廢氣治理及新技術(shù)探討

孫軍紅

（江蘇中升太環(huán)境技術(shù)有限公司，江蘇 蘇州 215000）

廢氣治理作為環(huán)境凈化的重要組成部分，一些大型污染型生產(chǎn)企業(yè)已逐步完善處理工藝，但在實(shí)際處理過程中，選擇廢氣的治理方式是與凈化的氣體種類密切相關(guān)。因此，廢氣治理需結(jié)合新工藝、新技術(shù)，以此提升廢氣的凈化效果，使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

1 工業(yè)廢氣污染的主要類型

1.1 顆粒性廢氣

在工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煙塵稱為固體廢物，主要來自火電廠、水泥廠、冶金廠、化工廠和工業(yè)鍋爐等企業(yè)的生產(chǎn)過程。這些工廠在生產(chǎn)過程中需消耗大量燃料，但由于燃料雜質(zhì)較多，不能被完全燃燒分解，久而久之就會(huì)形成固體廢物，如果不經(jīng)處理直接排放，會(huì)造成環(huán)境嚴(yán)重污染。

1.2 氣態(tài)廢氣

含氮污染物經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，其是影響大氣質(zhì)量的重要污染物，主要包括一氧化氮和二氧化氮等。當(dāng)前，這些污染物是我國大氣污染治理的主要對象，而含氮廢氣的來源主要是工業(yè)生產(chǎn)過程造產(chǎn)生的廢氣。在工業(yè)生產(chǎn)中，大部分含氮廢氣通常是由石油、煤炭等化石能源的消耗產(chǎn)生的。在日常生活中，霧氣的成分也是由含氮廢氣造成的。而含硫氣態(tài)污染物主要包括二氧化硫、硫化氫、三氧化硫等化合物。一般情況下，在硫礦金屬的冶煉中，含硫物在高溫下經(jīng)過燃燒被分解后，會(huì)形成含硫污染物[1]。并且，在大氣降水中，含硫廢氣物質(zhì)會(huì)與水相結(jié)合形成酸雨，這樣會(huì)造成土壤和水體的酸化，最終使生態(tài)環(huán)境的平衡遭到破壞。烴類有機(jī)廢氣，也稱為烴類廢棄物。其污染氣體種類包括烷烴、烯烴、以及烴類石油化合物有機(jī)溶劑。通常，化學(xué)生產(chǎn)工廠產(chǎn)生的碳?xì)浠衔镂：Ω螅淠軙?huì)與在生產(chǎn)過程中生成的含氮廢氣形成臭氧，也稱為化學(xué)煙霧，這種有害物質(zhì)能嚴(yán)重破壞地球的臭氧層，從而會(huì)加速全球變暖效應(yīng)。

2 實(shí)施工業(yè)廢氣治理技術(shù)及應(yīng)用的意義

近年來，隨著工業(yè)領(lǐng)域的進(jìn)步與發(fā)展，給我國生態(tài)環(huán)境帶來了嚴(yán)峻的污染問題。目前，由于我國工業(yè)生產(chǎn)廢氣的排放量過高，導(dǎo)致大部分地區(qū)長時(shí)間處于霧霾等惡劣的天氣之中，不僅嚴(yán)重破壞了人們的生活環(huán)境，也使人們的身體健康受到了極大影響。但通過加強(qiáng)工業(yè)廢氣的治理管控，大氣質(zhì)量不斷改善。其中，固體顆粒污染物呈持續(xù)下降趨勢，可臭氧污染卻凸顯出來，尤其在夏季，臭氧成了導(dǎo)致城市空氣質(zhì)量惡化的因素之一。而揮發(fā)性化合物（VOCs）是臭氧形成的前體物，從這個(gè)角度考慮，改進(jìn)VOC處理技術(shù)能有效控制臭氧污染。因此，為了保護(hù)我們賴以生存的自然環(huán)境，應(yīng)強(qiáng)化對工業(yè)有機(jī)廢氣治理技術(shù)的研究力度，提高工業(yè)有機(jī)廢氣的治理水平，以此提升環(huán)境空氣質(zhì)量[2]。

3 有機(jī)廢氣污染治理技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐

3.1 變壓吸附技術(shù)

