废水中挥发性有机物的去除
有机化合物的环境污染与治理方法

有机化合物的环境污染与治理方法随着人类经济社会的发展,有机化合物的使用量不断增加,同时也带来了环境污染的问题。
有机化合物的排放直接影响到大气、水体和土壤的质量,进而对生态系统和人类健康造成潜在的威胁。
本文将探讨有机化合物的环境污染问题,并介绍一些治理方法。
一、有机化合物的环境污染1. 大气污染有机化合物是大气中的重要污染物之一,主要来自工业生产、交通尾气和农业活动。
常见的有机化合物污染物包括挥发性有机化合物(VOCs)、多环芳烃(PAHs)和卤代有机化合物等。
这些物质在大气中长时间滞留,会通过光化学反应形成臭氧和其他有害空气污染物,对人体健康和植被生长造成危害。
2. 水体污染工业废水、城市污水和农业农药等都是有机化合物进入水体的重要源头。
这些有机物在水体中很难降解,积累后可导致水质恶化。
一些有机污染物具有潜在的毒性和致癌性,对水生生物和人类健康造成威胁。
3. 土壤污染农药、工业废弃物和生活垃圾等也会导致土壤的有机化合物污染。
这些有机物通过土壤颗粒的吸附和迁移,进而影响土壤质量和生态系统。
长期的土壤有机污染可导致农作物生长受限和地下水污染。
二、治理方法1. 制定严格的法规和标准在治理有机化合物的环境污染问题上,制定严格的法规和标准是必不可少的措施。
政府应加强对有机化合物排放的监管,限制排放浓度和总量,同时提高企业和个人的环保意识,加强环境管理。
2. 推广清洁生产技术清洁生产技术是降低有机化合物排放的有效手段之一。
通过改进生产工艺,减少或避免有机物的使用和产生,通过回收和再利用等方式减少污染物的排放,达到减少有机物排放的目的。
3. 加强大气污染治理针对大气中的有机化合物污染物,应采取综合治理措施,包括加强工业源和交通源的排放控制,推广清洁能源替代传统能源,合理规划城市交通,减少交通尾气排放等。
4. 加强水体和土壤污染治理对于水体和土壤的有机化合物污染,应加强废水处理和污水处理站的建设与管理,推广生态修复技术,建立健全的水资源和土壤环境保护机制。
VOCS废气处理10大工艺技术

VOCS废气处理10大工艺技术VOC是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写。
普通意义上的VOC就是指挥发性有机物;但是环保意义上的定义是指活泼的一类挥发性有机物,即会产生危害的那一类挥发性有机物。
本文详细介绍了七种VOC废气处理的主要技术。
一、VOC废气处理技术——热破坏法热破坏法是指直接和辅助燃烧有机气体,也就是VOC,或利用合适的催化剂加快VOC的化学反应,最终达到降低有机物浓度,使其不再具有危害性的一种处理方法。
热破坏法对于浓度较低的有机废气处理效果比较好,因此,在处理低浓度废气中得到了广泛应用。
这种方法主要分为两种,即直接火焰燃烧和催化燃烧。
直接火焰燃烧对有机废气的热处理效率相对较高,一般情况下可达到 99%。
而催化燃烧指的是在催化床层的作用下,加快有机废气的化学反应速度。
这种方法比直接燃烧用时更少,是高浓度、小流量有机废气净化的首选技术。
二、VOC废气处理技术——吸附法有机废气中的吸附法主要适用于低浓度、高通量有机废气。
现阶段,这种有机废气的处理方法已经相当成熟,能量消耗比较小,但是处理效率却非常高,而且可以彻底净化有害有机废气。
实践证明,这种处理方法值得推广应用。
但是这种方法也存在一定缺陷,它需要的设备体积比较庞大,而且工艺流程比较复杂;如果废气中有大量杂质,则容易导致工作人员中毒。
所以,使用此方法处理废气的关键在于吸附剂。
当前,采用吸附法处理有机废气,多使用活性炭,主要是因为活性炭细孔结构比较好,吸附性比较强。
此外,经过氧化铁或臭氧处理,活性炭的吸附性能将会更好,有机废气的处理将会更加安全和有效。
三、VOC废气处理技术——生物处理法生物法净化voc废气是近年发展起来的空气污染控制技术,它比传统工艺投资少,运行费用低,操作简单,应用范围广,是最有望替代燃烧法和吸附净化法的新技术。
