何海燕+于海娟
(南京博環(huán)環(huán)保有限公司 江蘇 南京 210000)
摘 要:工業(yè)化的快速發(fā)展,在促進(jìn)人們生活水平不斷提高的同時(shí),也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染,尤其是工業(yè)廢氣所引發(fā)的空氣質(zhì)量下降、全球氣候變暖等問題,威脅著社會的可持續(xù)發(fā)展。就目前而言,有機(jī)廢氣的處理一直都是工業(yè)廢氣處理中的難點(diǎn)問題,備受社會各界的關(guān)注。本文對有機(jī)廢氣處理技術(shù)進(jìn)行了簡要分析,并就其發(fā)展和研究前景進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞:有機(jī)廢氣 處理技術(shù) 前景展望
前言:最近幾年,我國的社會生產(chǎn)力水平有了很大的提高,對于化工產(chǎn)品的需求也在持續(xù)增加,化工企業(yè)獲得了巨大的發(fā)展機(jī)遇,在生產(chǎn)過程中也產(chǎn)生了大量的工業(yè)廢氣,這些沒有經(jīng)過處理的廢氣帶來了嚴(yán)重的大氣污染問題,在導(dǎo)致全球氣候變暖的同時(shí),也直接威脅著人們的身體健康,對有機(jī)廢氣進(jìn)行可靠處理,是當(dāng)前形勢下一個(gè)非常重要的問題。
1 有機(jī)廢氣的主要來源
有機(jī)廢氣屬于氣態(tài)污染物的一種,主要來自工業(yè)以及其他行業(yè)排放的化工廢氣、含氟廢氣、氣態(tài)碳?xì)浠衔锏?,一般包括甲醛、丙酮、丁酮、乙酸等,與無機(jī)廢氣相比,有機(jī)廢氣存在有毒有害、易燃易爆、不溶于水等特點(diǎn),處理難度相對較大。
作為引發(fā)大氣污染的主要原因,有機(jī)廢氣的主要來源在于石油化工產(chǎn)業(yè),化工企業(yè)的生產(chǎn)、交通工具的使用都會產(chǎn)生一定的有機(jī)廢氣,尤其是在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動下,人們的生活水平得到了很大的提高,汽車作為一種便捷的交通工具,得到了愈發(fā)廣泛的普及,不僅需要消耗大量的汽油、柴油,排放的廢氣量也在持續(xù)增大。另外,在火力發(fā)電廠中,燃煤發(fā)電過程中同樣會排放大量的有機(jī)廢氣。與無機(jī)廢氣相比,有機(jī)廢氣不僅排放量更大,而且其中蘊(yùn)含的有機(jī)物隨機(jī),容易擴(kuò)散,在治理方面存在著較大的難度,一旦治理不當(dāng),可能會引發(fā)更加嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此,做好有機(jī)廢氣的處理,是我國工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程中必須重點(diǎn)關(guān)注的問題[1]。
2 有機(jī)廢氣的處理技術(shù)
2.1吸附法
吸附法主要是利用相應(yīng)的吸附劑,對有機(jī)廢氣中的有機(jī)物進(jìn)行吸附過濾,實(shí)現(xiàn)凈化處理的效果,比較常用的吸附劑是活性炭,經(jīng)特殊工藝加工處理后,會形成具備豐富微孔結(jié)構(gòu)顆粒狀或者粉末狀結(jié)構(gòu),微孔能夠利用分子力吸收廢氣中存在的液體分子和有害物質(zhì)?;钚蕴课郊夹g(shù)是一種非常成熟的有機(jī)廢氣處理技術(shù),而在實(shí)際應(yīng)用中,最為實(shí)用的是變壓吸附技術(shù)(PSA),具有成本低、能耗低、自動化程度高等優(yōu)點(diǎn),可以在一定的溫度和壓力條件下,利用排風(fēng)機(jī)將有機(jī)廢氣送入吸附床,以活性炭吸收其中的有機(jī)物,待吸附床達(dá)到限值后,通過降壓抽真空的方式,對活性炭上的有機(jī)物進(jìn)行分解,從而實(shí)現(xiàn)了活性炭的循環(huán)利用,而且其本身的處理過程具備自動化和智能化的特點(diǎn),處理效率能夠得到保證。在大風(fēng)量、低濃度以及常溫環(huán)境下,活性炭吸附技術(shù)有著極佳的有機(jī)廢氣處理效果[2]。
2.2燃燒法
在有機(jī)廢氣中,有機(jī)物的性質(zhì)變化大,含量隨機(jī),活性炭吸附法在高濃度和高溫環(huán)境下處理效果不佳,此時(shí)就需要用到催化燃燒法。這種處理技術(shù)的核心,在于催化劑的選擇,其基本原理,是在一定的溫度下,利用催化劑與有機(jī)廢氣發(fā)生反應(yīng),對有機(jī)廢氣進(jìn)行分解,從而實(shí)現(xiàn)廢氣的無害化處理。一般情況下,催化燃燒法反應(yīng)的初始溫度在250℃-300℃左右,在反應(yīng)過程中會釋放大量的熱量。與其他處理技術(shù)相比,燃燒法具備經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的特點(diǎn),還可以對反應(yīng)過程中產(chǎn)生的熱量進(jìn)行回收利用,是一種非常有效的有機(jī)廢氣處理技術(shù),具備許多優(yōu)點(diǎn),但是,催化劑的開發(fā)在很大程度上制約了這種技術(shù)的發(fā)展。就目前而言,我國上沒有一種具備高穩(wěn)定性、低成本、高活性的適合大規(guī)模推廣的催化劑,想要確保催化燃燒法的有效應(yīng)用,需要進(jìn)一步加強(qiáng)對于催化劑的研究和開發(fā)工作[3]。
