藍都環保為您帶來關于工業有機廢氣污染治理技術的研究
工業生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)過程中,由于采(cai)(cai)用的(de)燃料(liao)大(da)多是(shi)能源(yuan)型燃料(liao),在(zai)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)過程中會產(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)大(da)量的(de)有(you)(you)機(ji)(ji)廢(fei)氣(qi),這些有(you)(you)機(ji)(ji)廢(fei)氣(qi)如果不經加(jia)工處理(li)(li)直接(jie)排放,就會對人體健(jian)康帶來(lai)嚴(yan)重危害。我國對于工業有(you)(you)機(ji)(ji)廢(fei)氣(qi)的(de)污染(ran)治(zhi)理(li)(li)經歷了一個漫長(chang)時期,在(zai)這一過程中也形(xing)成(cheng)了多種形(xing)式的(de)治(zhi)理(li)(li)技術和方法,由于有(you)(you)機(ji)(ji)廢(fei)氣(qi)的(de)成(cheng)分構成(cheng)較為多樣化(hua)和復(fu)雜化(hua),在(zai)具體的(de)治(zhi)理(li)(li)方法選擇(ze)上還(huan)有(you)(you)所側(ce)重點,根據國家(jia)的(de)工業類型分布,采(cai)(cai)取相適應的(de)處理(li)(li)技術,把有(you)(you)機(ji)(ji)廢(fei)氣(qi)污染(ran)杜絕在(zai)源(yuan)頭上,同(tong)時工業生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)者也要(yao)加(jia)快(kuai)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)技術的(de)改(gai)造升級,提(ti)高(gao)能源(yuan)的(de)利用效率。
1工業有機廢氣污染的危害
工(gong)業有(you)機廢氣(qi)污染主要(yao)指(zhi)的是(shi)以有(you)機化(hua)(hua)合(he)物(wu)(VOCs)為主的揮發性氣(qi)體(ti)。在(zai)化(hua)(hua)工(gong)生產過程中,許多產品的生產工(gong)藝都會(hui)(hui)導致大量的有(you)機化(hua)(hua)合(he)物(wu)的排放,而這些有(you)機化(hua)(hua)合(he)物(wu)對生物(wu)和環境會(hui)(hui)造(zao)成許多傷害。
(1)對人(ren)體健康的(de)危(wei)害(hai):有機化(hua)(hua)合物(VOCs)可(ke)引發(fa)(fa)一系列(lie)光化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying),在陽光照射條件(jian)下,VOCs可(ke)與Nox和空(kong)氣中(zhong)的(de)其他物質(zhi)發(fa)(fa)生反(fan)應(ying),生成(cheng)(cheng)的(de)臭(chou)氧可(ke)轉化(hua)(hua)為光化(hua)(hua)學(xue)煙霧(wu),這些光化(hua)(hua)學(xue)煙霧(wu)會(hui)對人(ren)體的(de)呼吸系統和眼睛造成(cheng)(cheng)影(ying)響,引發(fa)(fa)不(bu)適。同時(shi),VOCs還(huan)具(ju)有強烈的(de)刺激性氣味,當空(kong)氣中(zhong)VOCs濃度過(guo)高的(de)時(shi)候,人(ren)體便會(hui)出現不(bu)適癥(zheng)狀,一些有毒的(de)VOCs如芳香烴等(deng)釋放到空(kong)氣中(zhong)還(huan)會(hui)引發(fa)(fa)病(bing)變和其他重(zhong)(zhong)疾。如制(zhi)鞋工藝中(zhong)的(de)“三(san)苯”可(ke)引發(fa)(fa)中(zhong)毒死亡;涂料(liao)溶劑(ji)中(zhong)揮發(fa)(fa)的(de)甲(jia)(jia)苯和二(er)甲(jia)(jia)苯等(deng)有毒氣體也是危(wei)害(hai)人(ren)們健康的(de)重(zhong)(zhong)要污染源。
(2)對植物(wu)(wu)造(zao)成(cheng)的(de)(de)危(wei)害(hai):工業廢(fei)氣(qi)中(zhong)的(de)(de)光(guang)化學(xue)煙(yan)霧(wu)和二氧化硫、氟化物(wu)(wu)等有(you)機化合(he)物(wu)(wu)對植物(wu)(wu)也會造(zao)成(cheng)十分嚴重的(de)(de)危(wei)害(hai),可導致(zhi)植物(wu)(wu)枯黃落葉(xie),甚至(zhi)造(zao)成(cheng)農作(zuo)物(wu)(wu)減產,同(tong)時,還會對植物(wu)(wu)的(de)(de)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)造(zao)成(cheng)影響。
