汪海燕(東華工程科技股份有限公司,安徽 合肥 230024)
有機(jī)廢氣處理技術(shù)分析與展望
汪海燕(東華工程科技股份有限公司,安徽合肥230024)
近年來(lái),我國(guó)工業(yè)迅速發(fā)展,化工企業(yè)大量興起,這一方面帶動(dòng)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,值得鼓勵(lì);另一方面卻給大氣環(huán)境造成了巨大的破壞,令人擔(dān)憂。由于大多數(shù)的工業(yè)廢氣都是不經(jīng)處理直接排入大氣的,使得大氣環(huán)境質(zhì)量嚴(yán)重下降,不僅污染了大氣環(huán)境,更對(duì)人體健康造成了嚴(yán)重威脅,同時(shí)也給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大損失。而工業(yè)廢氣中最難處理,同時(shí)也是對(duì)人體危害最大的氣體是有機(jī)廢氣,因此有機(jī)廢氣的凈化刻不容緩,有機(jī)廢氣處理技術(shù)的研究與應(yīng)用是我們目前所面臨的一大重要難題。本文主要對(duì)目前已有的有機(jī)廢氣治理技術(shù)以及正在研究開發(fā)中的新技術(shù)進(jìn)行較為詳細(xì)與客觀的分析。
有機(jī)廢氣;處理技術(shù);分析;展望
1.1液體吸收法
根據(jù)作用原理的差異,液體吸收法可以分為兩類,分別是物理方法和化學(xué)方法。物理方法是利用有機(jī)廢氣和液體吸收劑的相似相溶性原理來(lái)處理廢棄物,將兩者充分接觸,使得廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)移到吸收劑中,再通過(guò)解吸將液體中的有害分子除去,這樣吸收劑便得以重復(fù)利用。目前常用的吸收劑是液體石油類物質(zhì)、表面活性劑和水組成的混合物,吸收效果比單純用水作吸收劑要更好得多?;瘜W(xué)方法通常用于處理不溶于水的有機(jī)廢氣,使溶劑與有害物質(zhì)進(jìn)行充分的化學(xué)反應(yīng)來(lái)達(dá)到凈化的目的。
1.2吸附法
吸附法的原理是將氣體中的有毒分子吸收并固定在固體表面,通過(guò)將氣態(tài)分子轉(zhuǎn)化成固態(tài)來(lái)達(dá)到凈化的目的。吸附法具有能耗低、凈化徹底等特點(diǎn),有很好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益,因此得到廣泛應(yīng)用。吸附劑是決定吸附法處理效果的主要因素,其中最常用的是活性炭?;钚蕴烤哂形絼?yīng)有的特點(diǎn),如內(nèi)表面積大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等,因此吸附性能好,去除效率高,被廣泛應(yīng)用?;钚蕴恳卜植煌姆N類,各個(gè)種類各具特性,因此針對(duì)不同的有機(jī)廢氣,需要選擇合適的活性炭以達(dá)到最佳吸附效果。
1.3微波催化氧化法
微波催化氧化法實(shí)質(zhì)上是對(duì)原有的填料吸附—解吸技術(shù)的改進(jìn),具體是把解吸方式改進(jìn)為微波解吸。這樣做能降低能量消耗,縮短解吸時(shí)間,并且在多次重復(fù)解吸之后,吸附劑仍能保持較強(qiáng)的吸附能力。目前國(guó)內(nèi)在這方面還處于起步階段,技術(shù)尚不成熟,但是國(guó)外已經(jīng)有不少成功案例,有了小規(guī)模的成功應(yīng)用。
1.4冷凝法
冷凝法的原理是根據(jù)有機(jī)物質(zhì)處于不同溫度時(shí)飽和蒸氣壓也會(huì)有差異的特性,通過(guò)降低系統(tǒng)溫度或者增強(qiáng)系統(tǒng)壓力,使廢棄物冷凝,從蒸汽狀態(tài)的廢氣中分解出來(lái)。冷凝可以通過(guò)在恒定壓力下降低溫度來(lái)實(shí)現(xiàn),也可以通過(guò)在恒定溫度下提高壓力來(lái)實(shí)現(xiàn),目前前者應(yīng)用得更多。冷凝法可以完成較高程度的凈化,但是實(shí)際應(yīng)用中,由于操作難度大、處理費(fèi)用高,應(yīng)用并不是特別廣泛,通常與吸附、燃燒等其他方法配合使用,用在廢棄物濃度高、環(huán)境溫度較低的場(chǎng)合。
