挥发性化合物【挥发性有机化合物污染净化技术分析】

　　摘 要：挥发性有机物为一类含碳有机物质，其可以在平常环境条件下蒸发或挥发，且具有高饱和蒸气压与低沸点特点，具有较高的挥发性，现在房屋装修应用的多类涂料，便以有机挥发物的形式进行排放，对环境具有一定污染性。为降低挥发性有机化合物污染，必须要基于其特点，采取有效的措施和方法进行净化，营造健康舒适的环境。本文对挥发性有机化合物污染害处进行了分析，并提出有效的净化措施。 　　关键词：挥发性；有机化合物；污染净化 　　环保已经成为社会生产生活发展需要注意的要点问题，尤其是挥发性有机化合物，作为大气污染的重要组成部分，需要根据其具有的性质来采取对应的技术进行治理，降低对环境的影响。就现在工业生产现状来看，涉及到挥发性有机物排放的行业众多，具有浓度高、排放强度大、污染种类多以及持续时间长等特点，对局部空气质量影响严重。对于挥发性有机化合物污染净化技术来说，常见的如催化加氢脱氮、光催化氧化法、催化水蒸气重整以及催化燃烧法等。 　　一、挥发性有机化合物特点 　　挥发性有机化合物对环境存在严重的污染，且对人体健康有着较大的影响，生产排放后，经常会伴有刺激性味道散发在空气中，对人眼、鼻、呼吸道产生刺激，情况严重的还会造成心、肝、肺等内脏与神经系统的危害，还会产生癌变。另外，因为具有高挥发性，可以与大气内NO2产生反应生成O3，随着大气环境中O3含量的增加，会形成光化学烟雾，对人体健康和农作物生长产生影响。常见的挥发性有机化合物如脂肪类碳氢化合物、芳香类碳氢化合物、酮、醛、醇、酯酸类化合物以及胺腈类化合物等。产生挥发性有机化合物固定来源包括石油化工、农药、制药、工业溶剂生产等；而移动源包括内燃机排放尾气；室内源包括旅馆、饮食业、室内装修以及家庭烹饪排放的油烟[1]。 　　二、挥发性有机化合物污染净化技术分析 　　1.吸收法 　　应用吸收法对挥发性有机化合物污染进行净化，主要是利用挥发性化合物具有的物理和化学性质，通过水或者化学吸收液完成吸收。现在常见的吸收装置如填充塔、喷淋塔、气泡塔、洗涤器等。为提高污染净化效果，保证较高的吸收效率，往往需要根据设备自身阻力和操作难易程度，选择最为合适的吸收塔类型，可以根据是需要选择一种或者多种联合作业[2]。其中，要重点分析不会产生二次污染和废弃物在处理问题，降低作业实施难度。 　　2.活性炭吸附法 　　在应用此种方法进行污染精华时，需要从挥发性有机化合物特点出发，保证所选活性炭具有较高的吸附能力，尤其是对于低浓度区域，更要保证良好的吸附效果，减小阻力产生的影响。同时，还要具有良好的再生能力，且再生后具有良好的表面活性。为提高污染物净化效果，所选活性炭应易获取，且成本合适。在实际作业中，吸附装置内能够满足不同方式接触传质，且可以根据作业要求，选择固定吸附床、流动床或者移动床，相比较而言，移动床和流动床具有更好的传质效果，可用于大气污染净化。另外，还要将吸附温度控制在合理范围内，应从吸附理论出发，即降低温度可以提高吸附效果，总结经验来看，最佳吸附温度不超过40℃。在固体表面吸附气体与蒸汽时会放热，该热量为吸附热，其与气体性质相关，通过不断释放吸附热来提高吸附床温度，部分情况下床温短时间内急剧上升，如果不采取措施处理，甚至会出现着火或者爆炸情况[3]。因此，为提高吸附净化过程的有效性和安全性，应将吸附热控制在爆炸下限的1/2以内。 　　3.吸附-解吸-催化燃烧法 　　在应用此种方法进行污染净化时，技术原理即将低浓度、大气量含挥发性有机化合物废气输入到回转式高效吸附区，有机物被吸附且完成净化后，将气体排出。