低濃度、大風(fēng)量有機廢氣治理工藝應(yīng)用

蔣鵬云

（蘇州市東方環(huán)境工程有限公司，江蘇蘇州 215000）

1 低濃度、大風(fēng)量有機廢氣治理的工藝類型

1.1 臭氧氧化工藝

臭氧的氧化能力較強，常被用于氧化劑，對環(huán)境保護(hù)和工廠方面的幫助很大，通常來講，臭氧氧化技術(shù)可以降低帶有臭味的程度，適用于有臭味的低濃度、大風(fēng)量有機廢氣的治理，臭氧氧化工藝可通過催化劑或者紫外線的作用使臭味物質(zhì)發(fā)生氧化，從而達(dá)到消除臭味的目的。同時，因為臭氧自身也有氣味，所以還應(yīng)對剩余臭氧進(jìn)行相關(guān)處理，可采用活性炭分解，也可以采用催化燃燒法使臭氧分解。臭氧氧化工藝在低濃度、大氣量廢氣治理當(dāng)中，能夠起到十分重要的作用，至少在現(xiàn)階段的廢氣治理工作中，臭氧氧化工藝能夠在相對環(huán)保的情況下對有機廢氣進(jìn)行治理，減少對環(huán)境的污染，提高對有機廢氣的治理力度，有著十分顯著的效果。

1.2 吸附處理工藝

吸附處理有物理型和化學(xué)型2種，原理是利用多孔固體吸附劑吸附有機廢氣來進(jìn)行吸附處理。觀察國外技術(shù)，在當(dāng)前治理低濃度、大風(fēng)量的有機廢氣中主要使用轉(zhuǎn)輪吸附設(shè)備，該設(shè)備可以同時實現(xiàn)脫附再生，目前我國還未掌握這種工藝的核心技術(shù)，要使用該轉(zhuǎn)輪吸附設(shè)備只能通過進(jìn)口，國內(nèi)部分企業(yè)在使用該產(chǎn)品。這一技術(shù)不能在我國有機廢氣治理中展開應(yīng)用，主要是由于我國該項技術(shù)發(fā)展不夠，并且該技術(shù)在低濃度，大風(fēng)量的有機廢氣治理工作中，相比較上述的臭氧氧化治理有機廢氣工作存在一定的差距，這一點應(yīng)該作為參考。采用轉(zhuǎn)輪吸附設(shè)備來處理低濃度、大風(fēng)量有機廢氣會增加企業(yè)成本支出，如果處理的低濃度、大風(fēng)量有機廢氣不具備利用價值，沒有其他作用，可采用其他廢氣處理方式進(jìn)行處理。

1.3 低溫等離子體工藝

低溫等離子體技術(shù)主要是通過放電技術(shù)，使外加電壓達(dá)到擊穿電壓，氣體分子被電離得到更多的高能粒子，把分子進(jìn)行降解、氧化、裂解、電離的過程。低溫等離子體工藝的優(yōu)點是能耗低，并且處理量大，在當(dāng)前，該技術(shù)在國內(nèi)外都是研究熱點。對處理低濃度、大風(fēng)量有機廢氣來講，低溫等離子體工藝的優(yōu)點可以被極大展現(xiàn)出來，然而它的缺點也是不容忽視的。在處理廢氣過程中，會有較多的副產(chǎn)物生成，不能將有機廢氣中的有機物質(zhì)徹底分解成對環(huán)境無害的CO2和水。同時，低溫等離子體工藝對水蒸氣的敏感程度很高，使用該工藝處理廢氣應(yīng)該額外使用較好的除濕設(shè)備，會增加企業(yè)的治理成本。在現(xiàn)階段追求經(jīng)濟效益的企業(yè)發(fā)展中，采用低溫等離子體工藝進(jìn)行有機廢氣的處理，并不能體現(xiàn)出發(fā)展企業(yè)經(jīng)濟的目的。但是在治理效果層面上考慮，低溫等離子體工藝進(jìn)行有機廢氣的處理，不乏是一種不錯的選擇，至于企業(yè)是否采用該治理廢氣的措施，主要還要取決于企業(yè)的經(jīng)濟承擔(dān)能力，以及工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢氣類型。

