有機(jī)廢氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物的凈化技術(shù)

揮發(fā)性物(VolatilcOrganicCompounds，簡稱VOCs)是石油化工、制藥、印刷、噴漆、制鞋等行業(yè)排放廢氣中的主要污染物。廢氣是對人體健康的污染物質(zhì)，它與大氣中的NO2反應(yīng)生成O3，可形成光化學(xué)煙霧，并伴隨著異味、惡臭散發(fā)到空氣中刺激人的眼睛和呼吸道，產(chǎn)生急性毒性，在環(huán)境中易燃易爆以及破壞臭氧層等。防止揮發(fā)性化合物污染途徑有減少溶劑的使用量；減少石油及化工生產(chǎn)過程中的物排放以及對廢氣進(jìn)行凈化等。目前，廢氣治理方法有冷凝、吸收、吸附、燃燒和生物法等。
　　一、冷凝法
　　冷凝法是利用氣態(tài)污染物在不同溫度及壓力下具有不同飽和蒸汽壓，在降低溫度或增加大氣壓力條件下，使某些污染物凝結(jié)出來，以達(dá)到凈化或回收的目的。所需設(shè)備和操作條件比較簡單，回收物質(zhì)純度高，但凈化程度不高，耗能較高，對低濃度廢氣的凈化   是如此。冷凝法適用于處理廢氣，特別是組分單純的氣體的回收。作為吸附凈化或燃燒的預(yù)處理，可以減輕后續(xù)處理的負(fù)擔(dān)。
　　二、吸收、吸附法
　　目前，很少采用吸收法治理廢氣，主要原因是無合適的吸收劑的可以選擇。對于低濃度的有回收價值的廢氣，多采用吸附法。因為此種方法可以實現(xiàn)廢氣的資源化。吸附法在VOCs的處理過程中應(yīng)用極為廣泛，主要用于低濃度、高流量廢氣(如含碳?xì)浠衔飶U氣)的凈化。該方法去除率高，無二次污染，操作方便，且能實現(xiàn)自動控制。不足之處是由于吸附容量受限，不適于處體。當(dāng)廢氣中有膠粒物質(zhì)或其它雜質(zhì)時，吸附劑易失效，同時吸附劑需要   。吸附法的關(guān)鍵是吸附劑的選擇，吸附劑要具有密集的細(xì)孔結(jié)構(gòu)，內(nèi)表面積大，吸附性能好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，、耐水、、耐高壓，不易破碎，對空氣阻力小。活性炭吸附塔常用的吸附劑主要有活性炭(顆粒狀和纖維狀)、活性氧化鋁、硅膠等。當(dāng)廢氣濃度較高時，或凈化復(fù)合性廢氣或含有粉塵、氣溶膠雜質(zhì)時，   對氣體進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理方式可根據(jù)具體情況采用水洗、酸洗和堿洗等。含粉塵量大的氣體要除塵；高溫廢氣需先經(jīng)冷卻過濾降溫處理。
　　三、燃燒法
　　(1)當(dāng)廢氣中可燃組分濃度較高或該組分燃燒熱值較高時，可采用直接燃燒法。只有燃燒放出的熱量能夠補償散向環(huán)境中的熱量時，才能維持燃燒。直接燃燒的設(shè)備包括燃燒爐、窯，或通過某種裝置將廢氣導(dǎo)入鍋爐作為燃料氣進(jìn)行燃燒。
　　(2)當(dāng)廢氣中可燃組分的含量較低，本身不能維持燃燒時，可采用熱力燃燒。在進(jìn)行熱力燃燒時，通過輔助燃料的燃燒，把溫度提高到燃燒所需的溫度，使其中的氣體污染物進(jìn)行氧化。燃燒方式有離焰燃燒系統(tǒng)和配焰燃燒系統(tǒng)兩種。
　　(3)催化燃燒的流程為：含組分的氣體經(jīng)過預(yù)處理除去粉塵、液滴后，由風(fēng)機(jī)送入預(yù)熱器預(yù)熱至起燃溫度，再進(jìn)入催化床反應(yīng)器進(jìn)行催化燃燒。
　　三、生物凈化技術(shù)
　　生物法凈化廢氣是在微生物處理廢水的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。與廢水生物處理的區(qū)別在于廢氣中的物   先要經(jīng)過由氣相到液相的傳質(zhì)過程。生物法凈化廢氣的實質(zhì)是把廢氣從氣相轉(zhuǎn)移到液相或固相表面的液膜中，然后利用微生物降解液相或固相表面的液膜中的污染物。
　　其凈化原理可依據(jù)傳統(tǒng)的氣體吸收雙膜理論提出的生物膜理論來解釋。生物反應(yīng)器處理廢氣一般經(jīng)歷3個階段。一是廢氣中的污染物   先同水接觸并溶解于水中；二是溶解于液膜中的污染物在濃度差的推動下進(jìn)一步擴(kuò)散到生物膜，被其中的微生物捕獲并吸收；三是進(jìn)入微生物體內(nèi)的污染物在其自身的代謝過程中被作為能源和營養(yǎng)物質(zhì)分解，轉(zhuǎn)化為簡單的無機(jī)物(CO2、水等)及細(xì)胞組成物質(zhì)。
　　四、低溫等離子體處理技術(shù)
　　低溫等離子體技術(shù)又稱非平衡等離子體技術(shù)。是在外加電場的作用下，通過介質(zhì)放電產(chǎn)生大量   粒子，   粒子與污染物分子發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，從而將污染物降解為   物質(zhì)的過程。低溫等離子體技術(shù)主要有電子束照射法、介質(zhì)阻擋放電法、沿面放電法和電暈放電法等。
　　該方法不會導(dǎo)致二次污染，具有能耗低等優(yōu)點。可在室溫下與催化劑反應(yīng)，地節(jié)約了能源。設(shè)計時可以根據(jù)風(fēng)量變化以及現(xiàn)場條件進(jìn)行調(diào)節(jié)，尤其適于處理有氣味及低濃度大風(fēng)量的氣體。
　　在廢氣治理技術(shù)中，冷凝法主要用于回收物和預(yù)處理廢氣；吸收和吸附技術(shù)雖然較為成熟和成型，但由于其處理設(shè)備容量有限，吸收劑要處理、吸附劑需要   等問題使得應(yīng)用受到限制；低溫等離子體技術(shù)目前還處于實驗階段；催化燃燒技術(shù)不僅可以處理低、的廢氣，而且設(shè)備簡單，投資少，操作方便，凈化   ，是應(yīng)用廣泛的、經(jīng)濟(jì)的處理技術(shù)；生物處理技術(shù)因其耗能少、運行費用低，較少形成二次污染而受到普遍的重視，適用于不同規(guī)模的多種類、低濃度廢氣的處理，是一種很有應(yīng)用前景的技術(shù)。