有機(jī)廢氣治理技術(shù)應(yīng)用發(fā)展分析

孫菲 浙江省環(huán)境工程有限公司

眾所周知，工業(yè)中制造出的有機(jī)廢氣對于環(huán)境的負(fù)面影響相當(dāng)巨大，所以治理有機(jī)廢氣這個技術(shù)越來越重要。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，已經(jīng)對有機(jī)廢氣的治理技術(shù)有了很高層次的研究，其中的研究成果被要求應(yīng)用到現(xiàn)實生活中來，在市場上已經(jīng)產(chǎn)生了很多能夠有效治理有機(jī)廢氣的設(shè)備以及技術(shù)。

一、傳統(tǒng)治理技術(shù)的含義及適用限制

（一）生物處理的方法和問題

生物處理的方法是讓過濾材料中的微生物把有機(jī)廢氣中的有機(jī)部分轉(zhuǎn)化成基本無害無污染物質(zhì)的方法，要在合適的環(huán)境下分解有機(jī)廢氣提供的氮源和碳源，成二氧化碳、生物質(zhì)、水和無機(jī)鹽等物質(zhì)。生物處理的方法有兩種形式，分別是生物過濾法和生物吸收法。前者是讓微生物附在固體表面，在有機(jī)廢氣通過時吸附其中的有機(jī)物質(zhì)，并讓其最后被微生物分解；而后者則是把微生物放在液體中，有機(jī)廢物中的有機(jī)物質(zhì)跟液體接觸后被微生物分解。可見，生物處理的方法非常簡單，而且成本又低，加上還不容易造成污染，確實是十分優(yōu)秀的傳統(tǒng)治理技術(shù)。

生物處理的問題是當(dāng)微生物分解PAEs和苯類物質(zhì)的時候，其中的復(fù)合物和聚合物可以抵抗分解功能，自然微生物酶就無法接觸這些化合物，也就無法破壞里面的反應(yīng)鍵，所以在分解這些有機(jī)化合物時非常緩慢，這樣在很大程度上限制了生物處理的方法適用范圍。除此之外，還有生物處理這種方法適合處理污染物的濃度不高，生物代謝速率也很慢，而且有機(jī)廢氣還要易溶，這樣廢氣的流量每立方米應(yīng)該小于50克，其中TOC應(yīng)該小于1克，而且溫度還不可以超過40度。

（二）氧化的方法和問題

氧化的方法可以用來處理VOCs等有害有毒而且不必回收的揮發(fā)性有機(jī)廢氣。氧化的方法利用廢氣和氧氣反應(yīng)之后產(chǎn)生水和二氧化碳。一般有兩種方法可以做到這一點：（1）加熱：對有機(jī)廢氣加熱，讓VOCs的溫度達(dá)到反應(yīng)要求，也叫做熱氧化法；（2）催化氧化：在壓力恒定以及溫度常態(tài)的條件下，用Ni、Pt、Pd等金屬來催化，用氧氣、空氣或臭氧等材料來氧化，那么有機(jī)廢氣中的有機(jī)物質(zhì)就會被氧化，而催化劑讓燃燒溫度迅速達(dá)到250度到300度左右。

氧化的問題是在催化有機(jī)廢氣發(fā)生氧化反應(yīng)的時候，其中需要的催化劑和反應(yīng)條件比較苛刻。比如，有些時候要在高溫、高空甚至高水蒸氣的狀態(tài)下，所以催化劑的選用就要小心了，一定要水熱穩(wěn)定性高、活性高以及熱穩(wěn)定性也高的催化劑，這樣才可以防止中毒。這些條件的滿足對象有Pt、Au、Pd、Rh等貴重的金屬，可是價格相當(dāng)昂貴，而且容易在燃燒中凝結(jié)，這樣催化氧化的成本就大大增加了。另外，氧化的方法適合處理的有機(jī)污染物濃度每立方米要在2克到6克之間，但如果廢氣的溫度超過180度，那么污染物濃度在2克以下也可以處理了。不過，要是有機(jī)廢氣中含有硫就不可以這么做了，因為硫能使催化劑中毒變質(zhì)。