在这个过程中，转动的吸附床还要经过一段小区进行热解吸，解吸释放高浓度VOCs废气送往催化器催化燃烧，在燃烧时产生的热量，一部分对小区进行预热然后继续解吸，另一部分则对解吸后的高浓度挥发性有机化合物废气进行加热。 　　4.催化燃烧法 　　在选择用催化燃烧法净化时，需要应用适当的催化剂，使得挥发性有机化合物在较低温度下，进行深度催化氧化为CO2和H2O。与其他净化方法相比，催化燃烧法在实际应用中，废气去除率更高，基本上均可以达到90%以上，且在处理过程中不会产生二次污染物。 　　5.生物过滤器法 　　应用生物过滤器对挥发性有机化合物废气进行净化处理，本质上就是将有机化合物组分作为微生物生命繁殖的能源和养分，经过代谢降解处理，使废气转化为无毒CO、H2O以及细胞组成物质。含有CO2和H2O废气生物处理装置构成包括生物洗涤塔、生物滴池、生物过滤池等，废气去除率可以达到90%～95%。 　　三、优势菌生物滴滤塔净化二甲苯废气试验分析 　　1.试验装置 　　1.1筛选优势菌 　　主要仪器有恒温生物摇床、立式电加热高压蒸汽灭菌锅、LRH-150B、恒温电烘箱、XYJ-2台式高速离心机以及超声振荡器和接种划线工具。主要培养基包括筛选驯化培养基、分离保存培养基以及活化富集培养基。选择污水处理厂活性污泥混合液充分曝气活化24h后，利用超声振荡器处理20min使其污泥絮体均匀分散，然后将5L处理好的污泥混合液加入到筛选驯化培养基内，通过摇床试验对微生物进行好氧振荡培养[4]。其中，摇床温度控制为28℃，转速为110r/min。待每个驯化周期结束后，取5mL培养液移至新鲜培养基内，观察其生长状况。多次移种后无菌操作和平板划线分离，放置培养箱内48h，挑取单一群落在牛肉膏斜面上接种，继续培养一段时间后放置冰箱内保存，将其作为后续试验的菌种来源。最后通过对均匀形态、细菌个体观察，生理化试验、乙酰甲基甲醇试验和葡萄糖氧化发酵测定等环节，完成优势菌种的鉴定。 　　1.2滤塔挂膜 　　将筛选出的优势菌种接种在活化富集培养基内，好氧震荡48h后，放置高速离心机内离心10min，用磷酸盐缓冲液清洗，再次离心10min，将得到的菌体制成菌悬液[5]。滤塔挂膜即将制备的菌悬液滴入滤塔填料内，并向滤塔内通入含有二甲苯的气体，菌悬液内细菌会附着在填料表面生长繁殖逐渐形成生物膜。 　　1.3二甲苯废气净化 　　在微生物接种后，同时向滤塔内通入喷淋液和含有二甲苯的气体，设定喷淋液流量为25mL/h，气体流量为0.2m3/h。滤塔在该气量下具有一定去除能力后，便可缩短气体在滤塔内停留的时间，直到气体流量升高到1.0m3/h。如果气体停留时间比较长时，应降低喷淋流量，可以更好的达到配方标准。 　　结束语： 　　挥发性有机化合物污染物，为降低其对大气环境和人体健康的影响，需要根据其所具有的特点，来选择最为合适的净化处理技术，控制好净化处理技术要点，降低外部各因素的影响，提高净化处理效果。 　　参考文献： 　　[1] 沈迪新，胡成南.挥发性有机化合物污染的净化技术[J].中国环保产业，2002，12：30-32. 　　[2] 张则菊.气相色谱―质谱联用法测定食品中塑化剂与水中挥发性有机化合物[D].辽宁师范大学，2013. 　　[3] 戴宇.锰基催化剂上含氯挥发性有机化合物的催化燃烧[D].华东理工大学，2012. 　　[4] 王震文.膜生物过滤技术净化工业废气中挥发性有机化合物性能研究[D].华东理工大学，2014. 　　[5] 谢振键.室内挥发性有机污染物的测定方法与防治措施[J].工业技术创新，2015，06：637-643.