(3)對(dui)全球(qiu)氣(qi)(qi)候(hou)環(huan)(huan)境的(de)危害:工業(ye)(ye)有機廢氣(qi)(qi)污染(ran)(ran)是(shi)引發(fa)大氣(qi)(qi)污染(ran)(ran)的(de)主要(yao)原因(yin),這些有機廢氣(qi)(qi)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)(VOCs)對(dui)大氣(qi)(qi)環(huan)(huan)境的(de)污染(ran)(ran)是(shi)全球(qiu)性的(de)。工業(ye)(ye)有機廢氣(qi)(qi)對(dui)環(huan)(huan)境的(de)破壞主要(yao)表現為(wei)三個(ge)方面(mian):①造成(cheng)(cheng)臭氧層的(de)破壞;②工業(ye)(ye)廢氣(qi)(qi)中有機化(hua)(hua)(hua)合物(wu)(VOCs)會導(dao)致酸(suan)雨,影響植物(wu)生(sheng)長并造成(cheng)(cheng)農(nong)作(zuo)物(wu)減產,腐(fu)蝕建筑物(wu)等;③工業(ye)(ye)廢氣(qi)(qi)會導(dao)致全球(qiu)氣(qi)(qi)候(hou)變(bian)暖和(he)冰川融化(hua)(hua)(hua),對(dui)生(sheng)態(tai)環(huan)(huan)境造成(cheng)(cheng)嚴重破壞。
2常見工業有機廢氣污染的成因
工業中排放(fang)的有機(ji)廢氣主要來(lai)源(yuan)于石油、化工、農藥等(deng)行業,具有排放(fang)數量巨大(da)、含(han)(han)有的污染物(wu)種類多、環(huan)境污染性嚴(yan)重(zhong)等(deng)特點(dian),主要包含(han)(han)含(han)(han)氮(dan)氣體污染物(wu)、含(han)(han)硫(liu)氣體污染物(wu)、碳(tan)類氧(yang)化物(wu)以及碳(tan)氫有機(ji)氣體污染物(wu)。
2.1含氮有機氣體污染物
大氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)對(dui)環(huan)境有(you)(you)(you)影響的含N污(wu)(wu)染物主(zhu)要是NO和NO:。NO和NO:是對(dui)流(liu)層中(zhong)(zhong)危害很大的兩(liang)種氮(dan)的氧化(hua)(hua)物。NO:主(zhu)要來自化(hua)(hua)石燃(ran)料(liao)的燃(ran)燒,汽車、飛機及各類動力(li)機械的燃(ran)燒過程(cheng)。NO的天然來源有(you)(you)(you)閃電、森林或草原火災、大氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)氨(an)的氧化(hua)(hua)及土壤中(zhong)(zhong)微生物的硝(xiao)化(hua)(hua)作用等(deng)。這(zhe)些氮(dan)類氧化(hua)(hua)物經(jing)過光照、雷電等(deng)反應形(xing)成(cheng)復雜的含氮(dan)有(you)(you)(you)機污(wu)(wu)染氣(qi)(qi)體,這(zhe)些含氮(dan)有(you)(you)(you)機污(wu)(wu)染氣(qi)(qi)體會嚴重(zhong)破壞空氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)氣(qi)(qi)體組成(cheng)比例,造成(cheng)巨(ju)大的環(huan)境污(wu)(wu)染。
2.2含硫(liu)含硫(liu)氣體污染物
大(da)氣(qi)(qi)(qi)污(wu)染(ran)物(wu)中的(de)含硫(liu)(liu)化(hua)(hua)合物(wu)包括硫(liu)(liu)化(hua)(hua)氫、二氧化(hua)(hua)硫(liu)(liu)、三氧化(hua)(hua)琉、硫(liu)(liu)酸(suan)、亞(ya)硫(liu)(liu)酸(suan)鹽、硫(liu)(liu)酸(suan)鹽和(he)有機(ji)(ji)硫(liu)(liu)氣(qi)(qi)(qi)溶膠。含硫(liu)(liu)類氣(qi)(qi)(qi)體污(wu)染(ran)物(wu)主要來(lai)源于金(jin)屬(shu)(shu)冶煉(lian)過程中,含硫(liu)(liu)礦物(wu)質分解(jie)以及燃(ran)燒。含硫(liu)(liu)類無機(ji)(ji)非(fei)金(jin)屬(shu)(shu)氧化(hua)(hua)物(wu)在強光、高(gao)溫的(de)作用(yong)下(xia)與空氣(qi)(qi)(qi)中的(de)有機(ji)(ji)氣(qi)(qi)(qi)體發生化(hua)(hua)學反應形成污(wu)染(ran)更大(da)的(de)烷烴(jing)、烯烴(jing)等烴(jing)類硫(liu)(liu)取(qu)代物(wu)。
2.3碳(tan)氫(qing)有機氣體污(wu)染物
