VOCs废气的治理技术多种多样,每种技术都有其特定的适用条件和优缺点。以下是一些常见的VOCs废气处理技术及其适用条件:
吸附法
原理:利用吸附剂(如活性炭、沸石等)与VOCs之间的物理或化学作用,将VOCs从废气中捕集下来。
适用条件:适用于中低浓度的VOCs废气治理,特别是回收利用价值高的废气。对于高浓度VOCs,吸附技术同样有效,但可能需要更频繁地更换吸附剂。废气温度宜低于40℃,并注意颗粒物、水滴水雾等预处理。
优缺点:去除效率高(一般大于90%),能耗低,工艺成熟,易于自动控制。但无再生系统时吸附剂更换频繁,不适合高湿度、含颗粒物的废气,热空气再生时有火灾危险,对某些化合物(如酮类、苯乙烯)吸附时受限。
吸收法
原理:废气和洗涤液接触,将VOCs从废气中转移到溶液中,之后再用化学药剂将VOCs中和、氧化或其他化学反应破坏。
适用条件:适用于中到高浓度的VOCs治理,特别是水溶性高的废气。
优缺点:技术成熟,能除气除颗粒物,投资成本低,占地面积小,传质效率高,酸气去除效率高。但耗水量较大,排放大量废水,存在污染转移、填料吸收塔易阻塞、设备腐蚀等问题。
冷凝法
原理:将废气降温至VOCs成分的露点以下,使之凝结为液态后加以回收。
适用条件:适用于高浓度的VOCs废气治理,通常VOCs浓度需大于等于5000mg/m3,可作为预处理措施。
优缺点:在理论上可达到很高的净化程度,但浓度较低时需深度冷冻,运行成本较高。
膜分离法
原理:根据有机物的渗透性不同,选择特定的膜对有机物进行分离。
适用条件:适用于较高浓度的VOCs治理,用于回收烃类物质。
燃烧法
原理:包括直接燃烧、催化燃烧、热力燃烧和蓄热燃烧,使有机废气在较低温度(如催化燃烧为200~400℃)下氧化成二氧化碳和水。
适用条件:适用于小风量、高浓度、高热值的VOCs废气治理,浓度范围可达1000~15000mg/m3。
优缺点:投资费用低,设备简单,操作简单方便。但陶瓷蓄热体床层压损大且易阻塞,低VOCs浓度时燃料费用高,处理含氮化合物时可能造成烟气中NOx超标,催化剂易失活(针对催化燃烧)。
生物法
原理:将废气经过去尘增湿或降温等预处理后,从滤床底部由下向上穿过由滤料组成的滤床,废气由气相转移至水-微生物混和相,通过固着于滤料上的微生物代谢作用而被分解。
适用条件:适用于低浓度的VOCs废气治理,通常为小于1000mg/m3或1000ppm的废气。对于水溶性高的VOCs,可采用生物滴滤法和生物洗涤法;水溶性稍低的,可采用生物滤床。
优缺点:技术较为成熟,运行成本较低。但处理效率可能受微生物活性、温度、湿度等条件影响。
低温等离子体技术
原理:利用电晕放电产生低温等离子体,内部富含极高化学活性的粒子(如电子、离子、自由基和激发态分子等),与废气中的污染物质反应,从而转化为CO2和H2O等物质。
适用条件:适用范围广,净化效率高,尤其适用于其他方法难以处理的多组分恶臭气体,如化工、医药等行业。
优缺点:电子能量高,几乎可以和所有恶臭气体发生反应;进气要求广谱,工艺链短;操作方便,即开即用,运行成本低。但可能需要与其他治理技术联用以达到更佳效果。
UV紫外法
原理:利用特制的高能高臭氧UV紫外线光束照射废气,改变废气的分子结构,使有机或无机高分子废气化合物分子链在高能紫外线光束照射下,降解转化成低分子化合物。
适用条件:适用范围较广,可用于处理多种类型的VOCs废气。
优缺点:占地面积小,运行成本较低,设备投资较低。但需要定期维护UV灯以确保其正常运行和效果。