（三）活性炭吸附的方法和問題

活性炭吸附的方法是讓固體從液體或氣體中吸附走有害的物質(zhì)，其原理分為物理和化學(xué)兩個種類。前者利用的是孔狀的沸石或活性炭等材料，它們的物理吸附能力很強(qiáng)，而且范圍又廣泛。之所以要選擇纖維狀的材料，是因為它的材料傳質(zhì)速率很快，比顆粒狀和蜂窩狀的更有優(yōu)點。而后者是利用疏水鍵產(chǎn)生吸附的作用，消除里面的有機(jī)物質(zhì)。因為在固體和氣體之間不可以進(jìn)行長期的接觸，那么化學(xué)的反應(yīng)就不能夠很好地完成吸附效果。

活性炭吸附的問題是讓活性炭吸附有機(jī)廢氣的時候沒有從根本上消除污染。如果有機(jī)污染物可以以多種形式同時存在，那么活性炭的吸附作用將會大大減少，這樣就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如只有一種氣態(tài)污染物的處理了。在吸附飽和了有機(jī)廢氣中的活性炭之后，有兩種處理的方法，分別是再生和廢棄。前者是反復(fù)使用活性炭，但是活性炭的有效成分會隨著使用次數(shù)的增加而減少，所以吸附作用會隨著再生次數(shù)的增加而下降，這樣就會讓沒處理掉的剩余廢氣導(dǎo)致污染。而后者是把活性炭直接燒掉或掩埋，但是這樣會大大浪費資源。此外，活性炭的污染物處理濃度不能高于2克，而且吸附效果的環(huán)境在酸性中好于在堿性中，并且如果高于常溫，應(yīng)該冷卻讓活性炭的活性恢復(fù)最好的狀態(tài)。

二、先進(jìn)治理技術(shù)的含義和前景

（一）光催化氯化的方法和作用

氧化錫、硫化鎘、二氧化鈦和氧化鋅等半導(dǎo)體可以利用光照把光能變成化學(xué)能，這樣就能夠激發(fā)一種高能的粒子——“電子”-“空穴”對，這樣的粒子和氧氣跟水反應(yīng)以后，可以生成活性自由基，這種物質(zhì)能夠?qū)崿F(xiàn)很強(qiáng)程度上的氧化。在1976年的時候，凱里等人就會用二氧化鈦在太陽光下脫氯催化液體廢物中的多氯聯(lián)苯。

（二）UV光催化的方法和作用

高能而且高臭氧的UV光線在接觸有機(jī)廢氣之后會使其分解，比如二甲二硫、苯乙烯、三甲胺和甲硫氫等有機(jī)廢氣，里面的二甲苯和苯等物質(zhì)在光線的照射下會分解成二氧化碳和水等低分子化合物。而且UV光線還能夠讓有機(jī)廢氣中的細(xì)菌被消滅，然后臭氧會使其發(fā)生氧化反應(yīng)，從而實現(xiàn)除臭除菌的效果。

三、總結(jié)

總而言之，雖然傳統(tǒng)治理技術(shù)的方法缺陷不小，適用限制又很大，但是如果把傳統(tǒng)治理技術(shù)綜合起來，也可以很輕松很有效地加快有機(jī)廢氣的治理過程。所以在治理有機(jī)廢氣的時候，應(yīng)該合理選擇適當(dāng)?shù)姆椒ǎ瑥亩咝У靥幚砦廴疚?。在現(xiàn)代科技不斷更新的前提下，我們應(yīng)該相信有機(jī)廢氣的治理技術(shù)會層出不窮地改進(jìn)，進(jìn)而達(dá)到凈化廢氣，保護(hù)環(huán)境的美好目的。