碳(tan)(tan)(tan)氫化合(he)物(wu)(wu)統稱烴(jing)(jing)類(lei),是(shi)(shi)(shi)指由碳(tan)(tan)(tan)和氫兩種(zhong)原(yuan)子組成(cheng)的(de)各種(zhong)有(you)(you)機(ji)化合(he)物(wu)(wu),碳(tan)(tan)(tan)氫化合(he)物(wu)(wu)主要(yao)來自天然(ran)源。在大氣(qi)污(wu)染(ran)中較重(zhong)要(yao)的(de)碳(tan)(tan)(tan)氯化合(he)物(wu)(wu)有(you)(you)四類(lei):烷(wan)烴(jing)(jing)、烯烴(jing)(jing)、芳香烴(jing)(jing)、含(han)氧烴(jing)(jing)。表面上在城市中烴(jing)(jing)類(lei)對(dui)人類(lei)健康未造成(cheng)明(ming)顯的(de)直(zhi)接(jie)危(wei)害,但是(shi)(shi)(shi)在污(wu)染(ran)的(de)大氣(qi)中它們是(shi)(shi)(shi)形成(cheng)危(wei)害人類(lei)健康的(de)光(guang)化學煙霧的(de)主要(yao)成(cheng)分(fen),尤其是(shi)(shi)(shi)在汽車(che)尾氣(qi)發放中,未完全燃燒的(de)烷(wan)烴(jing)(jing)有(you)(you)機(ji)氣(qi)體逸散到大氣(qi)中,破壞臭氧層,帶來嚴重(zhong)的(de)環境問題。
3工業有機廢氣污染治理技術的應用現狀
綜(zong)上,筆(bi)者對廢氣污染的來源及影響進行(xing)了分析,就目前來看,常見的有機廢氣治理技(ji)術包(bao)括,催化(hua)燃燒法,吸附法,液體吸收法,微生物降解(jie)法等(deng)等(deng),筆(bi)者將從(cong)這幾個方(fang)面來展開闡述。
3.1催化燃(ran)燒法(fa)
燃(ran)(ran)燒(shao)法是(shi)目前工業有(you)機廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)污(wu)染治理過程(cheng)中使(shi)用(yong)很多(duo)的(de)(de)有(you)機廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)處(chu)理方(fang)法。其化(hua)(hua)學本質是(shi)通過添加催化(hua)(hua)劑,讓工業有(you)機廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)在點火的(de)(de)情(qing)況下(xia)發(fa)生燃(ran)(ran)燒(shao)和分(fen)解(jie)反應,經(jing)過一些(xie)列復雜(za)(za)的(de)(de)化(hua)(hua)學反應,生成對(dui)空氣(qi)(qi)無污(wu)染的(de)(de)水(shui)和二氧化(hua)(hua)碳排放(fang)到空氣(qi)(qi)中。然而在實際運(yun)用(yong)中,由于工業有(you)機廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)成分(fen)復雜(za)(za),甚至(zhi)會(hui)含(han)有(you)一些(xie)重(zhong)(zhong)金屬粉(fen)末,如鉛、鉻(ge)、汞等重(zhong)(zhong)金屬,這(zhe)些(xie)重(zhong)(zhong)金屬往往會(hui)影響催化(hua)(hua)劑的(de)(de)使(shi)用(yong)效果,造成的(de)(de)催化(hua)(hua)燃(ran)(ran)燒(shao)不完全。同時催化(hua)(hua)燃(ran)(ran)燒(shao)法對(dui)于燃(ran)(ran)燒(shao)的(de)(de)裝置設備要求較(jiao)高,這(zhe)些(xie)設備要耐高溫耐氧化(hua)(hua)以(yi)及(ji)抗干擾(rao)能(neng)力強,、設備制(zhi)造成本以(yi)及(ji)維護(hu)費用(yong)依舊高昂。
3.2吸附(fu)法(fa)
吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)法(fa)(fa)是指(zhi)通過吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)材料將有(you)機(ji)廢(fei)(fei)氣(qi)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)在吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)體上,進而(er)起到吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)有(you)機(ji)廢(fei)(fei)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)。吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)法(fa)(fa)要(yao)求(qiu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)體有(you)較大的(de)(de)(de)(de)相對(dui)表面積,密集分布的(de)(de)(de)(de)小孔和疏松分布的(de)(de)(de)(de)整體結構(gou),同時吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)體要(yao)耐(nai)高溫(wen)、耐(nai)水、耐(nai)腐蝕、耐(nai)酸(suan)堿以及穩(wen)定的(de)(de)(de)(de)物理(li)和化學性質,同時媳婦體本身要(yao)具(ju)有(you)一定的(de)(de)(de)(de)剛度和柔韌(ren)性,不易(yi)破碎。與(yu)其他工業(ye)有(you)機(ji)廢(fei)(fei)氣(qi)污染治理(li)技(ji)術(shu)相比,吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)法(fa)(fa)具(ju)有(you)處(chu)理(li)廢(fei)(fei)氣(qi)效率(lv)高、干凈清(qing)潔以及環保(bao)安全等優點,缺點是設備龐大,吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)流(liu)程緩慢復雜(za),容易(yi)因(yin)為吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)空(kong)氣(qi)中的(de)(de)(de)(de)水蒸汽(qi)而(er)失(shi)效。
3.3液體吸收法(fa)
這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)治理(li)(li)技術的(de)(de)(de)(de)原(yuan)理(li)(li)是(shi)(shi)實現(xian)有(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)廢氣中(zhong)的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)(you)(you)害成分與吸(xi)收(shou)(shou)(shou)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)融合,經過融合后(hou)廢氣中(zhong)的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)(you)(you)害成分就(jiu)會被(bei)排出。按照吸(xi)收(shou)(shou)(shou)的(de)(de)(de)(de)作用原(yuan)理(li)(li)差異,我們可以將這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)技術進(jin)一步劃(hua)分為物理(li)(li)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)法和化(hua)學吸(xi)收(shou)(shou)(shou)法兩種(zhong)形式。前者物理(li)(li)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)法是(shi)(shi)在物理(li)(li)原(yuan)理(li)(li)利用下(xia),依據物質相似相容原(yuan)理(li)(li),將和吸(xi)收(shou)(shou)(shou)劑(ji)成分相似的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)(you)(you)害氣體溶解(jie)在吸(xi)收(shou)(shou)(shou)劑(ji)中(zhong),進(jin)而減少(shao)了有(you)(you)(you)(you)(you)毒成分的(de)(de)(de)(de)含量,實現(xian)凈化(hua)治理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de),但是(shi)(shi),這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)方法對于那些水溶解(jie)性不是(shi)(shi)很好的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)廢氣來(lai)說(shuo),效果不是(shi)(shi)很理(li)(li)想;后(hou)者化(hua)學吸(xi)收(shou)(shou)(shou)技術則是(shi)(shi)通過吸(xi)收(shou)(shou)(shou)劑(ji)和廢氣中(zhong)的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)(you)(you)害成分發生化(hua)學反(fan)應,在化(hua)學反(fan)應的(de)(de)(de)(de)作用下(xia)來(lai)去除有(you)(you)(you)(you)(you)害成分,實現(xian)凈化(hua)治理(li)(li)目的(de)(de)(de)(de)。
3.4微生物降解法
