ترکیبات آلی فرار voc

ترکیبات آلی فرار voc ، یکی از آلاینده های مهم آب و  هوا می باشند که علاوه بر اثرات نامطلوب فیزیولوژیکی بر بدن انسان همچون سرطان، جهش ژنتیکی، تحریک چشم، مخاط بینی و گلو، سرگیجه و سردرد و حتی از دست دادن حافظه کوتاه مدت، در حضور اکسیدهای نیتروژن و پرتو فرابنفش موجب شکل گیری آلاینده های فتوشیمیایی و همچنین آئروسل اسیدی شده که پدیده مه دود فتوشیمیایی را موجب می شوند.

منابع انتشار ترکیبات آلی فرار voc ، به دو گروه طبیعی و انسان ساخت تقسیم بندی می شوند. از منابع طبیعی انتشار این ترکیبات می توان به آتشفشان ها و یا آتش سوزی جنگل ها اشاره کرد. از مهمترین منابع انتشار بشر ساخت نیز می توان استفاده از حلال ها (نظیر تینر رنگ)، وسایل نقلیه موتوری و صنعت نفت برشمرد. در بخش صنعت نفت، مخازن نگهداری سوخت سهم مهمی در انتشار ترکیبات آلی فرار voc به اتمسفر دارا می باشند به طوری که علاوه بر آلودگی محیط زیست و ایجاد مشکلات بهداشتی، سالیانه هزینه اقتصادی قابل توجهی را به شرکت ها و پایانه های نگهداری مواد نفتی تحمیل می کنند.

انتشار تركيبات آلي فرار كه از معمولترين آلاينده هاي موجود در واحدهاي تصفيه فاضلاب نیز ميباشند، به دليـل آثـار مخـرب زيسـت محيطي و خطراتي كه براي كاركنان شاغل در اين واحدها دارند، مورد توجه بسياري از سازمانهاي محيط زيست و مراكز پژوهشـي قرار گرفته است. روش هاي تصفيه فاضلاب در ابتدا به منزله پاسخي به نگرانـي در مـورد بهداشت عمومي و شرايط نامساعد ناشـي از دفع فاضلاب در محيط زيست به وجود آمدند. اهداف تصفيه فاضلاب در نيمه اول قرن بيستم مشتمل بـر جداسـازي مـواد معلـق و شناور، تصفيه مواد آلي قابل تجزيه بيولوژيكي و حذف ميكروارگانيزمهاي بيماريزا بود. با اين حال بسياري از اهداف تصفيه طي دوره  فوق برآورده نشد و فاضلابها با تصفيه ناقص به محيط دفع ميشدند.

تعداد تركيبات آلي ساخته شده طي قرن اخيـر در حـدود نـيم ميليون ميباشد و هرساله در حدود 10000تركيب جديد به آنها اضافه ميشـود .در نتيجـه ايـن توليـد فـوق العـاده، ميـزان ايـن تركيبات در فاضلاب شهري و صنعتي رو به افزايش ميباشد و حضور ترکیبات آلی فرار voc و نيز تركيبات آلي فرار سمي Volatile Toxic Organic Compoundsدر فاضلابها نگراني فراواني براي سازمانهاي محـيط زيست فراهم كرده است.

تصفیه فاضلاب داری ترکیبات آلی فرار voc

در تصفيـه اوليه فاضـلاب از عمليات فيزيكي تصفيه نظير آشغالگيري و ته نشيني براي جداسازي مـواد شنــاور و قابـل تـه نشـيني موجود در فاضلاب استفاده ميشود. در تصفيه ثانويه از فرآيندهاي شيميايي و بيولوژيكي براي جداسازي قسمت اعظم مـواد آلـي از فاضلاب استفاده ميشود. در تصفيه نهايي نيز از واحدهاي اضافي عمليات و فرآوري نظيـر سـتونهاي جـذب سـطحي و غيـره بـراي كاهش مقدار آلاينده هايي نظير نيتروژن و فسفراستفاده ميشود.

روشهاي تصفيه اي كه در آنها كاربرد نيروهاي فيزيكي عامل مهمتري ميباشد با عنوان عمليـات واحـد تصـفيه شـناخته شـده انـد و روشهاي تصفيهاي كه در آنها حذف آلايندهها از طريق واكنشهاي شيميايي و بيولوژيكي انجام ميگيرد، با عنوان فرآيندهاي تصـفيه شناخته ميشوند. امروزه عمليات و فرآيندهاي واحد تصفيه باهم ادغام شده و مراحل تصفيه اوليه، ثانويه و نهايي نام گرفته اند.

نياز به تخريب بهتر وارزانتر VOCموجب توسعه روشهاي جديد حذف VOCتحت عنوان روشهاي emergingشده اسـت.چنـدين روش اكسيداسيون پيشرفته موجودكه تركيبهاي مختلفي ازكاتاليستها واكسيد كننده ها رابكار مي برند عبارتنداز:

• هيـدروژن پراكسـيد
•  UV
• دي اكسيد تيتانيم و UV
• ازن و UV

كه معمولا روشهاي جايگزيني را در رابطه با VOC پيشنهاد مي كند اما بـه لحـاظ هزينـه هـاي عمليـاتي و سرما يه گذاري مزيتي بر روشهاي ديگر در حال حاضر ندارند. محقققان و سازندگان تجهيزات اخيراً دو روش كاهش VOCرا ارزيابي مي كنند.روش اكسيداسيون با امواج فـرابنفش و روش پلاسـما.ايـن روشها با محدوديتهاي ويژه اي(به عنوان مثال مشخصات جريان منتشر شونده،مطابقت با آئين نامه ها،ملاحظات اقتصادي) مواجه نـد كـه در دسترس بودن آن ها را به لحاظ تجاري محدود كرده است.

اكسيداسيون UV

اين روش از اكسيد كننده هاي با پايه اكسيژن مثل ازن(O3) ، پراكسـيد(H2O2) ، راديكـال آزاد هيدروكسـيلOH و راديكـال O–بـراي تبديل ترکیبات آلی فرار voc به دي اكسيد كربن و آب در حضور امواج فرا بنفش استفاده مي كند.تابش فرابنفش اكسيد كننده را بـراي نـابودي ترکیبات آلی فرار voc از طريق اكسيداسيون مستقيم تحريك مي كند.در كاربردهاي معيني،از يك برج جذب مرطوب براي حذف كلر وكلريد هيدروژن توليد شده در طي اكسيداسيون حلالهاي كلردارشده استفاده مي شود.يك جاذب كربن نيز ممكـن اسـت بـراي حـذف ترکیبات آلی فرار voc واكـنش نـداده در فراينـد اكسيداسيون بكار رود.زمانيكه محدوده فركانس UVمتناسب با مشخصات جذب تركيب انتخـاب شـود،ماكزيمم بـازده حـذف بدسـت مـي آيد.اين فرايند براي جريانهاي خيلي رقيق انرژي خيلي كافي دارد،و محصولات جانبي آلوده كننده توليد نمي كند.اما،استفاده از بـرج جـذب آب براي تصفيه پساب لازم است.