變壓吸附技術(shù)的應(yīng)用原理是，由于在不同吸附劑的作用下，氣體組分在吸附性上會(huì)存在不同，其吸附量也會(huì)隨著壓力的變化而變化，因此，要想對氣體進(jìn)行有效的分離，就需要通過轉(zhuǎn)變壓力來實(shí)現(xiàn)對有機(jī)廢氣的治理。而變壓吸附技術(shù)就是通過壓力漲落循環(huán)的操作手法來對吸附組分進(jìn)行相應(yīng)的吸附和解吸工作，因此，吸附劑的選擇往往是以硅膠、活性炭以及分子篩等為主，但對于一些特殊組分，則需要選擇有特定性的吸附材料。由此可見，吸附分離效果的好壞與吸附劑的性能高低有著直接關(guān)系。在實(shí)際應(yīng)用中，變壓吸附技術(shù)與其他技術(shù)相比，其技術(shù)優(yōu)勢在于具有能耗低、自動(dòng)化程度高以及投資低等特點(diǎn)，所以，在應(yīng)用該技術(shù)治理有機(jī)廢氣時(shí)，往往會(huì)獲得純度相對較高的副產(chǎn)品。而且，這些副產(chǎn)品可以在其他的工作環(huán)節(jié)中得到有效應(yīng)用，這在一定程度上提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益提供了一定基礎(chǔ)。

3.2 吸附處理技術(shù)

在工業(yè)有機(jī)廢氣的凈化中，應(yīng)用吸附凈化技術(shù)是非?？茖W(xué)有效的凈化處理方法。在實(shí)際應(yīng)用過程中，該技術(shù)是利用固體吸附原理，使用先進(jìn)的活性炭、沸石、硅膠等物質(zhì)有效吸附工業(yè)生產(chǎn)中的有機(jī)廢氣，從而全面去除化學(xué)生產(chǎn)中的有害物質(zhì)。因此，吸附材料的結(jié)構(gòu)、面積的不同，會(huì)對氣體的吸附效果產(chǎn)生較大影響。一般情況下，材料的吸附面體積越大，對污染氣體的吸附效果就越好，并且，吸附劑的組成結(jié)構(gòu)越松散，吸附效率也就越高。

活性炭吸附法通常適用于氣量大、濃度低的有機(jī)廢氣的凈化。該工藝方法相對比較成熟，且吸附效果可靠。因此，被廣泛地應(yīng)用于化學(xué)生產(chǎn)中有機(jī)廢氣的處理，如可應(yīng)用于繪畫、印刷以及其他輕工等行業(yè)。在使用活性炭吸附時(shí)，先要安裝漆霧過濾裝置，使漆渣顆粒殘留在過濾裝置中，但漆渣可能會(huì)堵住活性炭裝置的吸附孔。為此，在應(yīng)用過程中，必須先采取過濾、洗滌處理措施。其中，活性炭吸附除泥法能有效用于凈化溫度在40 ℃下的低濃度化學(xué)煙氣。需要注意的是，可燃廢氣可能會(huì)存在高溫、高濃度的特性。從當(dāng)前應(yīng)用的技術(shù)上講，活性炭吸附技術(shù)應(yīng)用及過程相對簡單，但當(dāng)活性炭達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，就會(huì)失去其原本的吸附能力。因此，如果活性炭不能實(shí)現(xiàn)吸附脫附、氣體再生的作用，其活性炭吸附裝置就會(huì)直接失去相應(yīng)的作用；如果重新安裝和大量更換活性炭材料，會(huì)增加技術(shù)處理成本，同時(shí)還會(huì)形成二次污染問題。

3.3 微生物凈化技術(shù)

微生物凈化技術(shù)主要是利用微生物分解原理將化學(xué)廢氣中的成分進(jìn)行分解，并轉(zhuǎn)化為相對簡單的無機(jī)物，最終將有害物轉(zhuǎn)化為無害無機(jī)物。在凈化處理過程中，技術(shù)人員會(huì)在過濾介質(zhì)中加入特定的微生物種群，并通過這些微生物來分解廢氣中的有機(jī)成分，同時(shí)，還可以把有效物質(zhì)分解成無害物質(zhì)和能量，且使微生物得以生存和延續(xù)。通常情況下，微生物分解有害物質(zhì)會(huì)形成二氧化碳?xì)怏w和水蒸氣。