从处理的基本原理上讲,采用生物处理方法处理有机废气,是使用微生物的生理过程把有机废气中的有害物质转化为简单的无机物,比如CO2、H2O 和其它简单无机物等。
江苏重点行业挥发性有机物污染控制指南

江苏重点行业挥发性有机物污染控制指南公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]江苏省重点行业挥发性有机物污染控制指南日期:2014/6/5 14:49:16 人气:7824一、总体要求(一)所有产生有机废气污染的企业,应优先采用环保型原辅料、生产工艺和装备,对相应生产单元或设施进行密闭,从源头控制VOCs的产生,减少废气污染物排放。
(二)鼓励对排放的VOCs进行回收利用,并优先在生产系统内回用。
对浓度、性状差异较大的废气应分类收集,并采用适宜的方式进行有效处理,确保VOCs总去除率满足管理要求,其中有机化工、医药化工、橡胶和塑料制品(有溶剂浸胶工艺人溶剂型涂料表面涂装、包装印刷业的VOCs总收集、净化处理率均不低于90%,其他行业原则上不低于75%。
废气处理的工艺路线应根据废气产生量、污染物组分和性质、温度、压力等因素,综合分析后合理选择,具体要求如下:1、对于5000ppm以上的高浓度VOCs废气,优先采用冷凝、吸附回收等技术对废气中的VOCs回收利用,并辅以其他治理技术实现达标排放。
2、对于1000ppm~5000ppm的中等浓度VOCs废气,具备回收价值的宜采用吸附技术回收有机溶剂,不具备回收价值的可采用催化燃烧、RTO炉高温焚烧等技术净化后达标排放。
当采用热力焚烧技术进行净化时,宜对燃烧后的热量回收利用。
3、对于1000ppm以下的低浓度VOCs废气,有回收价值时宜采用吸附技术回收处理,无回收价值时优先采用吸附浓缩一高温燃烧、微生物处理、填料塔吸收等技术净化处理后达标排放。
4、含恶臭类的气体可采用微生物净化技术、低温等离子技术、吸附或吸收技术、热力焚烧技术等净化后达标排放,同时不对周边敏感保护目标产生影响。
5、对台尘、含气溶胶、高湿废气,在采用活性炭吸附、催化燃烧、RTO焚烧、低温等离子等工艺处理前应先采用高效除尘、除雾等装置进行预处理。
6、对于高温焚烧过程中产生的含硫、氮、氯等的无机废气,以及吸附、吸收、冷凝、生物等治理工艺过程中所产生的含有机物的废水,应处理后达标排放。
化工生产废水处理标准与排放限值与监测方法与环境保护措施

化工生产废水处理标准与排放限值与监测方法与环境保护措施引言随着化工行业的快速发展,废水治理成为了一项必要的环保任务。
本文将从化工生产废水处理标准、排放限值、监测方法和环境保护措施等四个方面进行论述,旨在促进我国化工行业的可持续发展。
一、化工生产废水处理标准化工行业废水处理标准是保证废水处理质量达到国家要求的基础。
根据不同的化工生产工艺、产物和污染物特性,我们制定了一系列废水处理标准。
这些标准主要包括:1. 总氮排放限值:化工废水中氮含量较高,对环境造成严重影响。
针对不同化工生产工艺,制定了不同的总氮排放标准,旨在控制化工废水中氮污染物的排放。
2. 总磷排放限值:磷排放是导致水体富营养化的主要原因之一。
化工行业废水中磷含量较高,必须制定合理的磷排放标准,以减少对水体的污染。
3. 挥发性有机物(VOCs)排放限值:VOCs是化工废水中的一类有机污染物,具有较高的挥发性和毒性。
针对不同产业和生产工艺,制定了不同的VOCs排放标准,以确保化工废水中VOCs的治理达标。
二、排放限值与治理措施为了控制化工废水对环境的不良影响,不同行业和工艺的化工企业,需要按照国家规定的排放限值进行废水处理。
以下是一些典型污染物的排放标准和治理措施:1. 重金属排放限值与治理:重金属是化工废水中的主要污染物之一。
针对不同重金属的毒性和排放特点,制定了相应的排放限值。
化工企业应采取合适的技术手段,如絮凝沉淀、离子交换、膜分离等,有效降低废水中重金属的浓度。
2. 有机污染物排放限值与治理:有机污染物是化工废水的主要组成部分之一,也是环境中的主要污染源之一。
制定了相应的有机污染物排放标准,要求化工企业采用生物降解、化学氧化等方法,有效去除有机污染物。
