VOCs治理有三類技術,第一類是回收技術,通過物理方法,改變溫度、壓力或采用選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來富集分離有機污染物,再資源化循環利用,UV光氧凈化器主要包括吸收技術、吸附技術、冷凝技術、膜分離技術、膜基吸收技術等,回收的VOCs可直接或經簡單純化后返回工藝過程再利用,或用于有機溶劑質量要求較低的生產工藝,或集中進行分離提純,以減少原料消耗;第二類是銷毀技術,通過化學或生化反應,用熱、光、催化劑或微生物等將VOCs轉變成為二氧化碳和水等無毒害無機小分子化合物方法,主要包括催化燃燒、高溫焚燒、生物氧化、低溫等離子體和光催化氧化技術等;第三類是組合技術,將回收技術和銷毀技術進行組合使用,能實現采用單一治理技術難以達到的治理效果,經濟上劃算并能實現達標排放,降低治理費用并達到較好治理效果。
對于高濃度、較貴重、具回收價值的VOCs,宜采用回收技術加以循環利用。常用回收技術主要有吸收、吸附、冷凝、膜分離、膜基吸收技術等。
1、液體吸收技術
液體吸收技術是依據有機物相似相溶原理,采用沸點較高、蒸汽壓較低有機溶劑作為吸收劑,利用VOCs在吸收劑中溶解度或化學反應特性差異,使VOCs從氣相轉移到液相,然后對吸收液進行解吸處理,回收其中的VOCs,同時使溶劑得以再生。該技術不僅能消除氣態污染物,還能回收一些有用物質,去除率可達到95%~98%。液體吸收技術優點是投資少、運行費用低、工藝流程簡單、吸收劑價格便宜、適用于廢氣流量較大、濃度較高、溫度較低和壓力較高情況下的VOCs處理;缺點是過程復雜、費用較高、設備易受腐蝕、存在二次污染、對設備要求較高、需定期更換吸收劑。
2、吸附回收技術
吸附回收技術是利用多孔固體吸附劑處理VOCs廢氣,使其中所含一種或數種組份濃縮于固體表面,以達到分離目的。吸附回收技術在VOCs處理過程中應用極為廣泛,光氧催化凈化器主要用于低濃度高通量有機廢氣(如含碳氫化合物廢氣)凈化。該技術優點是能耗低、無毒害、去除率高,工藝完備、無二次污染、氣體去除較徹底、操作方便且能實現自動控制;缺點是由于吸附容量受限,不適于處理高濃度有機氣體,當廢氣中有膠粒物質或其他雜質時,吸附劑易失效,同時吸附劑需要再生。
3、冷凝回收技術
冷凝回收技術是通過降低溫度或提高系統壓力使氣態VOCs轉為其他形態,依靠VOCs與其他氣體在不同溫度下飽和蒸汽壓不同的性質,從而分離出來的方法。冷凝回收技術優點是較適用于高沸點、高濃度、須回收VOCs,通常可作為吸附技術或催化燃燒技術等輔助手段;缺點是濃度過低時,因其低溫高壓消耗能量較大,設備操作費用較高,對高揮發和中等揮發性VOCs凈化效果不理想。
4、膜分離回收技術
膜分離回收技術是利用VOCs和其他氣態污染物,對天然膜或人工合成膜穿透、濾過或其他動力性質不同,從而使VOCs從混合物中分離出來的方法。膜分離回收技術于20世紀70年代開始發展,于90年代末開始在日本應用于工廠,最早用于汽油回收,之后還用于石油化工中甲苯、乙烷、氯乙烯和二氯甲烷等分離回收。該法適用于高濃度VOCs處理,通常要求VOCs體積分數在0.1%以上,并適合與其他技術配合使用。膜分離回收技術優點是對不同VOCs普適性好、回收效率高(可達90%、無二次污染、適用于各種VOCs,可用于低沸點難處理VOCs等;缺點是成本高、對設備要求高、一些分離膜等材料非常昂貴。
5、膜基吸收回收技術
膜基吸收技術是采用中空纖維微孔膜,使需要接觸兩相分別在膜兩側流動,兩相接觸發生在膜孔內或膜表面界面,可避免兩相直接接觸,防止乳化現象發生。與傳統膜分離技術相比,膜基吸收選擇性取決于吸收劑,且膜基吸收只需低壓作為推動力,使兩相流體各自流動,并保持穩定接觸界面。膜基吸收技術處理VOCs,光氧催化設備具有能耗低、流程簡單、回收率高、無二次污染等優點。該技術對極性和非極性VOCs均能去除,小流量和大流量均能適用,而且它是一個連續過程,凈化VOCs效率很高,且可回收有機物。
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