发表时间:2019-01-03T15:40:43.907Z 来源:《科技研究》2018年10期 作者: 谈锦川
[导读] 探讨家具行业挥发性有机物污染治理技术及其具体应用,以期为家具行业VOCs治理提供借鉴意义。
(重庆市永川区生态环境监测站 632160)
摘要:据2017年北京市环保局所公布的“绩效任务进展”显示,仅在2017年1-6月北京发现的固定污染源环境违法案件便超过两千起,缴纳罚款超过一亿元,其中尤以家具行业为重点关注对象。本文分析了家具行业挥发性有机物所造成的主要危害,从吸附与吸收技术、光催化氧化法、生物技术、低温等离子体技术等四个层面入手,探讨家具行业挥发性有机物污染治理技术及其具体应用,以期为家具行业VOCs治理提供借鉴意义。
关键词:家具行业;挥发性有机物;污染治理技术
引言:近年来家具制造生产行业成为环保部门污染治理的严打对象,在家具生产的过程中所排放的PM2.5、PM10以及TSP等污染物颗粒释放到空气中会对人体健康造成严重威胁,家具制造过程中所产生的粉尘、木屑成为造成空气污染的一大诱因,在家具喷漆过程中所使用的油性涂料也会挥发出大量有害性气体,不仅在家具制造过程中造成空气污染,还会对于家具购买者使用过程中的身体健康造成严重威胁,值得我们进行深入研究。
1家具行业挥发性有机物所造成的主要危害
家具行业所产生的VOCs主要来源于人为源中的工业源和生活源两种,其中工业源主要是指在家具生产过程中所应用的各类涂料、胶粘剂,生活源则是家具在装修装饰过程中所生成的有害物质。家具行业所产生的VOCs主要包含苯类、醛类、酯类以及醇类等,其构成要素较为复杂,通常都会散发着特殊的、具有较强刺激性的气味,不仅会使人体出现不适反应,甚至还具有毒性和致癌的后果,其中尤以甲醛、苯等有害物质为主。除此之外,家具行业的VOCs还极有可能造成二次污染,尤其伴随现如今城市建筑工程数量的增多,导致城市高楼林立、建筑密集,VOCs在紫外线的照射下会发生光化学反应,进而释放出光化学烟雾,造成严重污染。此外,特定条件下VOCs还有可能与大气颗粒物形成SOA,降低大气能见度、引发雾霾,进而对人体产生致癌、致畸的危害。 2家具行业挥发性有机物污染治理技术及其具体运用 2.1吸附与吸收技术
其一是吸附技术,吸附技术在治理VOCs污染中操作最为简单、便捷,适用范围广、推广力度大,主要应用活性炭、硅胶等固态吸附材料使得废气中的VOCs物质得到有效分离,但也需要结合具体的VOCs类别进行吸附材料的合理选取。在家具行业VOCs治理中吸附法的去除效率超过90%,当有害物质脱附后,还可以将相应吸附材料进行回收处理与再利用,具有较强的应用价值。吸附技术尤其适用于家具行业这种浓度较低的废气处理,可以有效发挥吸附VOCs的作用。
其二是吸收技术,与吸附技术的作用原理相同,吸收技术主要是将液体作为吸收剂进行VOCs的吸收,实现废气的有效净化与治理,也应当依据具体的VOCs性质进行吸收剂的合理选择。通常在选用吸收剂时要注意以下几类因素,首先是溶解度大,可以最大限度吸收VOCs;其二是挥发性小,能够延长应用时间,更好的发挥污染治理功效;其三是无腐蚀作用,在吸收污染物质的同时不能对家具造成损毁;其四是无毒无害、不易燃,否则不仅会对家具使用者的身体健康造成慢性影响,甚至还会诱发火灾危害人的生命财产安全。现阶段常用的吸收剂为水、油类等有机溶剂,去除VOCs效率超过90%,其中针对具有较强水溶性的有机物,可以主要选用水作为吸收溶剂;还可以选用沸点高、蒸汽压低的煤油、柴油用作溶剂,经解吸处理后将其中的有机化合物进行回收,便可以实现溶剂的多次利用。 2.2光催化氧化法
光催化氧化法的作用机理与VOCs的二次污染机理类似,也是借助紫外线照射将催化剂表面的挥发性有机物进行吸附,适用于家具行业中的低浓度VOCs污染治理。通常情况下会选用TiO2作为光催化剂,因为其催化活性与紫外线吸收率较强,可以迅速有效的将VOCs降解为二氧化碳和水。然而在实际应用的过程中,常因为反应速率过慢、催化剂失活以及产生中间产物等因素而导致产生二次污染,反而不利于污染治理,因此未来还需要着重强化关于催化剂改性与固定化技术的研究力度,确保能够有效提高催化剂的实效性,提升污染治理水平。
2.3生物技术
生物技术主要是应用生物手段创设生物洗涤床、过滤床以及滴滤床,确保生物滤床表面潮湿、疏松多孔且附着大量微生物,借助一段时间的微生物反应,可以有效将VOSs及无机物降解为二氧化碳和水。该方法虽然操作简单、无二次污染,但由于实验耗时较长、降解速率较低,因此不适宜大量推广,只适用于家具行业这类低浓度的废气处理。其中生物洗涤床主要包含吸收室与活性污泥池两部分,先借助喷淋洗涤液的方式使污染物与氧气转入液相,再使洗涤液流入到活性污泥池当中,经新陈代谢被微生物所分解;生物过滤床则是借助生物填料层的设置,使得废气在经过时被微生物所消化、降解;生物滴滤床则是在填料表面形成生物膜,当废气从底部进入时能够随着上部喷淋的回流液滴流在生物膜中,使废气中的有机物溶于水,被微生物所吸收、分解。近几年来生物技术已经在VOCs污染治理方面取得了突破性进展,未来还需要着重强化生物菌落与填料的研发,进一步提升污染治理成效、拓展应用范围。 2.4低温等离子体技术
低温等离子技术主要是创设含有大量高能活性粒子的非均匀电厂,在此范围内使得VOCs分子的结构被破坏,并产生一系列自由基反应,最终使污染物降解为二氧化碳和水。该技术所用到的装置较为简单,成本造价较低、动能消耗小,且具备较强的抗颗粒物干扰能力,在家具行业VOCs治理中具有较为广泛的应用价值。
结论:总而言之,相较于发达国家而言,我国在VOCs治理方面存在严重的技术不足、设备落后、治理重视程度低等问题,对于空气污染及人体健康造成了双重威胁。未来应当着重从发展势头日渐迅猛的家具行业入手,强化源头防范、过程控制以及事后治理,确保能够构建完备的评估标准、落实技术规范,安排相关环保部门加强监管与整治,借助完备的技术保障发挥污染治理实效,进一步降低污染、提高空气质量、保护人体健康。
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