3. pH值和温度控制:废水中的pH值和温度对生态环境具有重要影响。
制定了pH值和温度的排放标准,要求化工企业采取适当的调节措施,确保废水的酸碱度和温度在一定范围内。
三、废水监测方法与技术为了保证化工企业废水排放的质量和符合国家标准,必须进行废水监测工作。
废气中挥发性有机物的治理_赵江力

HEBEI HUAGONG第35卷第4期2012年4月V ol.35,No.4Apr.2012废气中挥发性有机物的治理赵江力1,次会玲2(1.石家庄经济技术开发区东方热电有限公司,河北石家庄052160;2.晋煤金石化工投资集团有限公司,河北石家庄050041)摘要:介绍了工业废气中挥发性有机物的来源和危害,阐述了挥发性有机物治理技术的原理及国内外研究进展,并探讨了其发展前景和研究方向。
关键词:废气;挥发性有机物;治理中图分类号:X 701文献标识码:A文章编号:1003-5095(2012)04-0076-03Treatment for Volatile Organic Compounds in Waste GasZHAO Jiang-li 1,CI Hui-ling 2(1.Dongfang Thermoelectric Co.,Ltd,Shijiazhuang Economic and Technological Development Zone,Shijiazhuang 052160,China;2.Jinmei Jinshi Chemical Investment Group Co.,Ltd,Shijiazhuang 050041,China)Abstract:To introduce the sources and hazards of volatile organic compounds in industrial waste gas,emphasize the prin-ciples and research progress of the treatment technologies for volatile organic compounds,and discuss their development prospects and research direction.Key words:waste gas;volatile organic compound ;treatment随着经济发展和城市化进程的不断加快,空气质量受到了严重的破坏,挥发性有机物的污染问题日趋严重,已成为影响城市可持续发展的重要因素。
PTA污水处理过程中的VOC治理

PTA污水处理过程中的VOC治理发布时间:2022-01-19T07:46:47.950Z 来源:《新型城镇化》2021年24期作者:张毅[导读] 还含有大量苯系类有机物。
通过采用碱液喷淋塔+三级生物滤池对VOC气体进行净化处理,排放尾气达到尾气相关排放指标。
身份证号码:12010519860703xxxx 摘要:水污染问题的日益加剧使水资源逐年减少,国家、地区以及各行业已开始颁布或制定严格的节水减排指标,特别是现已实施或即将实施的废水排放标准将给炼化企业废水达标和污水回用带来极大的困难和压力。
PTA污水处理过程中产生的VOC气体,除含有恶臭污染物H2S外,还含有大量苯系类有机物。
通过采用碱液喷淋塔+三级生物滤池对VOC气体进行净化处理,排放尾气达到尾气相关排放指标。
关键词:PTA污水处理;VOC治理前言中国石化扬子分公司水厂净二车间负责化工厂PTA废水的处理工作。
主要设施包括酸化沉淀池、调节池、厌氧池、接触氧化池等,其中部分污水池为敞口式布置,污水临时存储及生化处理过程中有VOC气体扩散,产生恶臭气味,影响环境空气质量。
2014年,扬子公司对这些敞开式箱池进行加盖密封,采用碱洗、生物滤池等工艺治理这些有机废气,取得了良好的运行效果。
1、PTA污水处理中VOC气体特点及危害VOC是挥发性有机化合物的英文缩写,环保意义上的定义是指活泼的一类挥发性有机物,即会产生危害的那一类挥发性有机物。