1.4 生物處理工藝

廢氣中包含著大量的有機物、氮、磷，這些物質(zhì)對于人類來說是污染物，但對于微生物來說卻是營養(yǎng)物質(zhì)，生物處理工藝就是利用微生物的新陳代謝活動，把廢氣中的有機污染物轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的CO2和水的過程。因為廢氣組分或多或少存在差異，所以生物處理工藝適用范圍視有機廢氣組成而定。在處理低濃度、大風(fēng)量有機廢氣時，該工藝的主要技術(shù)有生物滴濾技術(shù)和生物過濾塔技術(shù)。處理大風(fēng)量有機廢氣過程中，生物過濾器現(xiàn)有尺寸不足，就需要增加尺寸，同時就會降低它的去除能力。該工藝的缺點是微生物新陳代謝活動處理有機物時需要反應(yīng)和適應(yīng)一段時間，這就導(dǎo)致該工藝有一定程度的局限性。如果企業(yè)想采用生物處理工藝進(jìn)行有機廢氣的處理，首先要明確企業(yè)生產(chǎn)中的廢氣種類，采用生物處理工藝是否能夠達(dá)到最佳處理效果。生物處理有機廢氣工作中，對生物過濾器的要求非常高，企業(yè)在處理工業(yè)廢氣的時候是否采用該類型處理方式，具體還要因企業(yè)生產(chǎn)方式及生產(chǎn)工藝而定。

2 活性炭吸附脫附+催化燃燒處理工藝在低濃度、大風(fēng)量有機廢氣處理中的應(yīng)用

2.1 實際應(yīng)用

分析低濃度、大風(fēng)量有機廢氣的特征，可利用活性炭吸附脫附+催化燃燒處理工藝對其進(jìn)行處理。在應(yīng)用廣泛的噴涂裝飾技術(shù)上，噴涂、流平每小時產(chǎn)生風(fēng)量符合低濃度、大風(fēng)量有機廢氣標(biāo)準(zhǔn)，烘干環(huán)節(jié)產(chǎn)生廢氣濃度較高，可對噴涂裝飾這幾個環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的有機廢氣采用“活性炭吸附脫附+催化燃燒”處理工藝治理。有機廢氣先通入干式過濾，去除顆粒較大的污染物，再進(jìn)入活性炭吸附床開啟吸附過程，活性炭的吸附作用可以將有機廢氣高效凈化，凈化率可以達(dá)到92%。活性炭吸附床吸附一定量的廢氣之后會到達(dá)飽和，接下來就可以開始有機廢氣處理的脫附和催化燃燒過程，熱氣流提升溫度，吸附在活性炭表面的物質(zhì)就會脫離，脫離出來的物質(zhì)參與催化燃燒過程，燃燒生成CO2和水，同時產(chǎn)生熱量，催化燃燒中產(chǎn)生的熱量又會參與到脫附中，成為增加溫度的熱氣流的一部分，脫附反應(yīng)到一定程度，催化燃燒中產(chǎn)生的熱量足夠多，就可以不用外界增加熱流，自行完成脫附過程。因為烘干環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢氣溫度較高，活性炭吸附效果受溫度影響，使用催化燃燒的方式處理廢氣效率極高，能夠達(dá)到98%，可以節(jié)約大量能源。在現(xiàn)如今追求可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略實施中，企業(yè)在生產(chǎn)過程中及廢氣的處理過程中能夠節(jié)約更多的資源，對我國現(xiàn)階段中實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略有著極大的促進(jìn)作用，企業(yè)也能夠采用以跟隨黨的指導(dǎo)思想為目標(biāo)的方式進(jìn)行生產(chǎn)，可以提高企業(yè)的生存能力與社會競爭力。同時，也會提高企業(yè)在社會發(fā)展中的地位，強化企業(yè)在發(fā)展中的社會責(zé)任意識。

2.2 吸附氣體環(huán)節(jié)

噴涂裝飾環(huán)節(jié)中會產(chǎn)生大量漆霧，嚴(yán)重可影響活性炭失活，降低活性炭的吸附效果。為了避免該現(xiàn)象的發(fā)生，可使用干式過濾器預(yù)處理廢氣。經(jīng)過干式過濾器的處理，低濃度、大風(fēng)量有機廢氣可以利用風(fēng)管進(jìn)入吸附床吸附。廢氣進(jìn)入吸附床之后，含有的有機物就會凝聚到活性炭表面。然后就可以完成低濃度、大風(fēng)量有機廢氣的凈化過程，成功處理廢氣。處理成功后的廢氣就可通過風(fēng)機被排到大氣中。經(jīng)過吸附氣體環(huán)節(jié)處理后的工業(yè)廢氣，對環(huán)境影響能力會降低，在整體來看有著一定的科學(xué)性。

2.3 催化凈化環(huán)節(jié)

