近年來(lái),隨著人類活動(dòng)的頻繁,空氣污染越來(lái)越越嚴(yán)重。研究表明,工業(yè)廢氣含有有機(jī)化合物、硫化物、氟化物等化學(xué)物質(zhì),這些物質(zhì)嚴(yán)重危害人體健康,很大程度上增加呼吸道相關(guān)癌癥的發(fā)病率。苯類有機(jī)物損害人的中樞神經(jīng),造成神經(jīng)系統(tǒng)障礙;多環(huán)芳烴有機(jī)物有強(qiáng)烈的致癌性,含硫化物的氣體進(jìn)入人體,主要損害中樞神經(jīng)、呼吸系統(tǒng),刺激黏膜;長(zhǎng)期攝入含氟化物的氣體,導(dǎo)致大腦功能損傷,影響細(xì)胞代謝和蛋白質(zhì)的合成。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人們的環(huán)保意識(shí)逐步加強(qiáng),對(duì)環(huán)境的質(zhì)量要求變得更高了。在未來(lái),大氣污染物的控制和降解必然是未來(lái)環(huán)境科學(xué)主要研究方向之一。
廢氣污染物種類繁多,特性各異,針對(duì)不同類型的廢氣,選擇合適的處理方式。常用的處理方法有:冷凝法、吸收法、燃燒法、催化法、吸附法等。
1、冷凝回收法:
把廢氣直接導(dǎo)入冷凝器或先經(jīng)吸附吸收后,解析的濃縮廢氣導(dǎo)入冷凝器,冷凝液經(jīng)分離可回收有價(jià)值的有機(jī)物的一種方法。優(yōu)點(diǎn):冷凝法主要用于高沸點(diǎn)和高濃度的VOC污染氣體的回收,適用的濃度范圍>5%(體積),其流程簡(jiǎn)單、回收率高。缺點(diǎn):該法需要有附設(shè)的冷凍設(shè)備,投資大、能耗高、運(yùn)行費(fèi)用大,同時(shí)冷凝后尾氣仍然含有一定濃度的有機(jī)物,二次污染嚴(yán)重,因此對(duì)低濃度尾氣治理本法很少使用。
2、吸收法:
可分為化學(xué)吸收及物理吸收,由于有機(jī)廢氣中含有大量的“三苯”氣體,化學(xué)活性低,一般不能采用化學(xué)吸收。物理吸收是廢氣中一種或幾種組分溶解于選定的液體吸收劑中,這種吸收劑應(yīng)具有與吸收組分有較高的親和力,低揮發(fā)性,同時(shí)還應(yīng)具有較小的揮發(fā)性,吸收液飽和后經(jīng)加熱解吸再冷卻重新使用。優(yōu)點(diǎn):適合于溫度低、中高濃度的廢氣,能夠有選擇性地吸收硫化氫等廢氣,工藝流程簡(jiǎn)單,且不需外加蒸汽和外加其他熱源。缺點(diǎn):需配備加熱解析冷凝等回收裝置,裝機(jī)體積大、投資較大,同時(shí)還存在二次污染,凈化效果不理想。
3、直接燃燒法:
利用燃?xì)饣蛉加偷容o助燃料燃燒放出的熱量將混合氣體加熱到一定溫度(700~800℃),駐留一定的時(shí)間(0.3~0.5秒),使可燃的有害物質(zhì)進(jìn)行高溫分解變?yōu)闊o(wú)害物質(zhì)的一種方法。優(yōu)點(diǎn):直接燃燒法工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備投資小,適用高濃度、小風(fēng)量的廢氣治理。缺點(diǎn):能耗大,運(yùn)行成本較高;運(yùn)行技術(shù)要求高,不易控制與掌握,在國(guó)內(nèi)基本未獲推廣。
4、熱力燃燒法:
把廢氣溫度提高到可燃?xì)鈶B(tài)污染物的溫度,使其進(jìn)行全氧化分解的過(guò)程。優(yōu)點(diǎn):適用于可燃有機(jī)物質(zhì)含量較低的廢氣的凈化處理,燃燒凈化處理技術(shù)中熱效率很高,設(shè)備使用壽命長(zhǎng),抗老化,耐腐蝕。缺點(diǎn):設(shè)備較大,運(yùn)輸不便;設(shè)備價(jià)格高,運(yùn)行成本高;對(duì)于含硫、鹵素有機(jī)物廢氣處理效果較差。