PTA 废水成分比较复杂,含有醋酸、苯甲酸、对苯二甲酸、对甲基苯甲酸等杂质,可生化系数一般不高于0.3,是大型化学工程中相对典型的难处理有机废水。
在PTA污水处理过程中,VOC来源包括:(1)污水中易挥发性苯系有机物和无机物,(2)废水处理过程中添加的药剂以及污泥脱水、TA脱水等辅助过程中的挥发性气体。
其主要成分为碳氢化合物、硫化物、苯系物,具体为硫化氢(H2S)、对二甲苯、对苯二甲酸(TA)、甲基苯甲酸、醋酸甲醛、醋酸及溴化物等。
废气中有机溶剂的处理及回收
ECOLOGY区域治理废气中有机溶剂的处理及回收陈彦红1,刘会21.山东富鼎环保科技有限公司;2.山东鲁环检测科技有限公司摘要:工业废气中含有大量的有机溶剂,这些有机溶剂具有很强的毒性,如果未经处理直接进入大气,会造成严重污染问题,对动植物及人类生命健康产生威胁。
在加强生态平衡发展战略与低碳经济社会的构建的背景下,研究废气中有机溶剂的处理及回收,可以减少环境污染问题、提高资源的利用效率。
本文讨论了该过程中有机溶剂的处理与回收,对这些问题提出合理建议。
关键词:废气;有机溶剂;处理;回收中图分类号:X701 文献标识码:A 文章编号:2096-4595(2020)37-0129-0001一、前言有机溶剂具有挥发性,在太阳光照射下产生光化学反应,生成化学烟雾,这种烟雾具有很强的毒性,可以长期存在于大气中而不分解,对人体、动植物健康及地球环境造成危害。
因此,如何科学处理和回收废气中的有机溶剂是相关人员必须思考和解决的问题。
二、废气中有机溶剂处理与回收近年来,碳吸附技术得到了飞速的发展,同时,新技术、新设备也不断涌现。
例如,沸石可以实现有机溶剂回收。
这些技术和设备也可用于氮氧化物等无机气体废气处理,不仅回收率高,无污染,还能提高废气的分离效率和效果,在各种有机废气回收方面体现出非常重要的应用价值[1]。
(一)吸收法吸收法主要是指通过借助液化气体,实现对废气的有效吸收。
吸收法在具体的运用中,需要利用可溶性物质,科学调整和控制高温变化状态。
吸收法随着技术的不断发展,被广泛地应用于其他行业中[2]。
通常情况下,不同的溶剂吸收法所起到的效果存在很大差异,因此,为了充分发挥和利用吸收法的应用优势,相关人员选用合适的溶剂吸收法,以保证溶剂的吸收效率和效果。
颗粒活性炭吸附回收技术的应用是最广泛的,这是由于活性炭纤维或有机多孔结构具有较大的比表面积,具有较强的吸附性。
(二)冷凝法冷凝法便于废气直接分离回收,是最简单的回收技术。
硅烷污水处理方案
硅烷污水处理方案一、背景介绍硅烷污水是指含有硅烷类化合物的废水,通常来自于硅烷生产过程中的废水排放。
硅烷类化合物具有高度的挥发性和易燃性,对环境和人体健康造成潜在危害。
因此,对硅烷污水进行有效处理是非常重要的。
二、硅烷污水特性分析硅烷污水的特性主要包括以下几个方面:1. 高浓度:硅烷污水中硅烷类化合物的浓度较高,通常在几百至几千毫克/升。
2. 挥发性:硅烷类化合物具有高度的挥发性,容易从水中蒸发。
3. 易燃性:硅烷类化合物易燃,容易引起火灾和爆炸。
4. 有机物污染:硅烷污水中还可能含有其他有机物污染物,如溶剂、重金属等。
三、硅烷污水处理方案针对硅烷污水的特性,我们提出以下处理方案:1. 预处理硅烷污水在处理前需要进行预处理,主要包括沉淀、调节pH值等步骤,以去除悬浮物和调整水质。
2. 活性炭吸附采用活性炭吸附是处理硅烷污水的有效方法之一。
活性炭具有较大的比表面积和孔隙结构,能够吸附有机物和硅烷类化合物。
通过将硅烷污水通过活性炭床,可以有效地去除硅烷类化合物。
3. 膜分离技术膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等,可以将硅烷污水中的有机物和溶解性固体去除。
膜分离技术具有高效、节能的特点,适合于硅烷污水的处理。
4. 生物处理生物处理是一种利用微生物降解有机物的方法,可以有效地去除硅烷污水中的有机物。
通过构建合适的生物反应器,培养适宜的微生物群落,可以将硅烷类化合物降解为无害的物质。
