淺談工業(yè)有機(jī)廢氣處理方法的運(yùn)用

譚文博 張光芝

【摘 要】現(xiàn)階段，伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，在提高人們生活水平的同時(shí)，對(duì)環(huán)境造成了很大的污染。特別是大量工業(yè)有機(jī)廢氣的排放，使得全球范圍內(nèi)的大氣環(huán)境受到污染，這不僅危害著地球的生態(tài)環(huán)境，也威脅著人們的生命健康，因此，對(duì)工業(yè)有機(jī)廢氣采取良好的處理方法是當(dāng)下亟待解決的問題。本文主要分析了工業(yè)有機(jī)廢氣對(duì)大氣環(huán)境不同程度上的危害，并闡述了其防治方法。

【關(guān)鍵詞】有機(jī)廢氣;危害;防治方法;工業(yè)

中圖分類號(hào)： X78 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）04-0222-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.04.085

On the application of industrial organic waste gas treatment methods

TAN Wen-bo ZHANG Guang-zhi

（Nuclear Power Institute of China， Chengdu Sichuan 610213，China）

【Abstract】at the present stage， with the continuous improvement of Chinas economic level and the rapid development of science and technology， in the improvement of peoples living standards at the same time， caused great pollution to the environment. In particular， the emission of a large number of industrial organic waste gas pollutes the atmospheric environment worldwide， which not only endangers the earths ecological environment， but also threatens peoples life and health. Therefore， it is an urgent problem to take good treatment of industrial organic waste gas. In this paper， the harm of industrial organic waste gas to atmospheric environment in different degrees is analyzed， and the control methods are described.

【Key words】Organic waste gas; Harm; Control methods; Industrial

0 引言

大多數(shù)工業(yè)企業(yè)在進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中，會(huì)產(chǎn)生并排放大量的有毒廢氣，對(duì)大氣環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，降低空氣質(zhì)量。超負(fù)荷的工業(yè)有機(jī)廢氣在排放到大氣后，對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境也會(huì)造成嚴(yán)重的污染，引起惡劣的影響。因此，需要地方政府及有關(guān)部門密切關(guān)注工業(yè)有機(jī)廢氣的治理策略以及排放原則，做到從根本上減少有機(jī)廢氣和排放的同時(shí)，針對(duì)于不同的有機(jī)廢氣采取相對(duì)應(yīng)的有效治理措施，保護(hù)大氣環(huán)境不受污染，還民眾一個(gè)綠色的生態(tài)環(huán)境。本文對(duì)相關(guān)污染因素及治理方法進(jìn)行深入分析。

1 工業(yè)有機(jī)廢氣造成污染的主要原因

工業(yè)所排放的有機(jī)廢氣大都來(lái)自于農(nóng)藥領(lǐng)域以及石化領(lǐng)域，由于氣體傳播速度較快，因此一旦排放有機(jī)氣體，即使數(shù)量有限，也會(huì)造成大規(guī)模的污染。此外，能夠受到有機(jī)廢氣污染的品種很多，嚴(yán)重威脅著生態(tài)平衡。

2 工業(yè)有機(jī)廢氣的危害

對(duì)于解決工業(yè)有機(jī)廢氣的污染問題，首當(dāng)其沖的是需要明確有機(jī)廢氣的來(lái)源，以及產(chǎn)生影響的范圍。只有清楚地了解其來(lái)源和范圍，才能對(duì)癥下藥，選擇最佳的策略，是實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣污染策略技術(shù)應(yīng)用的重要步驟。工業(yè)有機(jī)廢氣的來(lái)源主要分為固定源和流動(dòng)源兩種。屬于固定源的污染源包括化工行業(yè)、印刷、儲(chǔ)存以及石油煉制等有機(jī)原料和合成材料。其主要的污染途徑是指在石油煉制的過程當(dāng)中，化工產(chǎn)品在制作過程中的泄漏，儲(chǔ)存設(shè)備中有機(jī)廢氣的蒸發(fā)，以及廢水有機(jī)物的蒸發(fā)等等。飛機(jī)、輪船、汽車等以石油或天然氣為燃料的運(yùn)輸工具，屬于有機(jī)廢氣污染源的流動(dòng)源。流動(dòng)源造成有機(jī)廢氣污染問題，其污染途徑主要是曲軸箱漏和尾氣排放。

