郭姬云 王淑红
河南省政院检测研究院有限公司 河南郑州 450001
摘要：在经济快速发展的当下，大量的工业有机废气给环境污染治理带来了巨大的压力，有机废气治理已成为需要解决的重要问题。目前比较成熟的有机废气处理方法有液体吸收法、吸附法、热破坏法、生物处理法、冷凝法和低温等离子体技术，其中低温等离子体技术是最有前途的处理方法。
关键词：有机废气；环境污染；废气处理技术
引 言
改革开放以来，我国经济快速发展，各种产业不断壮大。然而，各个行业产生的有机废气越来越多，尤其是印染、石化等行业。只有合理利用新技术处理有机废气，才能降低工业有机废气对环境保护的压力，真正解决大气污染问题。
1 工业有机废气处理的技术
1.1 吸收法处理技术
该处理技术的原理实际上就是吸收剂跟有机废气充分地接触，通过物理或化学方法将有机废气净化。根据不同的吸收原理还可以对液体吸收法进一步分类：化学吸收法和物理吸收法。其中物理吸收法的原理是根据物质的相似相容原理，通过将有害气体溶解于吸收剂中，从而达到净化有机废气的目的。例如，可以采用水作为吸收剂来吸收一些有害物质，比如甲醇等。在对环境实施治理时，其中一个重要手段就是吸收法。这种方法不仅可以达到对气态污染物实施有效转化的目的，而且可以将污染物转化为一种有用的产品。当前，该技术已经很成熟，在设计以及操作等环节中，积累了一定经验。正因为该治理方法适用性强，所以在大气污染的治理工程中应用较多。但是，有机废气水溶性比较差，所以该方法在这方面的应用不太普遍。该吸收法主要利用有机废气能与高沸点、低蒸气压的机溶剂互溶的特点，对有机废气进行处理，充当吸收剂的物质有664消泡剂、碳酸丙烯脂、乙醇水溶液、醋酸水溶液、柴油、煤油和水等。在处理有机废气的过程中，吸收法能够充分地将有机废气进行转化，并将其转化为一种有用的产品。
1.2 吸附法处理技术
该处理技术的原理实际上就是通过多孔固体吸附剂对有机废气进行处理，利用分子引力或化学键力将有害成分充分地吸附到吸附剂的表面，这样就达到了对有机废气净化的目的。该吸附法基本上都是物理吸附，就其吸附过程而言具有可逆性，相反的过程即为脱附。在吸附达到一定程度后，对吸附剂进行脱附，从而达到循环使用的目的。作为吸附剂，它们都有内表面积大和吸附效率高的特点。吸附剂在吸附的过程中，其吸附的效果跟吸附剂本身的性质有关，更与废气的种类、浓度、性质有很大的关系。工业上最常用的吸附剂是活性炭，其内部存在着数量巨大的细孔，其内表面积大，影响吸附容量的因素比较多，一方面跟它自身的性质有一定关系，另一方面跟有机物的性质有关，在处理中、低浓度以及有较高净化要求的有机废气时，它们的净化效率比较高，能够达90%以上。这也是经常选用的方法之一。例如，用作吸附剂的活性炭，该吸附剂能够吸附氯乙烯、乙醚、乙醇、甲苯和苯等物质。该处理技术的最大优点在于去除效率比较高，在净化操作过程中比较彻底，能耗不高。目前，吸附的工艺比较成熟，推广比较好，环境效益也比较好。该技术也有缺点：假如吸附剂不能进行回用，那么这些吸附剂应该及时处理，如果不处理，可能造成二次污染的严重后果，甚至有些废吸附剂成为危险物，会提高处理的成本。此外，如果有气溶胶物质在废气中存在，那么容易导致吸附剂失效。
1.3 热破坏法处理技术
该处理法也被称为燃烧法，处理的原理就是利用高温对有机废气实施热裂解、氧化。当前，该方法是对有机废气进行治理的重要方法。根据燃烧的类型可以将热破坏法处理技术进一步分为催化燃烧和直接燃烧法两类。
