排氣筒對(duì)應(yīng)內(nèi)壁存在各種油性物質(zhì)殘留，因此乙酸乙酯含量明顯提高。這也證明了單純通過(guò)水消除VOCs存在較大難度

（3）某涂料企業(yè)采用柴油吸附法，柴油吸附和油性漆生產(chǎn)工藝相對(duì)應(yīng)，通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，柴油吸附能夠有效去除油漆生產(chǎn)中所形成的甲苯、乙基苯、甲基異丁基甲酮、乙酸仲丁酯、苯乙烯等VOCs污染物，一部分污染物通過(guò)柴油過(guò)濾處理后能夠得到有效減少，像是乙基苯通過(guò)柴油吸附處理后，含量從原本的18%進(jìn)一步降低到5.74%。而正葵烷、正壬烷、甲基庚烷、正辛烷等各種烷烴類(lèi)物質(zhì)通過(guò)處理后反而呈現(xiàn)含量增加的趨勢(shì)。比如，正辛烷前后處理相比，反而擴(kuò)大了4.42%，至于正壬烷、甲基庚烷、正辛烷等濃度、數(shù)量也出現(xiàn)大幅度增加現(xiàn)象。這就說(shuō)明，VOCs在通過(guò)柴油吸附處理后，還出現(xiàn)了各種新型VOCs化合物，像丁氧基乙醇、甲基辛烷、五甲基庚烷等物質(zhì)，可能是因?yàn)椴裼臀斤柡秃笏纬傻奈廴疚锝馕?，這幾種化合物也正好屬于采樣中尚未排放的[2]。

3 等離子凈化法處理效果分析

凹印印刷廠排氣筒前后處理VOCs的成分主要包括異丙醇和乙酸乙酯，這些成分和印刷車(chē)間的主要成分互相對(duì)應(yīng)，在整體VOCs含量中占比超出70%。印刷車(chē)間在處理完排氣筒后，發(fā)現(xiàn)二氯甲烷含量最大，由此可以看出，除了少數(shù)物種出現(xiàn)明顯變化以外，對(duì)應(yīng)VOCs種類(lèi)成分較為一致，都是以甲苯、醇和酯類(lèi)為主。催化燃燒活化相關(guān)處理設(shè)施在實(shí)際應(yīng)用中，具有安全性高、處理效率高、適應(yīng)氧濃度面積較大、二次污染小、無(wú)明火和長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行等優(yōu)勢(shì)特征。通過(guò)分析催化燃燒活化處理前后金屬表層有機(jī)廢氣內(nèi)VOCs變化，發(fā)現(xiàn)處理后產(chǎn)生少許降低現(xiàn)象。

4 結(jié)論

綜上所述，由于不同企業(yè)的生產(chǎn)工藝、原輔材料種類(lèi)繁多，產(chǎn)生的VOCs成分也千差萬(wàn)別，在選用VOCs治理技術(shù)時(shí)，須綜合考慮企業(yè)的工藝情況、場(chǎng)地條件、經(jīng)濟(jì)成本、運(yùn)營(yíng)難度及環(huán)保管理要求等因素。通過(guò)以上實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，部分企業(yè)的相關(guān)治理設(shè)施在實(shí)際應(yīng)用中相繼出現(xiàn)水簾吸收廢渣不能進(jìn)行有效處理、活性炭失活、排氣管道破裂、治理設(shè)施故障等問(wèn)題，而上述現(xiàn)象主要因?yàn)槠髽I(yè)管理不當(dāng)和領(lǐng)導(dǎo)意識(shí)不強(qiáng)所形成的，為此建議企業(yè)需要形成針對(duì)性的治理方案，做好設(shè)備的維護(hù)，以保證治理設(shè)置的穩(wěn)定高效運(yùn)行。