3 傳統(tǒng)工業(yè)有機(jī)廢氣污染的防治方法

3.1 吸附法

吸附法主要分為三類直接吸附法、回收吸附法以及催化焚燒新式吸附法。

直接吸附法，主要是應(yīng)用活性炭的吸附能力，對(duì)工業(yè)有機(jī)廢氣進(jìn)行吸附以達(dá)到清潔的目的?；钚蕴康奈侥芰O強(qiáng)，因此應(yīng)用活性炭吸附清潔處置的清潔率高達(dá)95%。這種吸附清潔方法的材料簡(jiǎn)單、設(shè)備便捷，只需要投入少量資金，就可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣的污染處置。但需要經(jīng)常更換活性炭，防止活性炭由于吸附較多污染物，導(dǎo)致吸附能力減弱的情況。此外，需要高頻率的拆裝和調(diào)換，這一方面加大了運(yùn)轉(zhuǎn)成本。

回收吸附法，是應(yīng)用纖維活性炭來(lái)吸收有機(jī)廢氣，是有機(jī)廢氣再除于近似飽和的狀態(tài)之下，實(shí)現(xiàn)熱蒸汽的反吹步驟，在實(shí)現(xiàn)脫付之后，再次應(yīng)用活性炭吸附。重復(fù)操作，以提高清潔效果。

催化焚燒法，這種方法不僅前期的投入偏低，而且后期需要運(yùn)轉(zhuǎn)的成本也比較少，總體上運(yùn)轉(zhuǎn)比較平穩(wěn)，具有維修簡(jiǎn)單、方便操作的優(yōu)勢(shì)。在應(yīng)用新式吸附方法，對(duì)有機(jī)廢氣原料進(jìn)行吸附清潔處置時(shí)，同樣需要將有機(jī)廢氣出于趨近飽和的狀態(tài)下，進(jìn)行熱空氣的硬性吸納，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)有機(jī)廢氣的絕對(duì)凈化處理。這種新型的吸附方法，通常會(huì)應(yīng)用在濃度較低，外界環(huán)境風(fēng)量較多的，有機(jī)工業(yè)廢氣凈化處理的步驟當(dāng)中，在我國(guó)是應(yīng)用頻率較高的一類工業(yè)油機(jī)廢氣凈化處置方法。

3.2 催化燃燒法

在催化劑的作用下，使有機(jī)廢氣中的碳?xì)浠衔镌跍囟容^低的條件下迅速氧化成水和二氧化碳，達(dá)到治理的目的。催化燃燒反應(yīng)的關(guān)鍵是選擇合適的催化劑。對(duì)催化劑的要求是：活性高且在低溫下正常發(fā)揮作用。

相對(duì)于吸附法來(lái)說，催化燃燒法在工業(yè)有機(jī)廢氣的凈化處理當(dāng)中的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛，不僅具有了規(guī)范的工程處理技術(shù)，而且能夠在短時(shí)間內(nèi)改善有機(jī)廢氣的污染問題。

3.3 傳統(tǒng)工業(yè)廢氣處理方法的對(duì)比

吸附法，主要適合應(yīng)用于處理腳底濃度的揮發(fā)性有機(jī)廢棄物，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種混合有機(jī)廢氣的處理和清潔，具有設(shè)備簡(jiǎn)易、操作簡(jiǎn)單、前期投入少以及維護(hù)便捷的優(yōu)勢(shì)。但需要定期更換吸附材料，后期運(yùn)轉(zhuǎn)的成本較高。另外，完成吸附之后的吸附飽和性活性炭在通常情況下為危險(xiǎn)物，具有一定的毒性。

催化燃燒法適合應(yīng)用于塑料加工、油漆、樹脂加工、皮革加工、橡膠加工、食品業(yè)和鑄造業(yè)等各個(gè)部門，也可以用于汽車廢氣凈化等方面，現(xiàn)階段被社會(huì)各個(gè)部門廣泛應(yīng)用。然后，催化燃燒法存在的主要問題是催化劑易中毒和不耐高溫。在操作的過程中，需要嚴(yán)格地控制操作條件，保證催化劑的高效性，一旦處理不當(dāng)，而容易發(fā)生催化劑失效的狀況。

生物法是通過微生物來(lái)降解和代謝有機(jī)物為無(wú)機(jī)物的方式來(lái)處理工業(yè)有機(jī)廢水的清潔方法。只需要維持微生物生存，創(chuàng)造適合于微生物生存和繁殖的環(huán)境，使其大量繁殖，以提高其氧化分解有機(jī)物的效率。具有投資小、運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)勢(shì)，而且應(yīng)用微生物降解其處理效果也非常好。但是，由于微生物的代謝速度比較慢，延遲了有機(jī)物的降解速度，從而大大延長(zhǎng)了有機(jī)廢氣防治所消耗的時(shí)間周期。另外，所創(chuàng)造的微生物生存的環(huán)境占地面比較廣，需要投入大量的資金來(lái)維持微生物的生存。并且，微生物本身也不容易控制，運(yùn)行操作降解的環(huán)境也很難實(shí)現(xiàn)。