5. 活性污泥法活性污泥法是一种常用的生物处理方法,通过将硅烷污水与活性污泥接触,利用污泥中的微生物对有机物进行降解。
该方法具有操作简单、处理效果稳定等优点。
6. 植物处理植物处理是一种利用植物吸收和降解有机物的方法,适合于硅烷污水中有机物含量较低的情况。
通过植物的根系和叶片吸附和降解有机物,可以有效地净化硅烷污水。
四、处理效果评估对于硅烷污水处理方案的效果评估可以从以下几个方面进行:1. 去除率:评估处理方案对硅烷类化合物和有机物的去除率,以确定处理效果的好坏。
河北工业企业挥发性有机物排放控制标准DB13 2322-2016
ICS 13.020.40Z 05DB13河北省地方标准DB 13/ 2322—2016工业企业挥发性有机物排放控制标准Emission Control Standard of Volatile Organic Compounds for Industrial Enterprises2016 - 02 - 24 发布2016 - 02 - 24 实施河北省质量技术监督局发布河北省环境保护厅前言本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由河北省环境保护厅提出并归口。
本标准主要起草单位:河北省环境科学研究院、河北环境工程技术中心。
本标准主要起草人:邢书彬、赵树慈、倪爽英、王洪华、曹鹏、雷永从、鲍晓磊、张焕坤、陆雅静、赵卫凤、周琳、李媚、成国庆。
本标准由河北省环境保护厅负责解释。
DB13/ 2322—2016 工业企业挥发性有机物排放控制标准1 范围本标准规定了挥发性有机污染物排放控制要求、污染物监测要求、实施与监督要求。
本标准适用于现有和新建工业企业或生产设施的废气中挥发性有机物的排放管理,以及建设项目的环境影响评价、环境保护设施设计、竣工环境保护验收及其投产后挥发性有机物的排放管理。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 15516 空气质量甲醛的测定乙酰丙酮分光光度法GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物和气态污染物采样方法GB/T 8017 石油产品蒸气压的测定雷德法HJ/T 32 固定污染源排气中酚类化合物的测定4-氨基安替比林分光光度法HJ/T 33 固定污染源排气中甲醇的测定气相色谱法HJ/T 38 固定污染源排气中非甲烷总烃的测定气相色谱法HJ/T 55 大气污染物无组织排放监测技术导则HJ/T 75 固定污染源烟气排放连续监测技术规范(试行)HJ/T 76 固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法(试行)HJ/T 373 固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范(试行)HJ/T 397 固定源废气监测技术规范HJ 583 环境空气苯系物的测定固体吸附/热脱附-气相色谱法HJ 584 环境空气苯系物的测定活性炭吸附/二硫化碳解吸-气相色谱法HJ 644 环境空气挥发性有机物的测定吸附管采样-热脱附/气相色谱-质谱法HJ 683 环境空气醛、酮类化合物的测定高效液相色谱法HJ 732 固定污染源废气挥发性有机物的采样气袋法HJ 733 泄漏和敞开液面排放的挥发性有机物检测技术导则HJ 734 固定污染源废气挥发性有机物的测定固相吸附-热脱附/气相色谱-质谱法3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
挥发性有机物(VOCs)综合整治工作对策建议
拟于今年8月份出台全省挥发性有机物综合整治方案或重点行
业整治方案,并配套发布重点减排项目清单。
尚未制定重点行业VOCs排放地方标准。
综合整治工作思路相关建议
综合整治工作思路相关建议
一、四大排放源统筹考虑
(1)交通源
机动车、油品储运销
