談工業(yè)有機(jī)廢氣污染治理技術(shù)

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【摘要】近些年來(lái)全世界范圍內(nèi)都有著較為嚴(yán)重的大氣污染，而工業(yè)廢氣污染則是較為重要的原因之一，為了能夠有效削弱工業(yè)有機(jī)廢氣污染對(duì)于大氣環(huán)境的負(fù)面影響，本文簡(jiǎn)略闡述了當(dāng)前我國(guó)工業(yè)有機(jī)廢氣污染的主要類型，并提出幾點(diǎn)針對(duì)工業(yè)廢氣污染的治理技術(shù)，旨在切實(shí)提高污染治理水平，最終達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)；有機(jī)廢氣；污染治理

引言

工業(yè)在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中有至關(guān)重要的作用，然而我國(guó)在最初發(fā)展工業(yè)的過(guò)程中，在發(fā)展模式方面存在較為傳統(tǒng)的特點(diǎn)，過(guò)分依賴資源與能源。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)企業(yè)規(guī)模在不斷擴(kuò)大，部分工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中為了利益的最大化，向環(huán)境空氣中排放大量廢氣，對(duì)空氣環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，造成比較嚴(yán)重的污染問(wèn)題。基于此，我國(guó)在治理空氣污染的過(guò)程中務(wù)必要加強(qiáng)對(duì)于工業(yè)有機(jī)廢氣的重視。

1工業(yè)有機(jī)廢氣的來(lái)源及主要類型

工業(yè)有機(jī)廢氣是指以有機(jī)化合物（VOCs）為主的揮發(fā)性氣體，主要包括各種烴類、醇類、醛類和酮類等。這些廢氣的來(lái)源十分廣泛，其中包括化學(xué)行業(yè)石化、有機(jī)合成反應(yīng)設(shè)備排氣，印刷行業(yè)印墨中有機(jī)溶劑，機(jī)械行業(yè)機(jī)械噴漆，金屬制品產(chǎn)生的氣味，汽車行業(yè)汽車的噴漆、干燥爐鑄件生產(chǎn)設(shè)備排氣，五金、家私廠噴涂設(shè)備排氣等。其特點(diǎn)是不溶于水、易燃易爆、波動(dòng)性大、污染面廣并伴有一定毒性。揮發(fā)性有機(jī)氣體作為一種有機(jī)化合物污染物，有極強(qiáng)的危害性。若是空氣中存在較高含量的碳?xì)溆袡C(jī)氣體污染物，便會(huì)在一定條件溫度以及光照條件下產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而生成光化學(xué)煙霧，造成二次污染；一些有機(jī)污染物進(jìn)入平流層后，在紫外線的照射下與臭氧發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，造成臭氧層空洞；一些具有惡臭污染和有害氣體的兩重性；還有一些有機(jī)物會(huì)引起溫室效應(yīng)。該類氣體污染嚴(yán)重威脅人們生存環(huán)境的空氣質(zhì)量，對(duì)于人們的身體健康有不利影響。VOCs有機(jī)廢氣的情況特別復(fù)雜，各行各業(yè)均有其特殊性，就廢氣成分來(lái)說(shuō)，有含塵的、含水的、含油霧的、含漆霧等，并且多數(shù)情況下都是多種氣體的混合物，而且就排放方式也各不相同（分散、集中、連續(xù)性、穩(wěn)定性等）；廢氣的參數(shù)差別也很大，所以就決定了采用的處理工藝也不一樣。

2工業(yè)有機(jī)廢氣污染治理技術(shù)的應(yīng)用

2.1技術(shù)應(yīng)用

2.1.1催化燃燒法在治理工業(yè)有機(jī)廢氣污染的過(guò)程中，催化燃燒法是較為常見的方法之一，催化燃燒設(shè)備系統(tǒng)如圖1所示。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。催化燃燒過(guò)程是在催化燃燒裝置中進(jìn)行的。有機(jī)廢氣先通過(guò)熱交換器預(yù)熱到200～400℃，再進(jìn)入燃燒室，通過(guò)催化劑床時(shí)，碳?xì)浠衔锏姆肿雍突旌蠚怏w中的氧分子分別被吸附在催化劑的表面而活化。由于表面吸附降低了反應(yīng)的活化能，碳?xì)浠衔锱c氧分子在較低的溫度下迅速氧化，產(chǎn)生二氧化碳和水。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，特別要低溫活性好，以便在盡可能低的溫度下開始反應(yīng)。燃燒反應(yīng)是放熱反應(yīng)，釋放出大量的熱，使催化劑的表面達(dá)到500～1000℃的高溫，而催化劑容易因熔融而降低活性，所以要求催化劑能耐高溫。一般來(lái)說(shuō)，在燃燒的時(shí)候，有機(jī)廢氣會(huì)同氧氣產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)，然后將原本的污染物的污染程度降低。例如：當(dāng)二氧化硫和氧氣之間產(chǎn)生燃燒反應(yīng)的時(shí)候，便會(huì)使得原本污染程度較大的二氧化硫轉(zhuǎn)化成為三氧化硫，再使用吸收塔對(duì)三氧化硫進(jìn)行吸收，進(jìn)而形成硫酸，這便能夠高效實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢氣污染程度的降低。然而工業(yè)有機(jī)廢氣本身有比較復(fù)雜的成分，在實(shí)際采用催化燃燒法進(jìn)行處理的過(guò)程中，催化劑應(yīng)有的效果無(wú)法得到完全發(fā)揮，致使各種問(wèn)題不斷出現(xiàn)。再者，催化燃燒法的應(yīng)用對(duì)于燃燒設(shè)備有較高要求，其應(yīng)當(dāng)具備抗干擾以及耐高溫等特點(diǎn)，因此，還需要投入大量的成本展開對(duì)于設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作[1]。