上述幾種都是比較傳統(tǒng)的有機(jī)廢氣處理技術(shù),在實(shí)際工業(yè)中應(yīng)用的時(shí)間比較長(zhǎng),應(yīng)用范圍也比較廣,但是這些技術(shù)并不完善,存在各種各樣或大或小的弊端。近年來(lái),人們對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題愈發(fā)重視,對(duì)治理污染的技術(shù)也愈發(fā)重視,通過(guò)在理論研究的道路上不斷摸索和前進(jìn),近年來(lái)開發(fā)出了一些新型的有機(jī)廢氣處理技術(shù)。下面主要介紹其中的兩種:生物膜法和等離子分解法。
2.1生物膜法
生物膜法是有機(jī)廢氣處理研究的前沿性課題,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),生物膜法是指利用微生物降解來(lái)進(jìn)行有機(jī)廢棄物處理的方法。其具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程是在多孔性介質(zhì)的表面培養(yǎng)適量的微生物,當(dāng)有機(jī)廢氣通過(guò)填料床層時(shí),其中的大部分污染物會(huì)被微生物降解,變成水、二氧化碳等物質(zhì)。用生物膜法治理有機(jī)污水已經(jīng)有了很長(zhǎng)的歷史,但是用其治理有機(jī)廢氣才剛剛起步,仍處于探尋摸索的理論階段,尚未應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中。盡管如此,業(yè)界專業(yè)人士都非常看好生物膜法,認(rèn)為它所特有的優(yōu)異性必定使其在將來(lái)?yè)碛袕V闊前景。
2.2等離子體分解法
等離子體分解系統(tǒng)可以分為兩個(gè)子系統(tǒng)。一個(gè)是超高溫加水分解系統(tǒng),該系統(tǒng)利用等離子體的化學(xué)性質(zhì)與水蒸汽接觸發(fā)生分解的原理,讓高頻等離子體極速加熱,使系統(tǒng)溫度在短時(shí)間內(nèi)快速加熱到10000℃。第二個(gè)是排氣急冷系統(tǒng),該系統(tǒng)的作用是將高溫分解的排氣快速冷卻到80℃以下。等離子體分解法能將難以分解的氣體分解為危害程度較低的物質(zhì),同時(shí)具有分解速度快,可以在小型裝置內(nèi)分解大量氣體等特點(diǎn),該技術(shù)目前已經(jīng)被應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中。
我國(guó)目前仍是發(fā)展中國(guó)家,面臨經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的雙重壓力與挑戰(zhàn),我們必須將目光放得長(zhǎng)遠(yuǎn),權(quán)衡好兩者之間的關(guān)系,不可一味求經(jīng)濟(jì)發(fā)展而對(duì)環(huán)境造成無(wú)法彌補(bǔ)的傷害,當(dāng)然也不能為了保護(hù)環(huán)境而懈怠經(jīng)濟(jì)發(fā)展。只有顧及全局,使兩者之間的天平保持平衡,才能更好、更快地使我國(guó)的綜合國(guó)力得到增強(qiáng)。因此要不斷加強(qiáng)理論研究與技術(shù)開發(fā),一方面改善目前已有的有機(jī)廢氣處理技術(shù),另一方面開發(fā)新的更加優(yōu)異的技術(shù),從這兩個(gè)方面來(lái)提升處理效果,縮小經(jīng)濟(jì)成本,使得經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)達(dá)到平衡,實(shí)現(xiàn)兩者綜合利益的最大化。相信在科技高速發(fā)展,科研人員輩出,國(guó)家政策支持等諸多有利條件下,有機(jī)廢氣處理技術(shù)一定能得到更好的發(fā)展,擁有光明廣闊的前景。