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    有機廢氣處理設備新技術不斷改進和推陳出新

    瀏覽: 發表時間:2018-03-06 11:35:38

    近年來,我國大氣污染物排放控制取得了一定成效,有機廢氣處理設備,空氣中二氧化硫和顆粒物的濃度明顯下降。但是隨著工業化和城市化進程加快,機動車保有量急劇增加,揮發性有機溶劑使用量大,揮發性有機化合物(VOCs)排放量大。揮發性有機化合物(VOCs)一般是指在常溫常壓下飽和蒸氣壓>70?。校?、沸點<260 ℃的有機化合物的總稱,包括脂肪烴、芳香烴、含鹵烴類、含氧烴類、含氮烴和含硫烴類等,主要來源于石化、汽車、家電、精細化工等行業。傳統的VOCs治理方法主要有吸附法、冷凝發及燃燒法。近年來隨著VOCs污染的逐漸加劇,VOCs治理新技術不斷的改進和推陳出新,如生物處理技術、電暈技術、光催化氧化技術、低溫等離子技術以及膜技術在VOCs治理逐漸得到的應用和推廣。

    有機廢氣處理新技術

     ?。?、生物處理技術

      常見的生物處理工藝包括生物濾池、生物滴濾法、生物洗滌法、膜生物反應器和轉盤式生物過濾反應器法。

      生物法處理有機廢氣技術是為解決既無回收利用價值又擾民并污染環境的低濃度工業有機廢氣凈化處理難題而開發的,屬目前世界上工業廢氣凈化領域的前沿熱點技術。生物法處理有機廢氣技術具有處理效果好、投資及運行費用低、安全性好、無二次污染、易于管理等優點。生物法特別適合于處理氣體流量大于17000?。恚常?、體積分數小于0.1?。サ模郑希茫託怏w??稍诔?、常壓下操作,凈化效率高,抗沖擊能力強,只要控制適當的負荷和氣液接觸條件,凈化率一般都在90?。ヒ陨?;其缺點是由于氧化分解速度較慢,生物過濾需要很大的接觸表面,過濾介質的適宜pH值范圍也難以控制。

     ?。保薄∩餅V池

      生物濾池適用于處理廢氣量大、VOCS濃度低的有機廢氣如廢氣中的二甲苯等,在pH值在5左右的酸性,溫度為25 ℃條件下時,進氣二甲苯濃度小于800?。恚纾恚硶r,生物濾池對廢氣中的二甲苯去除率可達到70?。ァ保埃啊。?。

     ?。保病∩锏螢V法

      生物滴濾塔適于處理量大、濃度低、有機負荷高、降解過程產酸或產能較大的VOCs,生物滴濾塔由于采用惰性材料為填料,而且污染物的吸收和生物降解在同一反應器內進行,運行條件可得到精確的控制,因而既可用于惡臭氣體的處理,也可用于有毒有害氣體的處理。因此,生物滴濾塔處理有機廢氣已經成為國內外學者的研究熱點問題之一,生物滴濾塔是生物法中的研究熱門,也是當前有機廢氣治理的主流技術之一。

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      生物洗滌法適于處理量小、濃度高、易溶且生物代謝速率較低的VOCs。在室溫和pH值為5左右時,生物洗滌器對高濃度氣態污染物,具有較強的去除能力,并實現了多種污染物在相同的填料高度下的良好去除,對不同化合物處理效率達到53.7?。ァ罚福丁。?。

     ?。?、電暈技術

      電暈技術是通過前沿陡峭、脈沖窄(納秒級)的高壓脈沖電暈放電,能在常溫、常壓下獲得非平衡等離子體,即產生大量高能電子和O、OH等活性粒子,與有害物質分子進行氧化、降解反應,使污染物轉化為無害物。