2.1.2光解及催化氧化法UV光解催化氧化運(yùn)用特別制作的高能高臭氧UV紫外線光線直射廢氣，使有機(jī)化學(xué)或無(wú)機(jī)物高分子惡臭味化學(xué)物質(zhì)分子鏈，在高能紫外線光線直射下，與臭氧開展反應(yīng)轉(zhuǎn)化成低分子化學(xué)物質(zhì)，如CO2、H2O等。光解及催化氧化法在工業(yè)有機(jī)廢氣污染治理中的應(yīng)用需要使用特定催化劑，并滿足相應(yīng)的光照條件，使OH－離子從空氣中分離出來(lái)，進(jìn)而達(dá)到分解和凈化工業(yè)廢氣中有毒物質(zhì)的目的。主要有兩種方式能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于工業(yè)廢氣的光分解：①對(duì)工業(yè)廢氣直接進(jìn)行光照作用，但要注意的是必須使用具有特定波長(zhǎng)的光才可以真正做到將污染物光解，充分體現(xiàn)出其凈化的作用；②在光照條件下，配合催化劑所產(chǎn)生的催化反應(yīng)來(lái)達(dá)到分解和凈化工業(yè)廢氣中有害物質(zhì)的目的。

2.1.3吸附技術(shù)吸附技術(shù)主要是采用多孔固體吸附劑來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于工業(yè)有機(jī)廢氣的處理，工業(yè)廢氣中所存在的各種有害物質(zhì)會(huì)在化學(xué)鍵和分子引力的作用下被吸附劑所吸附，進(jìn)而達(dá)到廢氣治理的效果。一般來(lái)說(shuō)，吸附技術(shù)的應(yīng)用為物理吸附，該過(guò)程體現(xiàn)出強(qiáng)烈的可能性，當(dāng)工業(yè)廢氣中所存在的有害物質(zhì)呈現(xiàn)出飽和狀態(tài)之后展開對(duì)于吸附劑的脫附，然后再進(jìn)行更換以及循環(huán)使用。與此同時(shí)，吸附面積大能夠切實(shí)提高其吸附質(zhì)量，但在該過(guò)程中還面臨著諸多不利因素的制約，包括廢氣濃度、性質(zhì)、類型以及吸附劑性質(zhì)等。有機(jī)廢氣回收多使用碳基吸附劑，它們包括顆粒活性炭、蜂窩活性炭、活性炭纖維氈等，有時(shí)候也使用沸石分子篩或硅膠作吸附劑。環(huán)式固定床多使用活性炭纖維氈，在處理大風(fēng)量低濃度廢氣時(shí)，使用蜂窩活性炭居多；而利用移動(dòng)床和流化床時(shí)，需要選擇特別耐磨的顆?；钚蕴俊＿@里還需要一提的是，在回收混合溶劑（如汽油、涂布行業(yè)的VOCs）時(shí)，當(dāng)廢氣中所含成分的分子動(dòng)力學(xué)直徑范圍較寬時(shí)，應(yīng)采用以中孔為主的活性炭。在采用轉(zhuǎn)輪進(jìn)行濃縮回收時(shí)，多采用沸石分子篩作吸附劑。

2.1.4微生物降解法除了上述治理方法以外，微生物降解法也是較為有效的工業(yè)有機(jī)廢氣處理技術(shù)，然而從目前來(lái)看，微生物降解法大多會(huì)在應(yīng)用于污水處理的過(guò)程中，很少出現(xiàn)在有機(jī)廢氣分解領(lǐng)域。工作人員在實(shí)際應(yīng)用微生物降解法的過(guò)程中需要為微生物營(yíng)造良好的環(huán)境，這樣一來(lái)便能夠?qū)崿F(xiàn)微生物的快速繁殖與生長(zhǎng)。在工業(yè)有機(jī)廢氣領(lǐng)域中采用微生物降解法，需要綜合考慮各方面影響因素，包括環(huán)境溫度、含氧量以及濕度等，技術(shù)人員在進(jìn)行廢氣過(guò)濾填料的時(shí)候，需要優(yōu)化開展對(duì)于固定載體介質(zhì)的選擇，此舉有助于促進(jìn)微生物更好地生長(zhǎng)。除此以外，在正式開展填料工作的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)重視其面積問(wèn)題，以使其可以容納一定量的微生物，并切實(shí)提升結(jié)構(gòu)本身的均勻性，保障填料過(guò)程中的營(yíng)養(yǎng)搭配以及保養(yǎng)工作得以順利進(jìn)行。

