探討有機廢氣的處理

大氣污染是我國目前突出的環(huán)境問題之一，工業(yè)廢氣是大氣污染物的重要來源。大量工業(yè)廢氣排入大氣，必然使大氣環(huán)境質(zhì)量下降，給人體健康帶來嚴重危害。工業(yè)廢氣中難處理的是廢氣，廢氣通過呼吸道和皮膚進入人體后，能給人的呼吸、血液、肝臟等系統(tǒng)和器官造成暫時性病變，尤其是苯并花類多環(huán)芳烴能使人體直接致癌，己經(jīng)引起人類的高度重視。工業(yè)生產(chǎn)中會產(chǎn)生各種物廢氣，主要包括各種烴類、醇類、醛類、酸類、酮類和胺類等，這些廢氣會造成大氣污染，危害人體健康，而且還會造成浪費，所以廢氣的處理與凈化勢在必行。進入21世紀，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們環(huán)保意識的增強，人們對環(huán)境質(zhì)量提出了   高的要求。目前我國的環(huán)境問題依然突出，己嚴重地制約了經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提高，其中有毒物對環(huán)境污染非常嚴重，該類污染物具有排放量大、污染面廣和難以降解的特點，對它們的污染控制一直是環(huán)保工作者研究的課題。
　　一、廢氣的來源及特點
　　廢氣主要來源于石油和化工行業(yè)生產(chǎn)過程中排放的廢氣，特點是數(shù)量較大，物含量波動性大、可燃、有   毒性，有的還有惡臭，而氯氟烴的排放還會引起臭氧層的破壞。石油和化工工廠及石化產(chǎn)品的存儲設(shè)施，印刷及其他與石油和化工有關(guān)的行業(yè)，使用石油、石油化工產(chǎn)品的場合和燃燒設(shè)備，以石油產(chǎn)品為燃料的各種交通工具都是廢氣的源頭。廢氣一般都存在易燃易爆、、不溶于水、溶于溶劑、處理難度大的特點。
　　二、廢氣的危害
　　廢氣對人體的危害是多方面的，不同行業(yè)物廢氣的毒性也是各不相同的，其中工業(yè)廢氣中10種常見的廢氣對人體的危害主要表現(xiàn)為：苯類物多損害人的神經(jīng)，造成神經(jīng)系統(tǒng)障礙，當(dāng)苯蒸氣濃度過高時(空氣中含量達2%)，可以引起性的急性中毒。多環(huán)芳烴物有強烈的致癌性。苯酸類物能使細胞蛋白質(zhì)發(fā)生變形或凝固，致使全身中毒。發(fā)生睛類物中毒時，可引起呼吸困難、嚴重窒息、意識喪失直至死亡。物硝基苯影響神經(jīng)系統(tǒng)、血相和肝、脾器官功能，皮膚大面積吸收可以致人死亡。芳香胺類物致癌，二苯胺、聯(lián)苯胺等進入人體可以造成缺氧癥。氮化合物可致癌。磷化合物降低血液中膽堿脂酶的活性，使神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生功能障礙。硫化合物中，低濃度硫醇可引起不適，可致人死亡。含氧化合物中，吸入環(huán)氧乙烷可致人死亡；丙烯醛對粘膜有強烈的刺激；戊醇可以引起嘔吐、腹瀉等。
　　三、廢氣處理的方法
　　對廢氣的治理，人們早有研究，而且己經(jīng)出一些卓有成效的控制技術(shù)，如廣泛采用并且研究較多的有燃燒法、吸收法、吸附法等，近年來形成的新控制技術(shù)有生物膜法和等離子體分解法等。
　　1、燃燒法
　　直接火焰燃燒是一種物在氣流中直接燃燒和輔助燃料燃燒的方法。多數(shù)情況下，物濃度較低，不足以在沒有輔助燃料時燃燒。直接火焰燃燒在適當(dāng)溫度和保留時間條件下，可以達到的熱處理效率。
　　催化燃燒是物在氣流中被加熱，在催化床層作用下，加快物化學(xué)反應(yīng)(或破壞效率的方法)，催化劑的存在使物在熱破壞時比直接燃燒法需要   少的保留時間和   低的溫度。催化劑在催化燃燒系統(tǒng)中起著重要作用。用于廢氣凈化的催化劑主要是金屬和金屬鹽，金屬包括貴金屬和非貴金屬。目前使用的金屬催化劑主要是Pt、Pd，技術(shù)成熟，而且催化，但價格比較昂貴而且在處理鹵素物，含N、S、P等元素時，物易發(fā)生氧化等作用使催化劑失活。非金屬催化劑有過渡族元素鉆、稀土等。近年來催化劑的研制無論是國內(nèi)還是進行得較多，而且多集中于非貴金屬催化劑并取能得了很多成果。
