揮發性有機物VOCs監測方法與治理
揮(huī)發性有(yǒu)機物(VOCs)是一種重要的大(dà)氣環境汙染物質,是大(dà)氣中PM2.5的重要前體物質。據研究表明,揮發性有機物(wù)的來源主要(yào)是石油化工行業、汽車尾氣及有機廢物生物轉(zhuǎn)化等行業。揮發性有機物對於環境的影響比(bǐ)較嚴重,是目前國家大氣環境管理中的一個相對薄弱環節,其監測(cè)和治理的研究亟待進一步的發展(zhǎn)和提升。落實國家大氣環境重大規劃和計劃,對VOCs監(jiān)測能力提出了更(gèng)加嚴苛(kē)的要求。準確對大氣中VOCs進(jìn)行監測是(shì)了解其濃(nóng)度水平變化(huà)、量化來(lái)源及評價VOCs對大氣汙染貢獻的必要前提(tí)。本文針對大氣中揮發性有機物的監(jiān)測技術和治理技術進行分析,並對相(xiàng)應的管控策略(luè)提出了相關的建議。
揮發性有機汙染物(VOCs)的監測技術分析
1 膜萃取氣相(xiàng)色譜技術
隨著科學技術(shù)的不斷進步與發展(zhǎn),對揮發性有機汙染物的監測技術也不斷的(de)出現,應用最多的是膜萃取(qǔ)色譜(pǔ)方法。主要采取膜技術對(duì)樣(yàng)品進行(háng)處理,而且膜(mó)技術(shù)是多種處理方法的首(shǒu)要選擇。在膜處(chù)理過程中,完全相互融合的兩(liǎng)相是不存在的,而(ér)且(qiě)對於處於乳化液狀態的物(wù)體可以完全除去,此過程可以大幅度的降低溶劑的使用量。所選用的樣品可以連(lián)續地和萃取(qǔ)劑進行接觸作用,進而對揮發性有機(jī)物進行(háng)監測,可以完成實時監測的目的。利用此方法進行監測時,空的纖維膜連續地通過空(kōng)氣,VOCs通過纖維膜的過程中是具有選擇性的(de)。利用選擇性的氣體介質-氮氣,VOCS在(zài)微阱中不斷地得到聚集,然後利用(yòng)電加熱的(de)方式對其(qí)進行加熱(rè)處理。這一過程會形(xíng)成具有一定時(shí)間(jiān)間隔的脈衝。樣品在透過萃取膜時,需要保證一定的時(shí)間,以(yǐ)滿足穩定性能高的模式,使得監測結果(guǒ)更加準確。
2 TDLAS技術
在不斷地研(yán)究和實(shí)踐應用中,大多數研究者將目光轉(zhuǎn)移到激光光譜技(jì)術(shù)應用的開發中。由(yóu)於(yú)激光具有更強的密度、光子通量大等特點,因此激光光譜監測方法逐漸被開發和應用,其中利用最為廣泛的方法是TDLAS技(jì)術。因為這一(yī)技術具有更高的靈(líng)敏度和(hé)選擇性,可以對揮發性物質進行實時(shí)地、動態地監測。
據相關數據分析顯示,該方法在(zài)1s內可(kě)以達到ppm級甚至是ppb級的監(jiān)測速度,同時監測靈敏度可以提高100倍。另外,該(gāi)技術可以(yǐ)在複雜的環境下(xià)進行監測工作,如(rú)高溫、高壓、高腐蝕性環境(jìng)。因(yīn)此,TDLAS技術具有廣泛的應用前景(jǐng)。
揮發性有機(jī)汙染物(VOCs)的相關治理技術分析
目前,對於VOCs治(zhì)理方法可以分為兩大類:回收法(fǎ)和分(fèn)解法。
1 回收法處理
VOCs的回收法包括吸附法、吸收法、冷凝(níng)法和膜分離法,這些方法利用各種化學技術手段對VOCs進行脫(tuō)除,降低(dī)其含量。吸附法是利用固體吸附劑(活性炭、分子篩)對汙染物進行(háng)吸附淨化。吸附法的主要(yào)原理是利用吸附劑的內部孔道,孔道內具有巨大的(de)比(bǐ)表麵積,可以對VOCs進行吸附。適宜(yí)的處理方法可以(yǐ)使氣流穩定、VOCs的濃度為300-5000ppm。吸附法和其他方法相比,具有效(xiào)果好(hǎo)、能耗低、工(gōng)藝成熟、易推廣等優點,但一般設備體積(jī)比(bǐ)較大,占(zhàn)地較多。