5、催化燃燒法:
在催化劑的作用下,將廢氣中的有害可燃組分完全氧化為二氧化碳和水的過(guò)程。優(yōu)點(diǎn):催化燃燒器凈化率高、工作溫度低、能量消耗少、對(duì)可燃組分濃度和熱值限制少,操作簡(jiǎn)便和安全性好。缺點(diǎn):有的氣體燃燒條件苛刻,需高溫、高空和高水蒸氣分壓,因此催化劑必須具備較高的活性、高熱穩(wěn)定性和較高的水熱穩(wěn)定性,以及一定的抗中毒能力。
6、活性炭吸附法:
將有機(jī)廢氣由排氣風(fēng)機(jī)送人吸附床,有機(jī)廢氣在吸附床被活性炭吸附劑吸附而使氣體得到凈化,凈化后的氣體排向大氣即完成凈化過(guò)程。優(yōu)點(diǎn):吸附率高,運(yùn)行能耗低,費(fèi)用成本低,安全可靠,適用于有爆炸的危險(xiǎn)場(chǎng)所,吸附劑可以回收,節(jié)能環(huán)保。缺點(diǎn):不耐高溫,在濕潤(rùn)的條件下不能保持很好的吸附能力;易燃,較快達(dá)到飽和吸附而失去效用;產(chǎn)生二次固體或液體污染物。
7、生物法:
微生物將有機(jī)成分作為碳源和能源,并將其分解為CO2和H2O過(guò)程的一種方法。優(yōu)點(diǎn):設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、無(wú)二次污染,處理VOCs廢氣效果理想。缺點(diǎn):反應(yīng)裝置占地面積大、反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)。
8、等離子體分解法:
在外加電場(chǎng)的作用下,介質(zhì)放電產(chǎn)生的大量攜能電子轟擊污染物分子,引發(fā)了一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng),從而使污染物得以降解去除的一種廢氣治理方法。優(yōu)點(diǎn):工藝簡(jiǎn)潔,低耗節(jié)能,設(shè)備材料抗氧化強(qiáng),抗腐蝕,使用壽命長(zhǎng),能高效去除含有揮發(fā)性有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、硫化氫、氨氣等主要污染物的廢氣。缺點(diǎn):等離子體技術(shù)在廢棄物處理過(guò)程中,所要求的真空環(huán)境,帶來(lái)了一定的技術(shù)難題,現(xiàn)在還是在處于研究階段,目前很多研究只針對(duì)單一的污染物。
9、UV光解法:
利用特制的高能高臭氧UV紫外線光束照射廢氣,改變廢氣的分子結(jié)構(gòu),使有機(jī)或無(wú)機(jī)高分子廢氣化合物分子鏈在高能紫外線光束照射下,降解轉(zhuǎn)化成低分子化合物的方法。優(yōu)點(diǎn):占地面積小,運(yùn)行成本較低,設(shè)備投資較低。缺點(diǎn):去除效率低,可處理的氣體種類較少。
10、生物滴濾法:
將廢氣經(jīng)過(guò)去塵增濕或降溫等預(yù)處理工藝后,從濾床底部由下向上穿過(guò)由濾料組成的濾床,廢氣由氣相轉(zhuǎn)移至水—微生物混和相,通過(guò)固著于濾料上的微生物代謝作用而被分解掉的一種方法。優(yōu)點(diǎn):處理費(fèi)用低,工藝流程簡(jiǎn)單,生態(tài)環(huán)保。缺點(diǎn):占地面積大,填料需定期更換,過(guò)程不易控制,運(yùn)行一段時(shí)間后容易出現(xiàn)問(wèn)題,對(duì)疏水性和難生物降解物質(zhì)的處理還存在較大難度。