卞光明
(江蘇綠源工程設計研究有限公司 江蘇連云港 222000)
隨著石化產業、涂裝產業、印刷產業以及運輸產業等的不斷發展,有機廢氣對大氣環境的污染也越來越嚴重,嚴重影響到人類以及動植物的健康成長。目前這些企業均存在排放機制不健全的問題,再加上相關部門監管不嚴等因素,令有機廢氣未經處理就排放到大氣當中,從而造成了嚴重的后果。因此,加大對有機廢氣的處理力度,提高有機廢氣的處理技術有非常重大的意義。目前,在有機廢氣處理方面,已經形成了一些比較成熟的工藝技術,并取得一定成效。
熱破壞法在處理有機廢氣上有著比較廣泛的應用,也是許多學者關注的對象。熱破壞法更加適用于低濃度的有機化合物的處理,主要原理是利用火焰的燃燒將有機廢氣分子進行破壞分解,通常分為直接火焰燃燒和催化燃燒兩種工藝。其中催化燃燒工藝比直接燃燒工藝耗時短,這主要取決于所使用的催化劑,因此在投資費用上也比較高。近些年來,許多學者研究以陶瓷為載體的催化劑體系,取得了一定的成就。
通過利用液體吸收劑吸附有機廢氣達到處理有機廢氣的方法稱為液體吸收法。但是,一般有機廢氣溶解性差,因此其應用也就受到限制。為了提高吸收效果,常常在水中摻入液體石油類物質和表面活性劑,形成乳液體系。因為根據相似相容原理,有機廢氣更易溶解于石油類物質。近些年來,有人對環糊精作為有機鹵化物的吸收液進行了研究,因為環糊精是天然高分子有機物,無毒不污染,并且具有較好的解吸率,能夠反復利用,充分達到了節約資源的目的。
吸附法主要是應用具有細孔結構的吸附體對有機廢氣進行吸收,這些吸附體一般內表面積比較大,價格便宜,對有機氣體的吸附率也比較高。吸附法在去除有機廢氣的應用上比較成熟,凈化徹底,但是設備要求比較高,流程相對復雜。吸附法目前主要應用于低濃度有機廢氣的處理上。
不同溫度下,有機化合物具有不同的飽和蒸汽壓,利用這一特性便能夠將氣態的有機污染物通過冷凝從廢氣中分離出來。一般冷凝過程可以通過提高壓力或降低溫度來實現。冷凝法處理有機廢氣盡管凈化效率高,但是條件比較苛刻,因此運行費用高,能耗大。因此此方法常與其他方法聯合應用,用以回收有經濟價值的產品。
隨著科技的發展,脈沖電暈法、等離子體分解法等高科技有機廢氣處理技術相繼出現。
脈沖電暈法是通過在高電壓上加上一個脈沖電壓,從而在常溫常壓下產生非平衡等離子體,產生高能電子、氧離子、氫氧根離子等活性粒子,從而對有害有機化合物進行氧化降解,從而達到凈化有機廢氣的目的。實驗表明,在常溫常壓下,該法能夠取得較理想的效果。
利用光能將氣態有機污染物進行氧化分解的處理方法即為光分解法。目前研究比較火熱的是光催化降解技術,研究表明,絕大多數有機廢氣分子都能夠發生光催化分解。但是此方法受催化劑的影響比較大,因此還不能應用于工業生產當中。
等離子體凈化技術是通過利用高能電子射線對有機廢氣中的各個組分進行激活、電離、裂解,從而將有害有機污染物通過化學反應轉變成無害產物進行回收利用的方法。此方法是近年來國際上發展較快的很有希望的新技術。
微波空氣凈化技術通過微波解析不僅大大縮小了解析時間,還有效降低了能耗。此方法在國外已經有成功案例,國內還處于起步階段。
電化學氧化法是利用電極降解廢氣中有機化合物的方法。此方法能夠將有機物在陽極氧化降解,最終轉化為無害物質。電化學氧化法主要分為兩類:污染物分子在電極表面直接被氧化;電化學產生的活性粒子將污染物進行轉化。目前,成對電氧化技術已經成為研究熱點。
膜分離工藝主要包括蒸汽滲透、氣體膜分離和膜基吸收法。其中膜基吸收法是在有機廢氣處理過程中應用比較廣泛的一種方法。此方法具有工藝簡單,耗能低、有機物回收率高、無二次污染等優勢,并且對極性和非極性的有機污染有機物都能夠有效的去除。
要提高有機廢氣的治理技術,應該加強有機廢氣傳統處理技術改進,增強處理效率,并節約成本,對于新發展技術,也應加強研究,盡快在工業上推廣應用,對于有機廢氣成分復雜的,可運用聯合工藝或者綜合處理技術,有效處理掉有機廢氣,確保生態環境的穩定持續性。
[1]童志權.工業廢氣凈化與利用[M].北京:化學工業出版社,2001.
[2]岑超平,陳定盛,藍如輝,唐志雄.吸收法脫除甲苯廢氣的實驗研究[J].環境工程,2007,25(6):40-42.
[3]劉暢.吸收法治理合成革有機廢氣問題研究[D].杭州:浙江大學2006.
[4]李湘凌,林崗,周元祥,王資榮.復方液吸收法處理低濃度苯類廢氣[J].合肥工業大學學報,2002,25(5):794-796.