简述有机废气处理技术论文_庄斌,李伟忠

简述有机废气处理技术论文_庄斌,李伟忠

深圳市龙岗区环境保护和水务局 广东深圳 518116

摘要:众所周知,传统的有机废气的治理方法具有局限性,只有深入研究有机废气的处理技术,才能在化工行业高速发展壮大的同时,实现对环境的保护。当前可选择的有机废净化方法非常多,并且具有各自的优缺点和使用范围,而在对其选择时,最重要的依据便是能否达到环境保护的实效性。传统的有机废气处理方法应用比较广泛,而为了继续节约成本、提升效果,还应不断地开发新的工艺。我国正处于发展的快车道,经济建设高速发展特别是工业生产高速发展的同时必须重视环境保护。只有不断开发更新更好的技术,才能实现化工行业的可持续发展,才能增强国家综合竞争力,本文对几种传统的有机废气处理技术做了简要分析,阐述了其应用现状和存在的一定局限性。最后,对于近年来出现的几类新型有机废气处理技术的发展前景进行了一定的展望。

关键词:有机废气;处理技术;研究治理;发展前景

1.传统治理技术的相关概念

1.1活性炭吸附法。活性炭吸附法中的吸附剂可分为物理吸附剂和化学吸附剂两类,其划分依据是根据固体从液相或气相中吸附掉有害成分。由于疏水键的存在,化学吸附剂可以实现对有机废气的吸附而不会对水产生相同的作用,即利用疏水键,化学吸附剂可以实现有机废气与水的分离,从原料中把污染物去除。其原理是没有充分的时间使吸附剂与固相和气相中的废气进行接触,反应程度不高,以致有机污染物在水相中被去除时,化学吸附作用较为明显,但是在去除有机废气中却很少被使用。

因此,物理吸附剂在有机废气的治理中得到广泛的运用,这些材料具有极强的物理吸附性,通常状况下是可用于多种范围的活性炭或沸石。具有传质速率快等优势的材料被用来治理有机废气,因为这样的材料是呈纤维状的,往往比颗粒状和蜂窝状更有优势。

1.2生物处理法。微生物附着在滤料介质中,给定合适的环境,微生物便可以分解废气中的有机成分,作为氮源和碳源分解为无机盐、二氧化碳和水等物质。生物过滤法和生物吸收法组成了生物处理技术,生物过滤法会对有机废气进行降解,当固体介质上的微生物附着、生长时(介构构成固定床层),会吸附通过的有机废气,达到过滤的效果;生物吸收法的本质也是有机废气被微生物分解,当液体和有机废气接触后,液体会吸收有机废气,其原因在于液体中存在微生物的营养配料,以促进微生物的活性。生物处理技术优点较为明显,在运行费用、设备操作、二次污染等方面具有明显优势。

1.3吸收法。在一般情况下吸收法是指液体吸收法,当吸收剂和有害物质接触并对其吸收时,废气和吸收剂接触非常充分,这样有利于接受过程的进行,进而从吸收剂中去除有机废气,经过处理把吸收剂分离,最后便达到了循环利用吸收剂的效果。在现阶段,吸收原理的运用体现之一是废气处理设备中的喷淋装置。物理吸收剂的理论原理是物质具有相似相容的物理性质(分子结构的一致性是其发挥作用的前提),比如像甲醇、丙酮、醚等易于溶于水的气体可以用水作为吸收剂来去除,但是对于结构差异大,不具备相似相容性质的的物质,水便无法起到作用。这时化学吸附法会是一个更好的选择,其主要是通过有机废气与吸附剂上面的基团发生作用。研究者通过对现阶段吸收法在国内外的应用进行试验、总结得出结论,不同吸附剂对有机废气的处理时,因吸附剂的种类不同会产生不同的效果,因此当面对不同有机废气时,应选择不同的吸附法。