• 特定条件下具有挥发性的有机化合物的统称,主要包括非甲烷总 烃、含氧有机物、卤代烃、含氮/含硫化合物等。 拓展交流 • 有机合成 挥发性有机物 光化学(氧化)反应 半挥发性/ 低挥发性有机物及其他 • 挥发性有机物 一次有机气溶胶 二次有机气溶胶 半挥发性/低挥发性有机物
• 有机气溶胶与PM10、PM2.5的关系,质量贡献率为30%~60%
期间已率先启动VOCs新增总量替代工作,其中武汉市对新建项目 的VOCs排放量实行现役源2倍削减量替代。
当前我省存在的问题和不足
二、污染治理相关政策制定滞后
(1)外省污染治理相关政策制定情况 目前,北京、上海、浙江、广东、河北、江苏、安徽、陕西 均已出台VOCs治理相关政策。 北京已经制定12项涉及VOCs排放的重点行业地方标准,并在
当前我省存在的问题和不足
一、近年来我省VOCs治理工作情况
(2)开展石化企业污染源排查与综合整治 已组织全省开展石化行业VOCs污染源摸底排查,建立全省石 化企业污染源初步清单。
联合安监、质监部门指导新改扩建项目优化设计和设备选型 ,建立密闭废气收集系统与治理措施,从源头提升防泄漏水平。
督促重点企业武汉石化、荆门石化、金澳科技建立“泄露检测 与修复(LDAR)”制度,逐步推行“泄露检测与修复(LDAR)”, 开展LDAR试点工作。
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废水中挥发性有机物的去除姜金华;乔桂枝;王立新【摘要】挥发性有机物(VOCs)是一类主要的污染物,其主要成分为烃类、卤代烃、氮烃、含氧烃、硫烃及低沸点的多环香烃等。
本文概述了国内外对含VOCs 废水的主要治理方法:微生物降解法、气提法、渗透蒸发法和吸附法。
最后对VOCs废水处理提出了自己的见解。
%Volatile organic compounds(VOCs)was a kind of major pollutants,and the main ingredient of it were hydrocarbons,halogenated hydrocarbons,nitrogen,sulfur,oxygen containing hydrocarbon generation and low boiling point of polycyclic aromatic hydrocarbons and so on.An overview of domestic and foreign to the wastewater containing VOCs control methods were proposed,such as microbial degradation,air stripping,pervaporation and adsorption method.Some views on treatments of wastewater contained VOCs were put forward.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2012(040)015【总页数】3页(P43-45)【关键词】挥发性有机物;废水;去除;渗透汽化【作者】姜金华;乔桂枝;王立新【作者单位】陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司,陕西榆林719319;陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司,陕西榆林719319;吉林石化公司丙烯腈厂,吉林吉林132021【正文语种】中文【中图分类】X703挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,简称VOCs)通常是指沸点小于260℃并且(或者)室温下的饱和蒸汽压大于133.322 kPa的有机化合物,其主要成分为烃类、卤代烃、氮烃、含氧烃、硫烃及低沸点的多环香烃等。