微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)法(fa)在污(wu)水處(chu)理工程(cheng)應用(yong)中(zhong),工藝(yi)已(yi)相當成(cheng)(cheng)熟.有機(ji)廢(fei)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)凈(jing)化(hua)技術是從脫臭開始的(de)(de)(de)(de)(de)。近年(nian)來,德國、荷(he)蘭、日本等國已(yi)逐漸將該法(fa)應用(yong)于(yu)工業(ye)有機(ji)廢(fei)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)治(zhi)理中(zhong),國內在這方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)研究較(jiao)(jiao)少,目前尚(shang)未廣泛應用(yong)于(yu)工程(cheng)實(shi)踐(jian)中(zhong).它的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)理是通過(guo)篩選培養出對有機(ji)廢(fei)氣(qi)成(cheng)(cheng)分具有特別降解(jie)作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu),固定(ding)附(fu)著在多(duo)孔性介質(zhi)(zhi)填料(liao)表面(mian),廢(fei)氣(qi)在填料(liao)床層中(zhong)進行生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)處(chu)理,揮發性有機(ji)污(wu)染物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)被(bei)吸附(fu)在細孔中(zhong),經過(guo)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)得到降解(jie),生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)H20和(he)中(zhong)性鹽等物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)。微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)凈(jing)化(hua)法(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)優點是流程(cheng)和(he)設備較(jiao)(jiao)簡單,一(yi)般不消(xiao)耗(hao)有用(yong)原(yuan)材(cai)料(liao),運行能耗(hao)和(he)費用(yong)較(jiao)(jiao)低(di)、安全可靠(kao)、無二次污(wu)染,由于(yu)生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)反應速率較(jiao)(jiao)低(di),因(yin)此設備體積較(jiao)(jiao)大.按照工作(zuo)介質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)不同,微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)降解(jie)法(fa)可分為(wei)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)懸(xuan)浮(fu)液法(fa)、活性污(wu)泥法(fa)、生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)膜法(fa)等.廢(fei)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)凈(jing)化(hua)設備可分為(wei)兩(liang)類:生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)吸收裝置和(he)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)過(guo)濾裝置.相對而言(yan),吸收裝置比較(jiao)(jiao)適(shi)合于(yu)處(chu)理低(di)濃(nong)度(du)、大流量(liang)廢(fei)氣(qi);過(guo)濾裝置比較(jiao)(jiao)適(shi)合于(yu)處(chu)理高濃(nong)度(du)、小(xiao)流量(liang)廢(fei)氣(qi).生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)過(guo)濾器開始多(duo)以構筑(zhu)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)形式(生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)濾池(chi))出現,近年(nian)來還發展了集約化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)濾箱。
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