2.有机废气治理技术现状

2.1活性炭吸附的限制。使用活性炭吸附污染物是通过将气相的污染物吸附到活性炭中,从根本上没有解决污染的问题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当污染物中只有一种有机气体时,活性炭的吸附效果较为明显,但当多种有机气体混合在一起,同时存在污染物中时,活性炭的吸附作用便会大幅降低。活性炭吸收污染物到一定程度后会达到饱和状态,处理已经饱和了的活性炭的方式主要有两种:一是再生,二是废弃。再生主要是指提取用过的活性炭中的有效部分,重复使用,但是使用过的活性炭有效部分较少,大部分被损坏,而且在不断再生的过程中它的吸附能力会逐渐下降,再生过程产生的尾气会造成二次污染。废弃主要是指把吸附过后的活性炭以填埋或烧掉的方式处理掉,这种方式会造成资源的直接浪费,不利于环境友好型的社会发展。

2.2生物法的限制。微生物在高分子材料中进行降解时,如对苯类物质和PAEs进行降解,速度会非常慢,原因是微生物的酶靠近化合物的分子内部是非常困难的,有机物中的复合物分子和聚合物对这种降解作用具有抵抗作用。这些客观条件在很大程度上限制了生物处理法的应用。

2.3吸收液吸收效率低。液相吸收法是一种物理或化学转变,把污染物从气相转变到液相,针对大风量低浓度的有机废气或高浓度有机废气通过气态污染物液相喷淋吸收的治理效果比较好,但针对低风量低浓度有机废气的治理仍存在一定缺陷。

3.有机废气治理技术展望

3.1生物膜法。人们利用有机生物在自然界中处理废物,特别是通过微生物降解过程,是一种优异的处理手段,在有机污水处理中,利用生物膜法对其处理已经有100多年的发展历史,然而在工业废气处理中,特别是在有机废气的分解、净化方面存在着一定的局限性。作为有机废气治理研究前沿性课题的生物膜法,理论上已得到认可。虽然在有机废气治理上还没有被应用于生产实践,但是得到了业界专业人士的一致好评,定位其具有广泛的应用前景。在具有多孔介质的表面进行生物培养,通过对填料层中的有机气体进行降解,转化掉绝大多数被污染的材料,被称为生物膜法,其结果是把有机废气转化为二氧化碳、水和非酸碱性的盐类。

3.2 UV光催化技术。有机废气通过高能高臭氧的UV紫外线光束照射能产生裂解,如三甲胺、甲硫氢、二甲二硫及苯乙烯等废气,在高能的紫外线光下,苯、二甲苯中的高分子链可以被降解成二氧化碳和水等低分子类的化合物。此外,细菌的核酸被高能UV光照射后会遭到破坏,遭到破坏的细菌对臭氧氧化失去抵抗能力,以达到完全的脱臭和杀灭细菌的作用。

3.3等离子体分解法。在工业生产中,已经运用等离子体分解法技术对氯氟烃进行分解,此方法的优势在于对装置的规模没有严格要求,在比较短的时间内可以完成分解过程,此外,较多的氯氟烃等气体可以在小型装置内处理。等离子体分解法应用设备可以分为两个子系统,首先是超高温加水分解系统,其原理是利用等离子体的化学作用和水蒸气相遇会产生分解,让高频率等离子体瞬间增速,以致在短时间内把温度提高到一万摄氏度。另外一个系统是排气急冷系统,它主要是为了阻止二恶英类的二次合成,其中在高温分解下的排放气体可以被快速冷却到80摄氏度以下。

4.结束语

综上所述,随着社会的不断发展,有机废气的合理、高效处理日益重要,在处理有机废气时,根据不同的实际情况,应选择更合适的技术方法,实现高效的废气处理。同时,有机废气新技术的创新开发尤为重要,推动创新驱动发展,为环境保护贡献一份力量。

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论文作者:庄斌,李伟忠

论文发表刊物:《基层建设》2016年18期

论文发表时间:2016/12/1

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