VOCs作为一类主要的污染物,大多对人体具有神经毒性、肾脏和肝脏毒性;有些能损害血液成分和心血管系统,引起胃肠道紊乱,诱发免疫系统、内分泌系统及造血系统疾病,造成代谢缺陷;部分(如三氯乙烯、四氯乙烯、苯、多环芳烃等)被列为致癌物。
同时,因其挥发性存在污染的相态转移(如由液相转到气相),所以会有可能引发新的污染(如大气污染),VOCs现已被视为距粉尘之后的第二类大气污染物,这就给液态条件下的治理和修复带来限制。
由于VOCs的危险性,西方发达国家已经颁布了相关法令,对其的排放进行管制。
美国通过了《净水法》,将工业生产中的129种污染物列为有毒污染物,其中大部分为VOCs。
我国也颁布了《中华人民共和国大气污染防治法》,要求对工业生产中.产生的VOCs进行回收利用和处理。
VOCs对水体的污染已引起国际科技界和医学界的普遍关注和重视。
当前,国内外对含VOCs废水的治理研究主要可分为生物降解法和物化法两大类。
微生物降解法就是利用好氧或厌氧微生物通过代谢作用把有机物降解为小分子物质或合成自身的物质,从而去除有机物污染的方法。
物化法就是利用各种物理、化学手段将有机物分离或分解的方法,主要包括气提法、吸附法、氧化法、超声波法、光降解法、萃取法、水解法等。
物化法既可以作为预处理手段,又可以作为单一的处理手段。
当然还有一些其他方法,例如近些年发展的植物修复法等。
1.1 微生物降解法微生物降解法是利用微生物的代谢将有机污染物同化或分解的办法。
微生物可以是大自然已存的,也可以是人工培养驯化的。
由于微生物的降解过程、条件和参与降解微生物种类不同,微生物降解法可简单的分为好氧与厌氧降解两大类,两类降解的基本过程如下:好氧降解:有机物+氧气+好氧微生物/酶→水+二氧化碳+无机养分+能量厌氧降解:有机物+厌氧与兼氧微生物/酶→降解的有机产物+无机养分+能量一般情况下,上述两类反应在不同种类微生物的参与下进行。
好氧降解中,有机污染物可被彻底氧化分解为水和二氧化碳;而厌氧反应中,原有机物质的化学结构被改变,分解为小分子中间产物。
好氧与厌氧反应均释放能量和无机养分,用于微生物的新陈代谢。
好氧与厌氧分解均释放能量和无机养分,为微生物生长所利用。
好氧降解不仅彻底,反应速率也较高,因此成为生化处理技术的主体。
厌氧反应较缓慢,有机物质转化所需的时间较长,但厌氧过程有两个重要作用:一是可以降低废水中有机物质的浓度;二是可以转化一些好氧微生物难以直接分解利用的难降解有机物质。
生物法处理VOCs较有成效,同时还具有设备简单、运行费用低、较少形成二次污染等优点,因此生物法已成为一项主要的VOCs处理技术。
生物滴滤器是近年来研究最为活跃的一种净化设备形式。
生物滴滤器主要是利用异养微生物的代谢过程来去除污染物,微生物的量和活性对生物净化过程有决定性的影响。
生物滴滤器内的生物相主要由细菌组成,也含有放线菌和真菌。
生物滴滤器中常见的细菌有Pseudomonas putida(恶臭假单胞菌)、Pseudomonas aeruginosa(铜绿假单胞菌)、Pseudomonas fluorescens(荧光假单胞菌)等[1]。
生物滴滤器中挥发性有机物的去除效率受填料、营养液、进气等诸多因素的影响[2]。
陈蓉[3]在实验中发现,净化效率随填料的比表面积增大而增加,但当比表面积较大时,净化效率随比表面积增大而缓慢增加。
朱学庆[4]在实验中发现作为氮源的硝酸盐浓度在一定范围内增加的过程中,去除效率由72%增长到接近100%。
在实际应用中,应当根据实际情况,遵照排放要求,注重主要影响因素,兼顾次要影响因素,选择最适宜的实验条件,以便最大程度地提高挥发性有机物的去除效率。
1.2 气提法(Air Stripping)气提法是利用VOCs的挥发性,一般通过气体的流动把挥发性有机物从水相带到气相或者通过加热利用其自身的挥发性由水相传递到气相。
气提法因涉及到VOCs 的相态转移,故需要后续处理(如冷凝回收、活性炭吸附、直接焚烧等)。
传统的气提手段主要包括纯曝气法、加热法(煮沸法)、填料塔气提法(Packed Tower Aeration,PAT)。