吸(xī)收法是利用低揮發度或者(zhě)不揮發的有機溶劑對VOCs進行吸收處理,主(zhǔ)要依靠(kào)物質在吸收劑中的溶解(jiě)度或者化學反應特性的(de)差異進行處理(lǐ)。特別針對氣體濃度處於0.05%-0.5%之間或者是(shì)流量(liàng)處(chù)於(yú)3000-15000m3/h之間的有害氣體,吸收效果是非常好的。吸收方法主要適(shì)用於濃度較高、溫度較低和壓力較大情況下氣相汙染物的(de)處理(lǐ)。
另外,冷凝法是通過降低溫度,使得VOCs達到冷凝(níng)點,然後從氣體中析出,達到降低其濃度的目的。膜分離方法(fǎ)利用物質穿過膜的能力或者對膜(mó)的選擇性差異來完成VOCs治(zhì)理(lǐ)的。
2 分解(jiě)法處理
分解法包括燃燒法、光催化法、生物法等,其中(zhōng)燃燒法利用VOCs容(róng)易被燃燒的特性達到去除其影響的目的。燃燒法可以將VOCs變化為無機(jī)小分子,降低其(qí)危害程度。主要(yào)包含兩種方式直接燃燒法和催化(huà)燃燒(shāo)法。直接燃燒就是借助(zhù)其燃燒(shāo)特性直接將其作為燃料(liào)進行燃燒處理。催化燃燒(shāo)借助一(yī)個催化劑使得有機(jī)廢氣利用類似熱氧化的方式,使它們利用燃燒的方法,來處理有機廢氣的(de)方法,一般采用有機物鉑、鈀等貴金屬作為催化劑。光催化處理法是利用穩定性好的活性炭作為載體,然後利用光催化劑,如二氧化鈦、二氧化(huà)鋅等對VOCs進行降解處理。此種方法不會產生二次汙染(rǎn)。等離子處理(lǐ)方(fāng)法是一種新型的處理方法,等離子中(zhōng)含有豐富含極高化(huà)學(xué)活性的粒子,廢(fèi)氣中汙染物質與這些粒子(zǐ)相互作用,汙染物(wù)被轉(zhuǎn)化(huà)為無機小分子物質。
揮(huī)發性有機物汙染物VOCs管控政策及建議
1 盡快開展(zhǎn)VOCs排汙收費試點工作
整治和調查兩手抓的同時,清單摸查和排汙收費也應兩手抓,用清單工作推進收費(fèi)試點,用收費試點推進企業VOCs減(jiǎn)排和配合有關部(bù)門完(wán)善清單摸查。通過VOCs排汙收費試點倒(dǎo)逼企業自覺尋求減排機製,自動淘汰落後產能。
2 盡(jìn)快(kuài)建立多部門聯合控汙長效工作機製
VOCs減排和管控不是環(huán)保部門一家之事,應(yīng)該形成以政府為主導,環保、財政、發改委等多部門聯動的工作(zuò)模式和機製,為貫徹實施VOCs治理提供綠色通道。以最大的限度提升該項工作的實施力度。
3 建立VOCs排放(fàng)監測與研究體係
目前,多數城市(shì)的環境監測(cè)部(bù)門還未配備VOCs的在線監測儀器,VOCs監測和(hé)研究設備的缺失導(dǎo)致其治理和監(jiān)測(cè)能力大(dà)大降低。建議出台有(yǒu)關政策或計(jì)劃(huá),盡快籌(chóu)建本地VOCs防治監(jiān)測與研究能力,推進環保係統內(nèi)部空氣質量數據共享,提升VOCs治理的整體水平。
結語
揮發性有機物(wù)VOCs是嚴重的環境汙染物質,對其進行實時監測和治理工作時改善社會環境的重要舉措。通過對VOCs監測技術和治理技術進行相關(guān)的分析研究,可以(yǐ)更加深入地了解VOCs的防治措施(shī)。
(來源:中國大(dà)氣網)