到目前為止，使用微生物技術(shù)進(jìn)行廢物處理已有100多年的歷史，而該技術(shù)用于處理工業(yè)廢物也有一段時(shí)間?，F(xiàn)階段，在采用微生物處理技術(shù)分解工業(yè)廢氣時(shí)，其設(shè)備主要包括洗滌器、過濾器和生物滴濾器等。在實(shí)際應(yīng)用中，微生物技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是操作簡單，對環(huán)境條件要求比較低，但其應(yīng)用缺點(diǎn)也比較明顯，就是對抗沖擊載荷的能力非常弱。同時(shí)，對微生物的生長環(huán)境也有一定要求。此外，由于該技術(shù)在處理廢物污染方面效果良好，對環(huán)境污染小以及技術(shù)應(yīng)用成本低，能真正實(shí)現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。因此，技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用情況，在積極引入先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對污染物信息的全面收集和分析，以此來提升對排放廢氣的治理效果。

3.4 燃燒處理方法

燃燒法是廣泛應(yīng)用于有機(jī)廢氣的處理方法，其主要包括蓄熱式燃燒法以及催化式燃燒法。其中，應(yīng)用蓄熱式技術(shù)是將廢氣直接進(jìn)行燃燒，當(dāng)廢氣溫度超過680 ℃時(shí)，就可以完全燃燒氧化，而經(jīng)過冷卻的氣體要及時(shí)輸送并進(jìn)一步進(jìn)行凈化處理，最終達(dá)到凈化污染物的目的。而催化燃燒技術(shù)是指在生產(chǎn)中，利用Pd、Rh、Au等金屬氧化物促進(jìn)廢物完全燃燒，同時(shí)，將燃燒的有害氣體變成為其他無害氣體。這種技術(shù)的應(yīng)用范圍較廣且容易使用，同時(shí)處理成本也較低，而其更為明顯的優(yōu)點(diǎn)是，對不完全燃燒的有機(jī)氣體污染處理方面效果非常有效。但由于工業(yè)生產(chǎn)的廢氣成分非常復(fù)雜，而氣體燃燒通常會(huì)在高溫高壓的環(huán)境下進(jìn)行，所以，對催化劑的穩(wěn)定性要求較高。因此，燃燒條件相對苛刻，這在一定程度上限制了該技術(shù)的全面應(yīng)用。相比之下，燃燒凈化法是相對安全的工業(yè)廢氣凈化處理方法，該技術(shù)可有效去除廢氣中90%以上的有害物質(zhì)，有良好的凈化效果。當(dāng)前，該技術(shù)應(yīng)用也相對成熟，設(shè)備成本低，在許多地區(qū)都得到了廣泛應(yīng)用。

4 廢氣治理環(huán)保新技術(shù)

4.1 高斯大氣擴(kuò)散系統(tǒng)處理

基于高斯擴(kuò)散模型，來預(yù)測空氣質(zhì)量?？稍谟?jì)算機(jī)上安裝三維坐標(biāo)系，X軸為中間風(fēng)向，Y軸為垂直X軸，Z軸與X-Y軸垂直。并通過改變高斯擴(kuò)散模型參數(shù)，預(yù)測氣象條件下污染物的擴(kuò)散。當(dāng)污染事件發(fā)生時(shí)，可有效確定污染物的來源和分布，以及污染的程度，以此來進(jìn)行分級分析，并在此基礎(chǔ)上制定行之有效的計(jì)劃。且在分析空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)后，可根據(jù)參數(shù)和污染物的來源，預(yù)測未來的污染程度和趨勢。

4.2 人工智能技術(shù)的應(yīng)用

人工智能是廢氣治理環(huán)保技術(shù)的關(guān)鍵，該技術(shù)可以很好地融入到環(huán)保設(shè)備的使用中，便于監(jiān)控企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況。一旦出現(xiàn)不合理的廢氣排放情況，就可以利用人工智能提升廢氣凈化設(shè)備的性能，這也是提高廢氣凈化設(shè)備效率的最佳方式。同時(shí)，人工智能技術(shù)的應(yīng)用也意味著在環(huán)保設(shè)備的研究中，開始了自動(dòng)化的建設(shè)，這也符合當(dāng)前實(shí)際廢氣治理的需要。

5 環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)的可行性

從環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā)，合理使用環(huán)保設(shè)備的功能會(huì)在環(huán)保工作中發(fā)揮出重要的作用。如通過設(shè)計(jì)環(huán)保設(shè)備與生產(chǎn)聯(lián)系，就可以從污染源頭進(jìn)行研究，同時(shí)，還能完成質(zhì)量驗(yàn)收工作。但在設(shè)備管理時(shí)，要保證系統(tǒng)的規(guī)范化，要最大限度地利用其環(huán)保性。鑒于目前環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，在環(huán)境監(jiān)測中要及時(shí)更新設(shè)備，并對設(shè)備的性能要及時(shí)評估，并提出相應(yīng)的計(jì)劃。在生態(tài)社會(huì)的發(fā)展中，優(yōu)化設(shè)備的設(shè)計(jì)將是改善環(huán)境最直接的手段。因此，在對設(shè)備優(yōu)化的過程中，要兼顧應(yīng)用條件，控制好設(shè)備的質(zhì)量與消耗，實(shí)現(xiàn)低消耗高功能，使其在環(huán)保工作中發(fā)揮出最大作用。