     ?。?、光催化氧化分解技術

      光催化氧化分解技術是近年來日益受到重視的污染治理新技術。對VOCS 降解率可達到90?。ァ梗怠。?。該技術是指在一定波長光照下,利用催化劑的光催化活性,使吸附劑在其表面的VOCS發生氧化還原反應,將有機物氧化成CO2、H2O 及無機小分子物質。光催化氧化具有選擇性,反應條件溫和(常溫、常壓),催化劑無毒,能耗低,操作簡便,價格相對較低,無副產物生成,使用后的催化劑可用物理和化學方法再生后循環使用,對幾乎所有污染物均具凈化能力等優點。納米TiO2是一種新型的高功能精細無機產品,由于它的比表面積大,化學穩定性和催化活性高,價廉且來源廣泛,對紫外光吸收率較高,抗光腐蝕性,且沒有毒性,對很多有機物有較強的吸附作用,使得它在去除氣態污染物方面有著明顯的優勢。

     ?。?、低溫等離子處理技術

      低溫等離子技術主要有電子束照射法、介質阻擋放電法、沿面放電法和電暈放電法等。

      低溫等離子體技術又稱非平衡等離子體技術,是在外加電場的作用下,通過介質放電產生大量的高能粒子,高能粒子與有機污染物分子發生一系列復雜的等離子體物理化學反應,從而將有機污染物降解為無毒無害物質。近年來利用等離子體處理各種廢氣的技術取得了較大進展。

     ?。?、膜技術

      在膜技術、膜材料等不斷的研究與發展過程中,蒸汽滲透結合、氣體膜分離與膜基吸收已經成為VOCs廢氣處理的主要途徑,也獲得了諸多成功的應用案例。

     ?。担薄≌魵鉂B透技術

      蒸汽滲透主要基于氣相分離的理念實施,通過膜材料對于進料組分具有選擇性的特征,實現有害氣體分離的目的。整個蒸汽滲透過程中無需高溫處理,大大降低了VOCs因高溫而發生的化學結構和化學性質變化的發生率,從而提高VOCs的回收率和再利用率。

     ?。担病怏w膜分離技術

      氣體膜分離主要根據混合氣體中不同成分在不同的壓力下具有不同的透膜傳質速率的原理實現,該技術主要應用于各類工業氣體的分離,從而達到生產、回收、應用等目的。

     ?。担场∧せ占夹g

      膜基的吸收由于對于膜的選用較為嚴格,可有效避免泡沫化、液漏、乳化等問題,使吸收率更高,效率更好。膜基吸收技術是采用中空纖維微孔膜,使需要接觸的兩相分別在膜的兩側流動,兩相的接觸發生在膜孔內或膜表面的界面上,避免兩相的直接接觸,中空纖維膜對揮發性有機廢氣進行吸收。與傳統膜分離技術相比,膜基吸收的選擇性取決于吸收劑,膜基吸收技術處理有機廢氣,具有流程簡單、VOCs 回收率高、能耗低、無二次污染等優點。該技術可有效避免泡沫化、液漏、乳化等問題,使吸收率更高,效率更好。

     ?。?、組合處理技術

      綜合處理技術就是在綜合各種傳統技術的基礎上,充分發揮各項處理方法的優點,可以大幅提升廢氣處理效果?,F在,綜合處理技術已經實現了工程應用,比如吸附催化氧化技術、吸收-解吸-變壓-吸附組合工藝等等。比如,利用非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑以及自制的表面活性劑等,通過水量控制復合吸收劑的濃度,實現了對包含低濃度、高通量工業有機廢氣的吸附研究,實驗結果表明,復合吸收技術能夠有效提高對甲苯和乙酸丁酯的吸收效率,是廢氣排放達到國家標準;同時,整套處理裝置的體積較小,防堵塞,能夠高效吸收傳質。

     ?。?、結語

      為了改善工業廢氣的無污染處理,應該在對傳統廢氣處理技術改進的同時,以提高處理效率、節約處理成本為目標,積極研發新的處理技術,并盡快向工業應用發展,而針對工業有機廢氣成分較復雜的情況,則可以通過聯合工業或者綜合處理技術,有效去除有機污染物,實現對生態環境的保護


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