有機廢氣治理技術應用發展分析

孫菲 浙江省環境工程有限公司

眾所周知，工業中制造出的有機廢氣對于環境的負面影響相當巨大，所以治理有機廢氣這個技術越來越重要。隨著科學技術的不斷進步與發展，已經對有機廢氣的治理技術有了很高層次的研究，其中的研究成果被要求應用到現實生活中來，在市場上已經產生了很多能夠有效治理有機廢氣的設備以及技術。

一、傳統治理技術的含義及適用限制

（一）生物處理的方法和問題

生物處理的方法是讓過濾材料中的微生物把有機廢氣中的有機部分轉化成基本無害無污染物質的方法，要在合適的環境下分解有機廢氣提供的氮源和碳源，成二氧化碳、生物質、水和無機鹽等物質。生物處理的方法有兩種形式，分別是生物過濾法和生物吸收法。前者是讓微生物附在固體表面，在有機廢氣通過時吸附其中的有機物質，并讓其最后被微生物分解；而后者則是把微生物放在液體中，有機廢物中的有機物質跟液體接觸后被微生物分解。可見，生物處理的方法非常簡單，而且成本又低，加上還不容易造成污染，確實是十分優秀的傳統治理技術。

生物處理的問題是當微生物分解PAEs和苯類物質的時候，其中的復合物和聚合物可以抵抗分解功能，自然微生物酶就無法接觸這些化合物，也就無法破壞里面的反應鍵，所以在分解這些有機化合物時非常緩慢，這樣在很大程度上限制了生物處理的方法適用范圍。除此之外，還有生物處理這種方法適合處理污染物的濃度不高，生物代謝速率也很慢，而且有機廢氣還要易溶，這樣廢氣的流量每立方米應該小于50克，其中TOC應該小于1克，而且溫度還不可以超過40度。

（二）氧化的方法和問題

氧化的方法可以用來處理VOCs等有害有毒而且不必回收的揮發性有機廢氣。氧化的方法利用廢氣和氧氣反應之后產生水和二氧化碳。一般有兩種方法可以做到這一點：（1）加熱：對有機廢氣加熱，讓VOCs的溫度達到反應要求，也叫做熱氧化法；（2）催化氧化：在壓力恒定以及溫度常態的條件下，用Ni、Pt、Pd等金屬來催化，用氧氣、空氣或臭氧等材料來氧化，那么有機廢氣中的有機物質就會被氧化，而催化劑讓燃燒溫度迅速達到250度到300度左右。

氧化的問題是在催化有機廢氣發生氧化反應的時候，其中需要的催化劑和反應條件比較苛刻。比如，有些時候要在高溫、高空甚至高水蒸氣的狀態下，所以催化劑的選用就要小心了，一定要水熱穩定性高、活性高以及熱穩定性也高的催化劑，這樣才可以防止中毒。這些條件的滿足對象有Pt、Au、Pd、Rh等貴重的金屬，可是價格相當昂貴，而且容易在燃燒中凝結，這樣催化氧化的成本就大大增加了。另外，氧化的方法適合處理的有機污染物濃度每立方米要在2克到6克之間，但如果廢氣的溫度超過180度，那么污染物濃度在2克以下也可以處理了。不過，要是有機廢氣中含有硫就不可以這么做了，因為硫能使催化劑中毒變質。

（三）活性炭吸附的方法和問題

活性炭吸附的方法是讓固體從液體或氣體中吸附走有害的物質，其原理分為物理和化學兩個種類。前者利用的是孔狀的沸石或活性炭等材料，它們的物理吸附能力很強，而且范圍又廣泛。之所以要選擇纖維狀的材料，是因為它的材料傳質速率很快，比顆粒狀和蜂窩狀的更有優點。而后者是利用疏水鍵產生吸附的作用，消除里面的有機物質。因為在固體和氣體之間不可以進行長期的接觸，那么化學的反應就不能夠很好地完成吸附效果。

活性炭吸附的問題是讓活性炭吸附有機廢氣的時候沒有從根本上消除污染。如果有機污染物可以以多種形式同時存在，那么活性炭的吸附作用將會大大減少，這樣就遠遠不如只有一種氣態污染物的處理了。在吸附飽和了有機廢氣中的活性炭之后，有兩種處理的方法，分別是再生和廢棄。前者是反復使用活性炭，但是活性炭的有效成分會隨著使用次數的增加而減少，所以吸附作用會隨著再生次數的增加而下降，這樣就會讓沒處理掉的剩余廢氣導致污染。而后者是把活性炭直接燒掉或掩埋，但是這樣會大大浪費資源。此外，活性炭的污染物處理濃度不能高于2克，而且吸附效果的環境在酸性中好于在堿性中，并且如果高于常溫，應該冷卻讓活性炭的活性恢復最好的狀態。

二、先進治理技術的含義和前景

（一）光催化氯化的方法和作用

氧化錫、硫化鎘、二氧化鈦和氧化鋅等半導體可以利用光照把光能變成化學能，這樣就能夠激發一種高能的粒子——“電子”-“空穴”對，這樣的粒子和氧氣跟水反應以后，可以生成活性自由基，這種物質能夠實現很強程度上的氧化。在1976年的時候，凱里等人就會用二氧化鈦在太陽光下脫氯催化液體廢物中的多氯聯苯。

（二）UV光催化的方法和作用

高能而且高臭氧的UV光線在接觸有機廢氣之后會使其分解，比如二甲二硫、苯乙烯、三甲胺和甲硫氫等有機廢氣，里面的二甲苯和苯等物質在光線的照射下會分解成二氧化碳和水等低分子化合物。而且UV光線還能夠讓有機廢氣中的細菌被消滅，然后臭氧會使其發生氧化反應，從而實現除臭除菌的效果。

三、總結

總而言之，雖然傳統治理技術的方法缺陷不小，適用限制又很大，但是如果把傳統治理技術綜合起來，也可以很輕松很有效地加快有機廢氣的治理過程。所以在治理有機廢氣的時候，應該合理選擇適當的方法，從而高效地處理污染物。在現代科技不斷更新的前提下，我們應該相信有機廢氣的治理技術會層出不窮地改進，進而達到凈化廢氣，保護環境的美好目的。