烘干室中的氣體首先由風(fēng)管引導(dǎo)進(jìn)入到燃燒床中，低濃度、大風(fēng)量有機廢氣需要先進(jìn)入換熱器，接下來才能進(jìn)入到預(yù)熱器，通過電加熱器加熱到300℃左右時，把低濃度、大風(fēng)量廢氣與催化劑混合，在催化劑的作用下有機廢氣燃燒生成CO2和水，同時釋放出大量的熱量，這部分熱量會使氣體的溫度增加。然后在換熱器的作用下，溫度較高的氣體和冷風(fēng)換熱，回收到的熱量繼續(xù)參與反應(yīng)，凈化成功的廢氣利用風(fēng)機排到空氣中。并且，經(jīng)過該項處理環(huán)節(jié)處理的廢氣，對環(huán)境、空氣的影響更小，工業(yè)廢氣可以轉(zhuǎn)化為空氣中常見的成分進(jìn)行排放，降低工業(yè)廢氣對環(huán)境造成的不利影響。

2.4 脫附氣體環(huán)節(jié)

活性炭吸附床的吸附是有限的，在活性炭吸附床飽和之后，把主風(fēng)機停止，調(diào)節(jié)催化裝置干燥室廢氣處理系統(tǒng)的閥門，使其進(jìn)入脫附狀態(tài)，關(guān)閉吸附床閥門。打開脫附風(fēng)機，使脫附床進(jìn)行脫附過程，氣體需要先進(jìn)入換熱器，再進(jìn)入預(yù)熱器，同樣等待電加熱器提升氣體溫度至300℃左右，加入催化劑，通過催化劑使有機物燃燒。

3 低濃度、大風(fēng)量有機廢氣治理工藝的發(fā)展趨勢及應(yīng)用

3.1 微波催化氧化工藝

傳統(tǒng)的生化處理方法工藝操作熟練但是穩(wěn)定性能差，物化處理方法工藝復(fù)雜，費用較高，對于降低企業(yè)治理廢氣成本來說有一定壓力，且一些條件較為苛刻。微波催化氧化工藝有高效、節(jié)能、省時、操作簡單、無二次污染的優(yōu)點，微波具有穿透性強，選擇性加熱，熱慣性小的特點，目前來看，該工藝是技術(shù)含量較高的低濃度、大風(fēng)量有機廢氣處理工藝。在傳統(tǒng)的填料吸附基礎(chǔ)上，微波催化氧化工藝可以提升廢氣的治理能力和效率。在低濃度、大風(fēng)量有機廢氣的吸附時間和解吸時間上，微波催化氧化工藝可以達(dá)到縮短時間的效果，這對降低企業(yè)治理成本，避免資源浪費有巨大益處。并且現(xiàn)在微波催化氧化工藝已經(jīng)達(dá)到了可以多次連續(xù)使用的標(biāo)準(zhǔn)，使用效果也沒有因為多次連續(xù)使用而不符合標(biāo)準(zhǔn)。微波技術(shù)經(jīng)過不斷探索和發(fā)展，其潛力和優(yōu)勢將會使廢氣處理工藝更上一個臺階。

3.2 活性炭纖維治理工藝

活性炭纖維治理工藝相較于傳統(tǒng)的吸附工藝來說，有著更強的吸附力，吸附效果更好。傳統(tǒng)方法中人們常用活性炭顆粒吸附低濃度、大風(fēng)量有機廢氣。然而，活性炭顆粒的接觸面積較小，在實際操作時，為了增大吸附過程中活性炭與有機廢氣的接觸面積，就需要大量填充活性炭顆粒，導(dǎo)致吸附裝置復(fù)雜，由于自身特點，活性炭顆粒使用后會成為粉末狀，需要定時更換，更換過程中黑塵四起，會污染工作場所，人體吸入也會危害有健康的風(fēng)險。活性炭纖維比表面積大，有效吸附量高，同時吸附和脫附的時間更短，速度也更快，對無機氣體的吸附能力也很強，再生能耗低，相較之下使用壽命較長。活性炭纖維比活性炭顆粒形狀多變，使用也方便，更換非常方便，不會對人體造成危害，并且在后續(xù)回收上，活性炭纖維吸附回收裝置優(yōu)勢比活性炭顆粒大，在治理低濃度、大風(fēng)量的有機廢氣時可以起到更大的作用。

4 結(jié)語

有機廢氣的治理不是一件簡單的事情，要想提升治理效果，必然要采取具有針對性的措施。日常生活中常見的石油、橡膠等行業(yè)都會產(chǎn)生大量的有機廢氣，如不重視治理工作，低濃度、大風(fēng)量有機廢氣治理不到位，被排入到大氣中，對人們來說，無論是生存環(huán)境還是身體健康都會受到一定威脅。所以，針對治理工作中的關(guān)鍵步驟，成功改良低濃度、大風(fēng)量有機廢氣處理工藝是工作重點，只有重視廢氣治理，嚴(yán)肅工作態(tài)度，持續(xù)追求探索更精確有效的治理方法，才能促成工業(yè)與環(huán)保同發(fā)展，這也是提升工業(yè)時代性的表現(xiàn)，不斷發(fā)展，才能完善，才能穩(wěn)定前進(jìn)。