作为形成PM2.5、O3等污染物重要前提物质之一,VOCs日益成为大气污染防治工作中的难题。《打赢蓝天保卫战三年行动计划》的出台对于VOCs来说带来莫大利好,促使VOCs治理市场一派生机。
前几天分别介绍了吸附处理技术、催化燃烧处理技术、液体吸收处理技术、生物处理技术、光催化氧化处理技术、低温等离子技术,今天继续为您分享膜基吸收技术,一起来看看吧。
膜基吸收技术是采用中空纤维微孔膜,使需要接触的两相分别在膜的两侧流动,两相的接触发生在膜孔内或膜表面的界面上,这样就可避免两相的直接接触,防止了乳化现象的发生。与传统膜分离技术相比,膜基吸收的选择性取决于吸收剂,且膜基吸收只需要用低压作为推动力,使两相流体各自流动,并保持稳定的接触界面。膜基吸收技术处理有机废气,具有流程简单、voCs回收率高、能耗低、无二次污染等优点。该净化技术对极性和非极性挥发性有机废气均能去除,小流量和大流量均能适用,而且它是一个连续过程,净化有机污染废气的效率很高,且可回收有机物。
Majumdar等的研究试验表明,采用此方法对含有甲乙基酮、乙醇等的挥发性有机废气进行净化,去除效率可达90%以上。Obuskovic等将变压吸附理论用于膜基吸收。由于壳程的挥发性有机废气的分压远远小于管程的分压,让废气间歇进入膜管内,当管内压力到与壳程分压相近时,再通入废气,这样操作会提高挥发性有机废气的吸收效果。
在有机废气治理技术中,吸收和吸附技术虽然较为成熟和成型,但由于其处理设备容量有限,吸剂需要再生等问题使得应用受到限制。
光催化氧化技术作为近年发展起来的新研究领域,由于存在设备成本较高和处理对象较单一等问题,尚处于实验室研究阶段,但通过不断的技术创新和开发,该技术也将会走进有机废气处理的实用化行列。
催化燃烧技术不仅可以处理低、高浓度的有机废气,而且设备简单,投资少,操作方便,净化彻底,因此是目前应用广泛的、经济有效的处理技术。目前该技术正以研制新型催化剂,如何防止催化剂因非voCs物质造成的失活和重金属造成的中毒作为研究方向。
生物处理技术因其耗能低、运转费用便宜,较少形成二次污染,适用于不同规模的各类中、低浓度有机废气的处理,目前正受到各国的重视,工业应用实例和应用领域也在不断地扩大,是一种很有应用前景的技术。今后生物处理技术将不同填料的性能研究,不断改进设备结构和工艺条件,重视对不同菌种处理能力的研究作为其研究的重点。
低温等离子技术适于各类VOCs的治理,处理效率高无二次污染物产生,易操作,特别适用于气体流量大、浓度低的有机废气的处理。目前该技术的研究尚处于实验室阶段,今后将会向多方向、多层次发展,如等离子体反应器的设计和研制,反应器长时间运行过程中保证VOCs处理效率稳定方法的研究等。
膜基吸收净化技术有它的特点和优势,但在优势膜和吸收液的选择上还要进行潜心研究,而且操作压力的控制也是此技术的关键所在,目前该技术的研究也仅限于实验室阶段。
总之,在目前已经开发应用和研究的有机废气处理技术中,生物处理技术、催化燃烧技术、低温等离子技术、光催化氧化技术和膜基吸收技术不仅能够有效地解决传统技术对处理低浓度、大气量有机废气不适用的难题,而且具有投资少、运行费用低,废气停留时间短,效率高、稳定、反应彻底且无二次污染的特点,同时还克服了传统方法运行费用高、反应器庞大等缺陷,相信在今后的VOCs污染治理领域更具发展前途。
未来一段时期内,VOCs治理的市场将侧重于两大部分:石化、包装印刷园区和重点VOCs监管企业的监测设备投入;重点企业自行或者委托第三方实施的VOCs回收和末端治理的投入。一旦源头治理的空间洞开,VOCs治理的规模有望大幅扩容,未来5年内不低于3000亿元。