6 廢氣污染治理的具體措施

6.1 不斷完善環(huán)境管理體系

從經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展角度來看，政府部門要制定和不斷完善相關(guān)法律法規(guī)，以確保城市經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展。在對工業(yè)企業(yè)的管理中，要通過強(qiáng)制政策與領(lǐng)導(dǎo)相結(jié)合的方式，科學(xué)規(guī)劃工業(yè)企業(yè)的未來發(fā)展方向，避免企業(yè)發(fā)展中出現(xiàn)嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。如化工企業(yè)在發(fā)展及運(yùn)營過程中，必須要結(jié)合其自身性質(zhì)和實(shí)際生產(chǎn)情況，而相關(guān)政府部門也要關(guān)注其生產(chǎn)過程。卻政府相關(guān)部門在做好環(huán)境管理的同時(shí)，還要做好各部門之間的協(xié)調(diào)，將環(huán)境管理工作貫穿于生產(chǎn)及建設(shè)項(xiàng)目的全過程。

如在一些工業(yè)企業(yè)的項(xiàng)目開發(fā)中，必須要在現(xiàn)場進(jìn)行環(huán)評工作，還要做好環(huán)境設(shè)施應(yīng)用的監(jiān)理工作。而在進(jìn)行項(xiàng)目驗(yàn)收時(shí)，應(yīng)核對相關(guān)檢測報(bào)告。最后，在生產(chǎn)階段要科學(xué)管理污染源，并通過建立可靠的科學(xué)管理體系，落實(shí)可持續(xù)發(fā)展的理念，以全面幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)環(huán)境治理，從而能促進(jìn)工業(yè)廢氣的管理水平的提高。

6.2 健全監(jiān)管基本措施

大氣污染源監(jiān)管是一種強(qiáng)有力的防治方式，在實(shí)際工作中，科學(xué)、規(guī)范的監(jiān)管可以提高大氣污染的治理效果。大氣污染源監(jiān)管應(yīng)和法律法規(guī)及監(jiān)管方式相結(jié)合，從而才可以起到較好的規(guī)范作用，而比較合理的污染管理方式也有助于確定大氣污染的排放源等。在廢氣的治理過程中，生產(chǎn)技術(shù)調(diào)查和確定大氣污染源是基礎(chǔ)性任務(wù)，有關(guān)人員應(yīng)該高度重視此項(xiàng)工作，并通過了解化工企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)以及進(jìn)入生產(chǎn)第一線，隨時(shí)掌握設(shè)施運(yùn)行與控制情況，要確保實(shí)際工作達(dá)到預(yù)期效果。同時(shí)，在對有關(guān)工作進(jìn)行合理規(guī)范時(shí)，應(yīng)注重推進(jìn)監(jiān)管工作，基于有關(guān)律法制度，要確?；て髽I(yè)的廢氣排放達(dá)到規(guī)范化要求，從而更好地踐行因地制宜原則，有效控制廢氣污染程度。而后期的監(jiān)管工作也要有序推進(jìn)，當(dāng)有些企業(yè)不按要求排放廢氣時(shí)，要根據(jù)相關(guān)法律制度要求，相應(yīng)實(shí)施懲罰手段。因此，實(shí)施相應(yīng)的監(jiān)管、處罰措施，可有效促進(jìn)各項(xiàng)工作的開展效果。

7 結(jié)語

總之，我國對于廢氣治理的研究和應(yīng)用還處于起步階段，尤其是在廢氣凈化和設(shè)備技術(shù)方面還要晚。在這種情況下，環(huán)保設(shè)備的影響比較有限，導(dǎo)致環(huán)保設(shè)備使用效果不突出。針對這種情況，本文提供了凈化環(huán)保設(shè)備的分類，以及新型凈化技術(shù)內(nèi)容。期望能夠從意識(shí)形態(tài)關(guān)注環(huán)境問題，關(guān)注廢氣治理問題，以此提升環(huán)保設(shè)備的使用效果，進(jìn)而滿足實(shí)際需要。