论治理工业废气污染技术的应用研究
2015-01-28郁建锋吕淑瑜
郁建锋 吕淑瑜
(浙江冶金环境保护设计研究有限公司 浙江杭州 310013)
论治理工业废气污染技术的应用研究
郁建锋 吕淑瑜
(浙江冶金环境保护设计研究有限公司 浙江杭州 310013)
本文介绍了工业废气来源及分类,对其危害性进行分析,进而阐述治理废气的新技术。
工业;工业废气;治理
随着我国工业的迅速发展,工业污染控制的形势越来越严峻,特别是工业过程排放的废气对大气的污染已经成为主要源头。随着工业排放的废气对环境造成的影响不断加重,治理工业废气日益成为解决环境问题的重要环节。目前工业排放的废气,通过传输、沉降等形式进入生态环境,对人体健康与生态安全将会造成严重的危害,强化对大气污染的治理力度,加大废气污染处理技术的应用研究日益愈来愈具有重要意义。
1 工业废气污染物的来源及危害
1.1 有机污染物的来源。目前我国大气中废气污染源主要来源于工业钢铁冶炼、石油炼制、化学工业、垃圾焚烧、农药生产、有机物生产等;一小部分污染成分主要来源于其他如机械加工中的表面处理与喷漆等行业生产过程产生的有机污染物。
1.2 工业排放的废气在一定程度有毒性,毒性主要分为急性毒性与慢性毒性,一些重污染的企业排放的废气还具有高毒性。如持久性废气中的二恶恶英类,人体在保证身体健康范围内能容忍的摄入二恶英的量为每人每日每千克体重1pg,二恶恶英的毒性比氰化钾类物质的毒性还要高出1000倍以上。废气在大气中一般具有很长的保留时间和具有积累性,废气在空气停留的这段时间,如果被动植物吸收后,就会在动植物的体内形成积累。例如废气中具有亲脂性的多氯联苯,在水鸟体内的浓度一般会积累到水中浓度的50万倍~100万倍。
2 工业废气的处理技术
2.1 变压吸附技术是利用气体组分在不同吸附剂上吸附特性的差异特点,通过气体在不同吸附剂上吸附量根据压力变化而变化的特征,在处理废气时利用压力作用变换以实现气体分离或提纯的作用。在废气处理中一般都是根据压力涨落而循环操作,通过给废气加压下促进吸附剂进行吸附,通过减压促使吸附剂进行解吸,达到强吸附组分在低分压下脱附,使吸附剂再生得以再利用。在应用中鉴于循环周期短,吸附热来不及散失,可供解吸之用的原理,在实际应用中一般情况下,吸附热和解吸热所引起的吸附床,在应用中温度变化一般都不会太大,应用中波动范围大多都是在几度左右,处理的整个过程基本上可以说是等温过程。当前我国在处理废气方面所应用的吸附剂多为硅胶、活性氧化铝、活性炭、分子筛等。
2.2 膜分离法处理技术是利用压力驱动,然后根据工业废气组分分子大小以及在膜结构内的扩散能力、渗透速率不同的特征,应用膜分离技术处理工业废气与空气分离。膜分离法处理技术应用中具有流程简单、费用低、回收率高、能耗低、无二次污染等优点。
2.3 纳米技术。应用此类技术能将工业废气转化为二氧化碳、水等成分,并且可以去除有机磷化合物、氯仿、多氯联苯、多环芳烃等顽固性废气。纳米技术在一定条件下可以用纳米TiO2用化学法氧化分解,从而使工业废气中的有机物彻底的分解为二氧化碳、水和简单的无机酸等成分,并且在处理过程中不会使空气造成二次污染。
2.4 利用膜生物反应器处理废气具有生物方法环保的优点,膜材料在应用中可以作为生物降解传质界面提供较大的比表面积,从而增强膜生物反应器处理废气过程降解和高效去除效率。但此种方法也在一定程度上存在不足,因为目前膜生物反应器还处于实验室研究阶段,而且在运行过程中膜生物反应器还存在对水溶性差、阻力大、去除效率低、流量低等缺点,在应用上还需要进一步进行研究。
2.5 低温等离子体技术。低温等离子体技术可以使正负离子、高能电子、激发态粒子与硫化氢、碳氢化合物、硫醇、氮氧化合物等污染物充分反应,经过反应生成氮气、二氧化硫、水、二氧化碳等简单无机物质。低温等离子体技术应用原理主要是利用电场作用,在应用中通过采用高频放电产生瞬间高能打开工业废气分子的化学键,达到废气处理的作用。
2.6 微波催化氧化技术。微波催化氧化具有吸附剂的损耗小、对环境温度影响小、解吸时间比较短、启动迅速、催化热解效率高、能耗比较低等特点;微波催化氧化技术在应用时主要根据其特点,通过填料吸附/微波解吸技术将废气处理中的热解吸方式转变为微波解吸,利用此类技术可以最大程度上降低能耗,缩短废气处理过程中解吸所需的时间,经过有效的转变也可以促使吸附剂反复使用20次,并且使吸附剂保持原有吸附能力。此类技术的特点与常规加热催化热解技术相比,仍然存在一定的缺点,在应用时存在的缺点主要处理不同的工业废气时,必须要选择不同的吸附剂进行处理,并且在应用中会对微波催化氧化效率都有一定的影响。
3 结语
随着近年来我国化工企业的不断增加,工业废气污染的程度形势日益严峻,虽然我国在环境治理上加大了治理力度,但随着工业经济的快速发展,化工企业不断壮大,再加上我国在化工企业生产经营方面管理体制管理制度滞后,致使化工企业工业废气许多都未经处理就排入空气,使命大气质量的不断下降,不仅危及人们的健康,也较严重的影响经济发展。
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