所谓直接燃烧就是在650℃～850℃这一温度范围的容器中进行燃烧，对一些有机有害物质给予燃烧，促使这些物质生成二氧化碳和水等无害物质，直接燃烧法的处理有效率可以达到99%。而催化燃烧法就是在催化剂的作用下，对有机废气进行处理，该方法本质上就是加速有机化学反应的速度，该处理方法的处理效果可达90%～99%。该方法使用的催化剂有贵金属以及非贵金属。就贵金属催化剂而言，其特点是起燃温度低、低温催化活性良好，其缺点在于价格比较昂贵，耐热性不佳。而非金属催化剂中有很多种，其中常用的有六铝酸盐和稀土等。由于有机废气中含有各种各样的杂质，常有催化剂中毒状况发生。导致催化剂中毒的物质主要有卤素、锌、锡、磷、铅、砷、汞等物质。在燃烧过程中，这些物质会生成有机物，并会粘附于催化剂的表层，最终导致催化剂失去了应有的活性。所以，选择合适的催化剂比较重要，关系到催化的活性和稳定性。在实际应用中，常常用作催化剂载体的物质有很多，包括铁钒、陶土、金属、三氧化二铝、石棉以及活性炭等。
1.4 生物处理技术
该方法就是通过微生物的分解作用，将有机废气中的有害气体进行分解，形成一种最简单的无机物，其本质就是将有害的有机物转化为一种无害的无机物，也就是附着在滤料介质中的一些微生物，在某一特定的环境下，这些微生物会充分地利用废气中的有机成分，将那些有机成分解为一种能源，对生命活动进行维持，并且将这些物质进行分解，最后成为二氧化碳和水。这种通过微生物的作用对废物实施治理的方法，已经存在一百多年的历史。在工业废气处理方面，这种方法应用得也不晚。目前，采用这种方法进行工业有机废气处理时，有机废气的生物处理装置主要有生物洗涤塔、生物滤池和生物滴滤池。生物处理技术特点是操作简单，能够在常温下进行，缺点是抗冲击复合能力差，微生物对生长的环境要求高等。
2 工业有机废气处理技术的前景展望
上文所讲述的处理方法中，比较常见的处理技术是吸收法和吸附法，这两种处理技术在成本上相对要低，已经得到了广泛的运用，但是这两种方法的效果有一定的限度。热破坏法包括催化燃烧和直接燃烧法，该方法技术成熟，目前在国内外汽车行业应用较广。由于传统技术具有一定的局限性，近年来相继开发出很多联合治理技术，具体包括：吸附-催化燃烧综合技术和吸附-溶剂回收技术、吸附-解析-催化燃烧法等。在这些技术中，如吸附-解析-催化燃烧技术，其工艺原理为：当低浓度和大风量的有机废气进入高效吸附区部位后，其中的有机物会被吸附，对废气实施净化后再排放，与此同时，吸附床中一些小区域处于热解吸状态，其中高浓度有机废气会直接送入到催化燃烧装置被燃烧净化。
在这一燃烧的环节中，会出现大量热量，这些热量其中一部分用于预热解吸后的高浓度有机废气，剩下的一部分主要用于吸附床的热解吸。除了上述联合治理技术外，在新技术领域如冷凝法、生物处理法在经过多年的研究后，目前在理论和实验中已经取得了一定的突破，但是距离实际的广泛应用还有很长的一段路要走。许多技术还有很多难点需要继续攻克。在众多的工业有机废气处理技术中，最有发展前景的应该是低温等离子体技术。该技术在处理废气的过程中，处理的效果最有效、最彻底。目前，该技术尽管还存在许多技术障碍，有待进一步探索和研究，但是该技术离实际的应用并不遥远。
结束语
工业有机废气的排放对人们的生活环境影响很大。针对特定的工业有机废气，选择和开发合理的处理方法和工艺，对治理大气污染和经济的可持续发展具有重要意义。
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