2.3生物法
主要是利用微生物,將有機(jī)廢氣中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物,實(shí)現(xiàn)無害化處理。通常來講,一個(gè)相對完善的有機(jī)廢氣微生物處理流程,需要包含三個(gè)基本的環(huán)節(jié),一是確保廢氣中存在的有機(jī)物能夠溶于水,實(shí)現(xiàn)與水的全面接觸;二是溶解在液膜中的有機(jī)物可以在液態(tài)的成分濃差作用下,逐步擴(kuò)散到生物膜中,從而被生物膜上附著的微生物迅速吸收;三是在微生物的生理代謝作用下,有機(jī)物可以被降解轉(zhuǎn)化,形成簡單無害的無機(jī)化合物質(zhì)。
2.4冷凝法
冷凝法的基本原理,是利用不同溫度下有機(jī)物具備不同的飽和蒸氣壓這一原理,通過提高系統(tǒng)壓力或者降低系統(tǒng)溫度的方法,使得處于整齊狀態(tài)的有機(jī)物質(zhì)可以通過冷凝的方式提取出來。冷凝法具備良好的廢氣凈化效果,但是在實(shí)際應(yīng)用中操作難度大,無法在室溫條件下完成,必須采取相應(yīng)的措施,降低冷卻水的溫度,從而在一定程度上增大了能耗和成本。因此,這種處理方法多用于溫度較低,廢氣濃度較高的情況[4]。
2.5液體吸收法
這種方法主要是利用吸收液與有機(jī)廢氣的相似相溶性原理,實(shí)現(xiàn)對于有機(jī)廢氣的凈化處理。考慮到大部分情況下有機(jī)廢氣不溶于水,因此吸收液一般選擇液體石油類物質(zhì),加入水和表面活性劑,形成混合溶液。最近幾年,在不斷的研究過程中,發(fā)現(xiàn)環(huán)糊精在有機(jī)鹵化物的吸收中有著良好的效果,而且其作為吸收劑,可以循環(huán)利用,不會產(chǎn)生二次污染,受到了技術(shù)人員和研究人員的重視。
2.6膜分離法
膜分離法的基本原理,是利用存在于氣體中的不同組分在透過膜時(shí),會表現(xiàn)出不同的速度,其與氣體本身的性質(zhì)、分離膜的特性以及膜兩側(cè)的氣體分壓密切相關(guān),將分離膜設(shè)置在排氣口位置,有機(jī)廢氣在經(jīng)過分離膜后,可以得到有效凈化[5]。
2.7微波催化氧化法
這種技術(shù)是在傳統(tǒng)填料吸附-解吸技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,將傳統(tǒng)的解吸方式變更為了微波解吸,利用微波能對有機(jī)廢氣進(jìn)行凈化處理,不僅能夠有效降低能耗,而且可以顯著提升解吸效率,實(shí)踐表明,采用的吸附劑在經(jīng)過20次的解吸后,其本身的吸附能力基本沒有出現(xiàn)較大的變化,也就不需要經(jīng)常對吸附劑進(jìn)行更換。這種處理方法在水處理中比較成熟,已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用,在有機(jī)廢氣處理中,國外已經(jīng)取得了一定的成果,國內(nèi)則尚處于初級階段,需要進(jìn)一步的深入研究。
3 有機(jī)廢氣處理技術(shù)的前景展望
事實(shí)上,現(xiàn)有的有機(jī)廢氣處理技術(shù)或多或少都存在著一定的缺陷,而伴隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的持續(xù)加快,有機(jī)廢氣的數(shù)量以及類型必然會呈現(xiàn)出持續(xù)增長的趨勢,人們處于自身健康考慮,對于空氣環(huán)境的質(zhì)量要求也會越來越高,在這種情況下,做好有機(jī)廢氣的無害化處理就顯得越發(fā)重要。對此,相關(guān)部門應(yīng)該正視起來,加大對于有機(jī)廢氣處理技術(shù)的研究。從目前的發(fā)展趨勢分析,未來的有機(jī)廢氣處理技術(shù)將會呈現(xiàn)出多樣化的趨勢,一方面,當(dāng)前比較常用的吸附法和燃燒法仍然是廢氣處理的主流技術(shù),只要在催化劑的研究上取得突破,廢氣處理技術(shù)將會提升到一個(gè)全新的高度;另一方面,膜分離技術(shù)、生物處理技術(shù)、光催化降解技術(shù)等在不斷的研究發(fā)展中,應(yīng)用范圍將會越來越大,在推動我國經(jīng)濟(jì)綠色環(huán)保發(fā)展方面,有著不容忽視的作用。
4 結(jié)語
總而言之,立足當(dāng)前社會發(fā)展的形勢,有機(jī)廢氣的處理問題關(guān)系著社會的可持續(xù)發(fā)展,必須得到足夠的重視,提升有機(jī)廢氣的處理效率。本文對有機(jī)廢氣處理技術(shù)進(jìn)行了簡要分析,討論了不同技術(shù)各自的優(yōu)勢和不足,并對處理技術(shù)的發(fā)展前景進(jìn)行了展望,相關(guān)部門應(yīng)該積極借鑒國外先進(jìn)的技術(shù)與和經(jīng)驗(yàn),明確有機(jī)廢氣處理技術(shù)研究的目的性和方向性,推動有機(jī)廢氣處理技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展。
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