4 新型工業(yè)有機(jī)廢氣污染的防治方法

雖然傳統(tǒng)的工業(yè)有機(jī)廢氣污染的處理方法，具有一定的優(yōu)點(diǎn)，但是，在實(shí)踐應(yīng)用上仍然存在明顯的不足，有機(jī)廢氣污染放置的處理效果也不太明顯。因此，開發(fā)新型的廢氣防治技術(shù)，是當(dāng)前防治解決工業(yè)有機(jī)廢氣問題的重中之重。

4.1 低溫等離子技術(shù)

低溫等離子技術(shù)主要依靠電場(chǎng)的作用，應(yīng)用電廠的高頻放點(diǎn)，所在極短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的高能，可以打開有機(jī)廢氣分子的化學(xué)鍵，從而實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣的分解，將分子分解為單質(zhì)原子或者沒有危害的分子。等離子的正負(fù)電子激發(fā)態(tài)粒子以及高能電子和具有較強(qiáng)，氧化性的自由基，都能夠分解，有機(jī)廢氣分子，進(jìn)行氧化措施。這種新型的廢棄紡織處理方法，能夠與多種化合物包括碳氧化合物，硫化氫化合物、碳?xì)浠衔镆约疤細(xì)浠衔锖衔镌趦?nèi)的污染物進(jìn)行反應(yīng)，將具有污染性的有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒無(wú)害的水、氮?dú)夂投趸嫉葻o(wú)害的、簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物質(zhì)。

4.2 變壓吸附技術(shù)

這種技術(shù)主要是應(yīng)用了不同吸附劑所具有的氣體組分吸附特征的不同，通過壓力的變化來(lái)影響吸附量，從而利用壓力實(shí)現(xiàn)氣體分離以及有機(jī)廢棄物的提純。

因?yàn)閴毫梢赃M(jìn)行漲落循環(huán)的操作，因此，可以在低分壓的情況下，對(duì)具有吸附較強(qiáng)的組分進(jìn)行脫附處理，不僅能夠清潔有機(jī)廢氣，而且能夠?qū)崿F(xiàn)吸附劑的再生。無(wú)論是在加壓的情況下，還是在減壓的情況下，都能夠?qū)I(yè)有機(jī)廢氣進(jìn)行吸附。大多數(shù)情況下，應(yīng)用變壓吸附技術(shù)采取的吸附劑主要包括活性氧化鋁、活性炭以及硅膠。除此之外，在特殊情況下，還需要針對(duì)工業(yè)有機(jī)廢氣物的主要成分，對(duì)廢氣組分進(jìn)行選擇性的吸附，并具有針對(duì)性的采用相對(duì)應(yīng)的吸附材料。吸附材料和吸附劑的選擇，能夠在一定程度上決定著有機(jī)廢氣吸附分離的成功與否，以及清潔效率的高低。

4.3 納米二氧化鈦催化技術(shù)

在近幾年，納米技術(shù)有了很大的發(fā)展，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，在工業(yè)有機(jī)廢氣的處理當(dāng)中也有所涉及。這種納米技術(shù)的應(yīng)用，能夠以較高的效率將工業(yè)有機(jī)廢氣轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)小分子。并且，能夠?qū)Ρ容^難以進(jìn)行降解的有機(jī)廢氣，比如：多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴實(shí)行降解。除此之外，納米二氧化碳技術(shù)還可以通過應(yīng)用化學(xué)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)三致（“三致”致癌、致畸、致突變的有機(jī)污染物）有機(jī)物的氧化分解，能夠徹底將其氧化為水、二氧化碳以及簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)酸。整個(gè)技術(shù)的應(yīng)用都需要在溫和的條件下進(jìn)行，避免了二次污染。這項(xiàng)技術(shù)不僅能夠?qū)Ω鞣N難以降解的物質(zhì)進(jìn)行處理，而且具有較高的化學(xué)活性，整個(gè)實(shí)施過程安全無(wú)毒，而且操作十分簡(jiǎn)便，非常適合應(yīng)用于處理工業(yè)有機(jī)廢氣。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，若欲實(shí)現(xiàn)工業(yè)有機(jī)廢氣的有效防治和處理，首要的是要了解有機(jī)廢氣污染的危害性，明確工業(yè)有機(jī)廢氣污染問題，以及相對(duì)應(yīng)的處理方法，具有針對(duì)性地應(yīng)用最佳的防止措施。以此維護(hù)環(huán)境質(zhì)量，保障人們的身體健康，為全人類提供良好的大氣環(huán)境。

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