2.2管理措施

2.2.1有組織有機(jī)廢氣的管理除了采用適當(dāng)?shù)奶幚砑夹g(shù)以外，在治理工業(yè)有機(jī)廢氣污染的時(shí)候，還應(yīng)采取相應(yīng)的管理措施，在進(jìn)行有組織有機(jī)廢氣管理的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)在原有的基礎(chǔ)上盡可能減少?gòu)U氣污染物的產(chǎn)排量。主要可從以下三方面入手[2]：（1）工作人員需要嚴(yán)格遵循“應(yīng)收盡收、分質(zhì)收集”的原則開展對(duì)于廢氣的收集工作，從實(shí)際的氣體濃度、產(chǎn)生量、流量、性質(zhì)以及風(fēng)速等多方面因素出發(fā)，在此基礎(chǔ)上完成對(duì)于廢氣收集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，進(jìn)而確保其能夠具有良好的收集效果。工作人員還應(yīng)充分考慮企業(yè)自身的各方面實(shí)際情況，并在明確廢氣具體類型的基礎(chǔ)上展開分類收集以及分質(zhì)處理工作，包括采用冷凝法、吸附法以及溶劑對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行吸收。（2）工作人員在對(duì)有機(jī)廢氣處理設(shè)備進(jìn)行選擇的時(shí)候應(yīng)當(dāng)盡量保障其具備及其系統(tǒng)，并有現(xiàn)代化的特點(diǎn)，當(dāng)運(yùn)用集氣罩完成對(duì)于污染氣體的收集之后應(yīng)當(dāng)通過(guò)管道將其輸送至相應(yīng)裝置處進(jìn)行凈化處理，唯有確定經(jīng)過(guò)處理之后的氣體并符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之后才能夠正式進(jìn)行排放。（3）工作人員務(wù)必要科學(xué)進(jìn)行處理工藝的選擇，確保其經(jīng)濟(jì)與可行性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)于廢氣中物質(zhì)的循環(huán)再利用。例如：靈活運(yùn)用活性炭以及碳纖維能夠有效吸附廢氣中存在的有用物質(zhì)，進(jìn)而達(dá)到循環(huán)利用的目的。而運(yùn)用溶劑還可以使廢物資源化，運(yùn)用吸附耦合催化燃燒的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)原位再生。

2.2.2無(wú)組織有機(jī)廢氣的管理工作人員在進(jìn)行無(wú)組織有機(jī)廢氣管理的過(guò)程中需要結(jié)合實(shí)際情況，增加相應(yīng)的廢氣收集設(shè)備，使原本無(wú)組織的排放變成有組織的排放。與此同時(shí)，工作人員還應(yīng)適當(dāng)加大對(duì)于無(wú)組織有機(jī)廢氣的管理力度，定期檢查以及維護(hù)管線、閥門、泵等設(shè)備，且保障設(shè)備使用的嚴(yán)密性以及穩(wěn)定性，有效規(guī)避無(wú)組織排放現(xiàn)象的出現(xiàn)。除此以外，工作人員應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)對(duì)于工業(yè)有機(jī)廢氣的全過(guò)程分類收集，并充分運(yùn)用系統(tǒng)的收集工藝以及技術(shù)提高收集工作的質(zhì)量與效率，最終實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢氣的有組織達(dá)標(biāo)排放[3]。

3結(jié)論

綜上所述，優(yōu)化采用科學(xué)的工業(yè)有機(jī)廢氣污染治理技術(shù)能夠有效緩解當(dāng)下我國(guó)普遍存在的工業(yè)有機(jī)廢氣污染問(wèn)題，對(duì)于我國(guó)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展以及大氣環(huán)境水平的提高有促進(jìn)作用。因此，相關(guān)工作人員需要對(duì)科學(xué)系統(tǒng)的工業(yè)有機(jī)廢氣污染治理展開深入研究，并在實(shí)踐過(guò)程中對(duì)各項(xiàng)治理技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化與更新，進(jìn)而解決空氣污染問(wèn)題，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)以及生態(tài)共同的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[3]陳琛，劉紅陽(yáng).活性炭吸附工藝在工業(yè)有機(jī)廢氣治理中的應(yīng)用[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2019，45（12）：51-52.

作者：冼少婷 單位：廣東中衡環(huán)境科技有限公司