有机废气治理技术及其新进展论文_王少亮

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摘要:我国工业行业在国家经济欣欣向荣的沃土上不断发展,工业技术亦在不断更新完善,但同时也给大气和环境增加了污染压力,因此,重视有机废气治理技术及其发展有重要意义。基于此,本文首先对传统废气治理技术做了简单阐述,分析了当前废气治理技术的缺陷,随后展望了有机废气治理技术的新技术,以此仅供相关人士交流参考。

关键词:有机废气;治理技术;新进展

引言

大气污染物主要有颗粒形态和气象形态两种,其约75%的污染物来自气态污染物的全球年排放量,占比数量巨大。据美国国家EPA的排列,在25种有毒气体中就有18种属有机气体,工业生产形成的有机废气使大气的污染急剧加重,有机废气污染极为严重,且对人体、动植物的伤害较大。经济的发展不应以环境为代价,保护环境是工业企业的责任,亦是每个人的责任。因此,重视对有机废气的治理,是促进国家与人民更好发展的必然之举。

一、传统废气治理技术

(一)吸收法

以液态形态为主的吸收剂在与有机废气发生物理或化学后,吸收废气中的有害物质以减少或消除废气的方法称为吸收法。吸收法经科学处理后还可重复利用。喷淋装置是当前较为通用的吸收方式,物理吸收剂可借助物质之间的相似相容的特性来吸收类似醚、甲醇、丙酮等具有较好水溶性的气体[1]。化学吸附法则主要用于吸收水溶性较差的有机气体,利用吸附剂携带的基因与有机废气发生反应以除去废气。因此,在处理有机废气时,因根据废弃的特性选择适当的吸收法。

(二)活性炭吸附法

活性炭吸附法主要是指将有机废气吸附于活性炭表明以减少或消除空气中的有机废气。吸附法以吸附的材料和原理来区分究竟是化学还是物理吸附法[2]。化学吸附法在消除有机污染物时主要利用疏水键来达到目的,但疏水键利用原理是将水中的有机废气分理出来,因此较少用于处理有机废气。相对而言,对于有机废气吸附效果明显的物理吸附法的应用更为广泛,如沸石、活性炭等吸附物质,效率高,物流中的有机物浓度多大1000ppm,且纤维状的吸附材料较蜂窝状的材料效果更好。

(三)生物处理法

生物处理法的原理主要是利用特殊环境里的微生物来分解有机废气,并将其分解为水、二氧化碳和无机盐等[3]。生物处理技术虽然都是利用微生物来完成除废气的任务,但其对微生物的利用方式也分为吸收法和过滤法两类。生物吸收法主要是在液体中溶有能增加微生物活性的营养配料,使微生物更加活跃以降解有机废气;而生物过滤法则主要是使用附着有微生物的固体介质对有机废气进行过滤。由于生物处理法在二次污染、成本等方面优势明显,因而越来越受到重视。

二、当前有机废气治理技术的问题

(一)活性炭吸附的缺陷

活性炭吸附法的原理是使有机废气被吸附于活性炭介质表明,然而有机废气并未被消除,有机废气的污染威胁仍存在。应对已饱和的活性炭则有废弃和再生两类处理方式[4]。再生是将活性炭的还可重复利用的部分提取出来重复使用,但活性炭吸附是损耗型方式,可重复利用的部分较少,且在提出的过程会产生废气,形成二次污染。废弃是在活性炭饱和后将其燃烧,但易造成资源浪费。此外,活性炭对于单一有机废气吸附效果尚佳,但当有机废气的种类较多时,其吸附效果则并不明显。

(二)生物法的缺陷

生物处理法利用微生物分解有机污染物虽然较为环保且成本低,但在吸附如PAES和笨类等高分子材料污染物时,由于微生物的酶难以接触到这类污染物的分子内部,且部分有机物具有抵御降解的功能,微生物的酶难以与其发生化学反应,因此降解速度极为缓慢,降解效率低。

(三)吸收液吸收缺陷

液相吸收法是将有机废气通过物理或化学反应转化为液体,其适用范围同样具有较大限制。如果有机废气是属于高浓度或是大风量低浓度种类,液相吸收法效果还尚佳,但是若有机废气是属于低浓度低风量,液相吸收法的吸收效果则大大降低,消除废气的可能性较小。

三、有机废气治理技术新进展

(一)生物膜法

微生物降解有机污染物是从自然界利用微生物降解腐败生物的实践中产生,具有低成本、环境友好等优势。生物膜法是将生物培养在多孔介质面上,促进微生物降解填料层中的污染物,以此消化掉大部分污染物质,并将有机污染气体转化为非酸碱性盐类、水、二氧化碳等。然而,生物膜法在有机污染物处理上还还有得到完全的技术突破,在处理气相有机污染时仍存在许多限制。但是,生物膜法的发展前景是较好的,其理论知识逐渐成熟完善且受到认同。

(二)等离子分解法

等离子分解法装置有两个子系统,其一是通过等离子与水蒸气的化学作用提升温度至一万摄氏度的超高温加水分解系统,其二是冷却分解出的废气的排气急冷系统。等离子分解法在处理工业生产中的氯氟烃效果较好,较小的处理装置就可以分解多量的氯氟烃,对处理装置大小的要求较低,且分解过程用时较短,因而发展前景可期。

(三)PSA治理技术与光催化氧化技术

PSA技术是在参考周期压力的变化,根据吸附介质与有机废气之间的吸附差异性,完成有机废气的分离,该项技术耗能较少、成本较低,且具有较好的自动功能。目前已得到初步的发展与认可,前景较好。而光催化氧化法则是利用某些半导体材料的自由基活性,通过光照催生无毒反应,因而已具有研究价值。

四、结束语

降低甚至消除有机废气时保护环境的重要方式。科技的发展为创新完善有机废气治理技术提供了新的思考。虽然传统的吸收法、活性炭吸附法和生物处理法等有机废气治理技术不尽完善,但参考传统的有机废气治理技术,发现其缺陷,有利于新治理技术的研发打下良好的基础。目前,无论是在探索发展中的PSA治理技术与光催化氧化技术,还是发展历史悠久的等离子技术和生物膜法,等离等都是有机废气治理研究的重点关注对象,都有利于完善有机废气治理工作。

参考文献:

[1]诸葛蕾,缪孝平,蔡武.有机硫恶臭废气净化技术的新进展[J].广东化工,2017(05):97-98

[2]陆德生.有机废气处理技术及未来发展[J].资源节约与环保,2018,No.197(04):121.

[3]庄职源.大气环境中挥发性有机废气治理技术发展研究[J].环境与发展,2018,30(3):44-44.

[4]康宇.挥发性有机废气治理技术的现状和进展[J].科学技术创新,2017(10):23-23

论文作者:王少亮

论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期

论文发表时间:2019/8/27

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