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，本文簡略闡述了當(dāng)前我國工業(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)在我國的經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中有至關(guān)重要的作用，然而我國在最初發(fā)展工業(yè)的過程中，在發(fā)展模式方面存在較為傳統(tǒng)的特點(diǎn)，過分依賴資源與能源。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)重的污染問題?；诖?，我國在治理空氣污染的過程中務(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，就廢氣成分來說，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。催化燃燒過程是在催化燃燒裝置中進(jìn)行的。有機(jī)廢氣先通過熱交換器預(yù)熱到200～400℃，再進(jìn)入燃燒室，通過催化劑床時(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。一般來說，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)行處理的過程中，催化劑應(yīng)有的效果無法得到完全發(fā)揮，致使各種問題不斷出現(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，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。一般來說，吸附技術(shù)的應(yīng)用為物理吸附，該過程體現(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?；钚蕴?、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?。這里還需要一提的是，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)，然而從目前來看，微生物降解法大多會(huì)在應(yīng)用于污水處理的過程中，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程中需要為微生物營造良好的環(huán)境，這樣一來便能夠?qū)崿F(xiàn)微生物的快速繁殖與生長。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。除此以外，在正式開展填料工作的過程中應(yīng)當(dāng)重視其面積問題，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，保障填料過程中的營養(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)廢氣管理的過程中，應(yīng)當(dāng)在原有的基礎(chǔ)上盡可能減少廢氣污染物的產(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無組織有機(jī)廢氣的管理工作人員在進(jìn)行無組織有機(jī)廢氣管理的過程中需要結(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)下我國普遍存在的工業(yè)有機(jī)廢氣污染問題，對(duì)于我國工業(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)而解決空氣污染問題，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)以及生態(tài)共同的可持續(xù)發(fā)展。
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作者：冼少婷 單位：廣東中衡環(huán)境科技有限公司
