近年来,工业企业排放的挥发性有机物(VOCs)已成为影响空气质量的重要因素,是需要重点解决的环保治理难题。末端治理VOCs污染是一道重要的环保屏障。那么,VOCs末端治理技术都有哪些呢?让我们一起来了解一下!
VOCs末端治理的整体要求
1.深圳市已明确要求新、改、扩建项目禁止使用光催化、光氧化、水喷淋(吸收可溶性VOCs和预处理除外)、低温等离子等低效VOCs治理设施(恶臭处理除外),并针对上述组合技术的低效VOCs治理设施进行整治,对不能达到治理要求的实施要求进行更换或升级改造。
2.企业应根据排放废气的浓度、组分、风量、温度、湿度、压力,以及生产工况等因素,合理选择治理技术,并采用多种技术的组合工艺,以提高VOCs治理效率。
3.企业应确保治理设施较生产设备“先启后停”,即在治理设施达到正常运行条件后方可启动生产设备,在生产设备停止运行并且残留的VOCs废气收集处理完毕后,方可停运治理设施。 此外,低温等离子、光催化、光氧化技术主要适用于恶臭异味治理,除此之外不建议使用这些技术进行VOCs治理。
法律规定
根据《中华人民共和国大气污染防治法》第一百零八条第一项规定,对于违反法律的行为,县级以上人民政府生态环境主管部门有权责令改正,并处以二万元以上二十万元以下的罚款;对于拒不改正的情况,可以责令停产整治。其中,产生含挥发性有机物废气的生产和服务活动,未在密闭空间或设备中进行、未按规定安装、使用污染防治设施,或者未采取减少废气排放措施的行为也属于违法行为。
案例解析
以某宝安区工业企业为例,该企业原先使用的“水喷淋+UV光解+活性炭吸附”工艺作为末端治理设施,VOCs去除效率较低,且无法稳定达标,无法满足环保要求。 在深圳市生态环境局宝安管理局的指导下,该企业通过技术提升和设备更换,将VOCs末端治理技术升级为“高效脱漆器+干式过滤+活性炭预处理箱+沸石分子筛吸附浓缩+催化燃烧”处理工艺,使有机废气治理效率大幅提升。 升级后,该企业的有机废气处理效率稳定在80%以上,年排放量较升级前减排近20吨。
VOCs末端治理的其他路径
除了上述案例,深圳市生态环境局宝安管理局根据VOCs废气的类型差异,提供以下治理路径供企业参考选择:
针对低浓度大风量、无回收价值的VOCs废气,常用技术如下:
活性炭吸附:
适用于低浓度有机废气的净化,但不适用于高浓度、高温的有机废气。需要定期更换吸附材料,运行费用昂贵,同时废活性炭属于危险废物。
活性炭吸附+(蓄热式)催化燃烧技术:
适用于大风量低浓度有机废气的净化,但需要定期更换活性炭和催化剂。不适用于含硫、卤素、重金属、油雾、高沸点、易聚合化合物和含颗粒物状废气的处理。理论效率为两室80%以上,三室/多室90%以上。处理原理为先通过活性炭吸附和浓缩,再通过催化氧化炉进行分解和燃烧,最终将VOCs氧化分解为CO₂和H₂O,排放到空气中。 以上是关于VOCs末端治理技术的介绍和案例分析,同时也提供了针对不同类型VOCs废气的其他治理路径供企业参考选择。
沸石转轮吸附+(蓄热式)催化燃烧技术
适用范围
适用于大风量低浓度废气,去除效率较高。
适用于处理含高沸点或易聚合化合物的废气,但需要定期处理和维护转轮。
不适用范围
不适用于低沸点不易吸附、高沸点不易脱附和酸碱性有机废气的净化。
理论效率:90%以上。
处理原理
1.含VOCs废气进入转轮,沸石吸附浓缩其中VOCs成分,洁净气体达标排放。
2.已吸附VOCs的沸石模块经高温脱附,脱附后的高浓度有机废气经换热器预热进入催化氧化炉进行分解。
3.在催化氧化炉内,被加热到300~400℃的有机废气(VOCs)在贵金属催化剂的作用下发生无焰燃烧,VOCs被氧化分解成CO₂和H₂O,然后经烟囱排放到空气中。
4.脱附后的沸石模块恢复吸附能力并转至吸附区。
针对有回收价值的VOCs废气
吸附+冷凝回收
适用范围
适用于石油、化工、制药等行业高浓度、高沸点、单一组分且回收价值高的VOCs。回收效率高。
不适用范围
不适用于低浓度无回收价值有机废气的净化。
理论效率:95%以上。
处理原理
1.VOCs废气先通过吸附材料吸附浓缩。
2.当吸附到一定的饱和度时停止吸附。
3.利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压,采用降温或提高压力的办法使污染物冷凝并从废气中分离。
针对高浓度、无回收价值的VOCs废气
直接焚烧(TO)
适用范围:适用于高浓度有机废气的净化,污染物适用范围较广,设备简单,处理效率高。
不适用范围:不适合低浓度、含硫、卤素等有机废气的治理。
理论效率:95%以上。
处理原理:利用辅助燃料燃烧所产生热量,把可燃的有害气体的温度提高到反应温度,从而发生氧化分解。
蓄热式焚烧(RTO)
适用范围:
适用于高浓度有机废气的净化,净化效率高,热回收效率高。
不适用范围:
不适用于处理易自聚、易反应等物质(如苯乙烯),其会发生自聚现象,产生高沸点交联物质,造成蓄热体堵塞。
理论效率:95%以上。
处理原理
1.把有机废气加热到760摄氏度以上,使废气中的挥发性有机物(VOCs)氧化分解为二氧化碳和水。
2.氧化过程产生的热量存储在特制的陶瓷蓄热体,使蓄热体升温“蓄热”。
3.陶瓷蓄热体内储存的热量用于预热后续进入的有机废气。
蓄热式催化燃烧(RCO)
适用范围:适用于中高浓度有机废气的净化,操作温度低,去除效率高,热回收效率高,运行成本较低。
不适用范围:
不适用于处理含硫、含卤、易自聚、易反应等物质(如苯乙烯),易造成催化剂失活或蓄热体堵塞。
理论效率95%以上。
处理原理
1.有机废气经换热器预热进入催化氧化炉进行分解。
2.在催化氧化炉内被加热到300~400℃的有机废气(VOCs)在贵金属催化剂的作用下发生无焰燃烧。
3.VOCs被氧化分解成CO₂和H₂O经烟囱排放到空气中。