范 軍
(杭州友源環保科技有限公司 浙江杭州 310015)
隨著我國工業的不斷發展,為我國帶來了巨大的經濟收益,但是隨著而來的環境問題也引起了社會和界人士的高度重視,尤其是近些年全國各地均出現了不同程度的霧霾天氣,為了保護我們賴以生存的家園,不僅要求工業生產更加科學化,同時對于有機廢氣的治理也必須提上日程。
有機廢氣與常見的二氧化碳等無機氣體不同,其中的很多成分都可以直接燃燒,所以在處理一些濃度比較低的有機廢氣時,熱處理法不但簡單有效而且不會造成嚴重的污染。熱破壞法分為兩種方式,一種是直接的火焰燃燒,這種方式是我國最原始的處理方法,一直可以沿用至今就是因為在一些特定的條件下,有機廢氣的分解效果可以達到99%,而且成本低廉,在處理之后有機氣體剩余很少。還有一種方式適用于有機廢氣的濃度很低的情況,因為濃度的原因,所以無法直接燃燒,只能通過催化燃燒的方式處理。催化燃燒不需要任何的輔助燃料,通過催化作用可以降低有機廢氣的燃點,利用氣流的交換達到加熱的目的,在進行一系列的化學反應之后將有害物質去除,但是催化燃燒所用的催化劑大部分都是貴金屬與鹽類,一旦反應條件沒有掌握好就會引起催化劑中毒,所以在我國使用的頻率比較低。
吸附現象在大自然中非常常見,特別是一些體積小的物質和氣體很容易被吸附,正是由于這個特性,科學家們才發明了有機廢氣的吸附法處理方法,這種方式關鍵的物質是吸附劑,大多數的吸附劑都有疏松多孔、化學性質穩定的特性,在化學實驗中經常用到的吸附劑有沸石、活性炭和硅膠。吸附法在日常生活中應用的也比較普遍,因為此方法對環境幾乎沒有任何破壞,同時耗能也非常低,但是也存在一定的缺陷,因為需要多種吸附劑對有機廢氣進行層層吸附,所以在處理的流程上有一些復雜,同時對于吸附滿有機廢氣的吸附劑處理也很復雜,處理不好有機廢氣有可能會再一次揮發出來。
吸收法與吸附法雖然只有一字之差,但是兩者無論是在原理上還是在操作流程上都有很大的差距。有機廢氣的吸收法也分為兩種方式,第一種是物理吸收法,與吸附法有一些類似,利用相似相容的原理,一些液體對于有機廢氣有很好的吸收效果,將這些液體進行簡單處理之后在于表面活性物質一起對有機廢氣的吸收效果更好。對于化學吸收主要是液體中的某些物質與有機廢氣可以發生化學反應,幾乎所有的有機廢氣都可以通過這種方式進行處理,在吸收之后有機廢氣還可以通過其他手段離析出來,然后吸收劑可以再一次被利用,具有非常好的經濟效果,還不會污染環境。
隨著科技的不斷進步,常見的有機廢氣處理方式雖然可以使用,但是每種處理方式都存在一定的缺陷。為了適應目前社會對環境保護的理念,發明了高壓放電的方法對有機廢氣進行處理,其原理就是放電過程中大量的氮、氧和氫氧根離子被電離出來,他們具有很高的能量,這種能量會破壞掉有機廢氣中含量巨大的C-C與C-H,而有害的氟、氯等有害離子則會與氫離子等反應,最終會生成沒有任何影響的二氧化碳和水,為了提高對副產物的處理能力往往還會在有機廢氣中添加催化劑,與常規的處理方法相比,放電法去除污染物的能力更加強勁,在節能方面此種方法還有很大的進步空間,對低濃度的有機廢氣有很大的研究空間。
自然界最常見的能量就是光能,而且這種能量是取之不盡用之不竭的,所以近些年來很多人將目光投到了光能催化有機廢氣上,利用光能進行催化不但沒有額外的有毒物質加入,而且還不會受到溶劑的影響,該法的應用前景非常廣。另外一種是無力吸附法,原理就是將變壓吸附與凈化技術結合在一起,通過不斷的調整壓力,有機廢氣中不同的物質就會逐漸的被分離出來,再加上凈化作用,被分離出來的有害氣體就會立刻被反應掉,這種方式的優點就在于有機廢氣中的有用物質可以被提煉出來加以使用。
對于水中的有機物質常常采用生物降解的處理方法,對于有機廢氣同樣可以采用生物處理的方式,微生物的生存需要有機物提供足夠的能量,同時微生物還可以將有機廢氣中的氮硫有機物逐步分解為無機物質,該技術對環境的影響也非常小,應用的前景也十分廣泛,目前生物降解的方式可以將有機廢氣中的廢棄物去掉95%以上。
有機廢氣的處理是一件利國利民的事情,相關部門必須要重視起來,對于傳統的處理方式不能一昧的抵制,要看到其優點將缺點盡量優化,同時新型的處理方式的研究不能落下,光能催化、生物降解都對環境的影響很小,在環保型社會的要求下,這兩種方式的應用前景很廣泛,放電法和無力吸附法的耗能很低,同樣值得作進一步研究。
參考文獻
[1]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.
[2]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.