　　2、吸收法
　　利用液體吸收液與廢氣的相似相溶性原理而達到處理廢氣的目的。通常為吸收效果用液體石油類物質(zhì)、表面活性劑和水組成的混合液來作為吸收液。近年來，日本學(xué)者研究利用了用環(huán)糊精作為鹵化物的吸收材料，根據(jù)環(huán)糊精對鹵化物親合性的原理，將環(huán)糊精的水溶液作為吸收劑對鹵化物氣體進行吸收。這種吸收劑具有   不污染，捕集后解吸率高，回收節(jié)省能源，可反復(fù)使用的優(yōu)點。此外，該處理方法投資費用較少，運行成本也較低，因而在一些中小型企業(yè)中的應(yīng)用比較廣泛。
　　3、吸附法
　　吸附法的應(yīng)用廣泛，具有能耗低、工藝成熟、去除率高、凈化   、易于推廣的優(yōu)點，有很好的環(huán)境和經(jīng)濟效益。缺點是設(shè)備龐大，流程復(fù)雜，當(dāng)廢氣中有膠粒物質(zhì)或其他雜質(zhì)時，吸附劑易中毒。活性炭吸附塔主要用于低濃度，高通量可揮法性物(VOCs)的處理。決定吸附法處理VOCs的關(guān)鍵是吸附劑，吸附劑應(yīng)具有密集的細孔結(jié)構(gòu)、內(nèi)表面積大、吸附性能好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、不易破碎、對空氣阻力小等性能，常用的有活性炭、氧化鋁、硅膠、人工沸石等。
　　目前，多數(shù)采用活性炭，其去除。活性炭有粒狀和纖維狀兩類。顆粒狀活性炭結(jié)構(gòu)氣孔均勻，除小孔外，還有10~100nm的中孔和1.5~5μm的大孔，處理的氣體從外向內(nèi)擴散，吸附脫附都較慢；而纖維活性炭孔徑分布均勻，孔徑小且絕大多數(shù)是1.5~3nm的微孔，由于小孔都向外，氣體擴散距離短，因而吸附脫附快。經(jīng)過氧化鐵或氫氧化鈉或臭氧處理的活性炭往往具有   好的吸附性能。
　　4、生物法
　　生物凈化實質(zhì)上是一種氧化分解過程：附著在多孔、潮濕介質(zhì)上的活性微生物以廢氣中組分作為其生命活動的能源或養(yǎng)分，轉(zhuǎn)化為簡單的無機物(CO2、H2O)或細胞組成物質(zhì)?，F(xiàn)階段主要工藝包括：生物過濾床、生物滴濾床以及生物洗滌床。廢氣通過生物過濾床后即可被凈化，而濾料層中的微生物在生化降解污染物的過程中不斷生長繁殖，從而使生物濾池的操作得以持續(xù)進行。濾料使用一年后一般呈酸性，要定期進行維護和保養(yǎng)。
　　5、等離子體分解法
　　等離子體分解氯氟烴的技術(shù)己到實用階段，技術(shù)可在短時間內(nèi)進行大量的氯氟烴等氣體的處理。此過程采用二個系統(tǒng)，一系統(tǒng)利用高頻等離子體加熱，使溫度達10000℃利用等離子體的化學(xué)作用與水蒸汽接觸進行分解的溫加水系統(tǒng)；   個系統(tǒng)是將高溫分解的排氣急冷到80℃下的排氣系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由氯氟烴和水蒸汽的供給裝置、等離子體發(fā)生裝置、反應(yīng)爐、冷卻罐以及排水處理裝置等構(gòu)成。
　　對于氣體的凈化處理，無論是廣泛采用的傳統(tǒng)處理方法，還是新的處理技術(shù)，都要考慮到應(yīng)用的實效性。目前，除了推廣傳統(tǒng)工藝外，應(yīng)新的技術(shù)，以達到提高去除效率、降低投資運行費用，減少二次污染的目的。隨著產(chǎn)品的大量使用，物污染己引起世界各國的高度重視，控制該類污染己成為各國的一項義不容辭且刻不容緩的任務(wù)。我國是一個發(fā)展中，面臨經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護的雙重任務(wù)。為促使經(jīng)濟、社會、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，經(jīng)濟的物的凈化處理技術(shù)己成為我國解決物污染的重要課題。在目前己經(jīng)應(yīng)用的處理技術(shù)中，氧化方法降解氣體適合我國國情，在國內(nèi)廢氣治理   具發(fā)展前途。