其中,以PAT的效率、费用最优,而且十分适于处理含高浓度 VOCs的废水,曾被USEPA认为是去除饮用水中VOCs最可用(Best Available Technology,BAT)的技术。
利用气提方法开展对含VOCs废水的研究由来已久,操作简单,效果优良。
尽管气提法(尤其是PAT法)被认为是去除VOCs的最有效方法,但是我们不难发现其所需的气量较大,气水比一般在100∶1以上,处理过程中会存在气液接触不均匀、液体沟流或壁流等不利现象。
同时,因所需气量大用冷凝法处理不可行,一般需要用活性炭吸附法或其它氧化法(如焚烧、光催化氧化)进行后续处理。
这样一方面会增加工艺的复杂性,另一方面也会加大处理费用。
此外,活性炭吸附法还会涉及吸附剂的再生问题,氧化法可能会有新的污染物生成。
因此,很有必要考虑一种新型的气提方法,基于此科研人员开发了膜气提(Membrane Air Stripping,MAS)技术,其被认为是一种可以克服PAT众多不足的新兴技术。
MAS因也涉及VOCs从一相到另一相的转移,故也需要后续处理。
但其所用气量很小,容易采用冷阱冷凝进行回收处理。
因此,可以认为MAS是一极具发展潜力和空间的含VOCs废水治理技术。
许丽娟[5]采用膜气提法去除甲基叔丁基醚(MTBE)。
研究各种操作条件对MTBE 去除效果的影响,建立了用于MAS实验的装置,进行了一系列的MAS实验。
MAS去除MTBE的实验结果表明:料液初始浓度对MTBE的去除率几乎没有影响;系统温度升高、液速和气速增大对去除率具有一定的促进作用;气相压力对去除率的影响很小;溶液中有些共存有机物的存在也会对MAS去除MTBE产生一定的影响。
正交实验结果表明气体流速对去除的影响最为显著;用MAS技术去除MTBE,去除率可达到97%左右。
因此,将MAS技术用于去除水体中的VOCs是可行且有效的。
1.3 渗透蒸发法渗透蒸发(Pervaporation.PV)直到20世纪80年代初才引起研究者们的广泛兴趣。
初步的PV研究主要是针对膜的开发、操作变量的影响以及过程的合成、PV技术的原理和应用前景等,已取得了一定的成绩。
渗透蒸发技术用于地下水或排水道中的挥发性有机物(Volatile organic compounds,VOCs)的处理很有前途。
对于脱除水中VOCs的膜材料的开发、PV中试规模试验、以及现场试验都已经成功实现。
与传统的方法相比,PV没有气体散发造成的二次污染、以及昂贵的炭再生问题,并且效率高、费用合理;另外,PV还具有紧凑的膜组件设计、回收的VOCs溶剂可能再循环或再使用等优点[6]。
姜忠义等[7]采用自制的PDMS膜研究了从VOCs(挥发性有机化合物)稀水溶液中脱除VOCs的渗透蒸发过程。
以分离因子和渗透通量为评价指标,考察了料液浓度、温度和流动状况以及膜下游压力对膜的渗透蒸发分离性能的影响;并研究了针对脱除水溶液中VOCs的渗透蒸发过程的传质模型。
实验结果表明,自制的渗透蒸发膜对苯的稀水溶液具有很好的分离性能。
膜的分离因子和渗透通量随料液浓度、料液流率升高呈线性增大;随着料液温度的升高,膜的分离因子有一极大值,而膜的渗透通量按Arrhenrius方程增大;随着膜下游压力的升高,膜的分离因子增大,而膜的渗透通量迅速降低。
串联阻力模型可成功用于从稀水溶液中脱除VOCs 的渗透蒸发过程的研究。
Bao-GuoWang等[8]采用填充型膜去除挥发性有机物。
通过GCLF-EOS模型预测溶剂的溶解度,并与UNIFAC-FV模型比较。
对于复杂聚合物体系,GCLF -EOS模型的准确性较高,能准确预测排放体积对溶解度的影响。
通过填充型丙烯酸酯膜的渗透蒸发实验测定苯、甲苯、乙苯的流量,且预测得到的结果和VOC 渗透蒸发实验的结果一致。
此外,还有 Lynnann Hitchens[9]、Hee Jin Kim[10]、Ming Peng [11]、Yingjie Qin[12]、Leland M.Vane[13]等人也对渗透蒸发法去除挥发性有机物进行了研究。
1.4 吸附法吸附法是利用某些具有吸附能力的物质如活性炭、硅胶、沸石分子筛、活性氧化铝等对VOCs进行吸附处理,使水得以净化的方法。