氮氧化物废气的生化处理技术应用研究

2017-03-05唐汉文广州中晟环保装备工程有限公司广东广州510800

化工管理 2017年5期

唐汉文（广州中晟环保装备工程有限公司，广东广州 510800）

氮氧化物废气的生化处理技术应用研究

唐汉文（广州中晟环保装备工程有限公司，广东广州 510800）

氮氧化合物主要包含一氧化氮、一氧化二氮、二氧化氮、三氧化二氮等等，除了一氧化二氮，其余氮氧化合物结构都不稳定，在强光或者高温的情况下，均会发生化学反应产生对环境和人体有害的物质。氮氧化合物废气均具有毒性，如果排放氮氧化物废气前不进行处理，高浓度的氮氧化合物废气就会危害人体的生命安全。本文结合多年工作经验，对氮氧化物废气的处理提出几点建议，希望可以起到抛砖引玉的作用。

氮氧化合物的危害；废气处理；生化处理技术

1 氮氧化物的主要来源

氮氧化物废气主要来源分为两种：一是自然界生物活动的产生，由于生物圈的循环功能，这部分产生的氮氧化合物都会被大自然的循环机制慢慢消化，不会造成不良的影响；另外一种是由于人类生产活动引起的，随着社会生产步伐的加快，例如化肥厂生产化肥，越来越多的汽车尾气排放，工业生产产生的氮氧化合物产生的废气也越来越多，由于自然界的调节机制是有限的，人类活动排放的氮气已经远远超出了地球所能调节的范围，过多排放氮氧化合物废气对大自然造成了严重的破坏。

2 氮氧化物废气的危害

由于氮氧化合物废气具有很强的还原性，氮氧化物废气一旦被排放在空气中，会和水蒸气发生化学反应生成硝酸，这就是酸雨产生的主要原因，对于水泥石灰建造的建筑物，会被酸雨所腐蚀，而且酸雨还会落在人体表面上，对人体的皮肤产生破坏，而且酸雨还会对植物和庄稼造成严重的损坏，不仅危害人的健康，还破坏经济。由于臭氧层中的臭氧具有很强的氧化性，氮氧化合物废气具有很强的还原性，在大气中会发生剧烈的反应，破坏臭氧层，没了臭氧层对太阳射线的阻隔，太阳光中对人体有害的红外线、紫外线等有害物质会直接照射到人体表面，增大人类患皮肤癌的概率。氮氧化合物废气还能进入人体的呼吸系统，对人体的免疫功能造成破坏，令人类患上呼吸道疾病；一氧化氮和二氧化氮造成光学污染，由于氮氧化合物的不稳定性，遇到强光或者高温都会发生化学反应，从而产生光化学烟雾，光化学烟雾具有很强的刺激性气味，以及阻碍视线，对道路上来往车辆的行驶造成了严重困扰。一氧化氮可以与人体中的血红蛋白结合，一旦人体吸入一氧化氮气体，由于一氧化氮气体能与人体中的血红蛋白结合，但是又由于人体血红蛋白数量有限，有限的血红蛋白与一氧化氮结合后，就不会与氧气结合，会造成人体组织缺氧，严重的还会导致人体死亡，二氧化氮是一种有毒气体，如果二氧化氮被人体吸收，就会损害呼吸道，吸入气体初期仅有轻微的眼及上呼吸道刺激症状，如咽喉不适。干咳等。慢慢会引发人体的肺水肿、呼吸困难的症状。一旦发现吸入氮氧化合物的情况，要立即将吸入的人转移到通风的地方呼吸新鲜空气，如果发生呼吸停止的情况，要立即采取抢救措施。所以面临这种情况下，人们不得不采取措施来应对氮氧化合物废气过度排放的情况了。以下是集中处理氮氧化合物废气常用的方法。

3 氮氧化合物废气的处理方法

3.1 低温等离子技术

低温等离子净化氮氧化合物的原理是离子非弹性碰撞的结果，利用外电场放电的高能电子撞击氮氧化合物，使氮氧化合物的分子获得能量，并且产生激活、电离、分解的现象，产生氧化性很强的氢氧自由基、氮离子、臭氧分子。这些强氧化物可以迅速与氮氧化合物反应，使氮氧化合物分解为氮气和氧气。

3.2 还原法

还原法就是在还原剂的条件下将氮氧化合物还原成无毒无害的氮气从而消除氮氧化合物的方法，由于还原剂的不同，经常用到的还原法也被分为两种，一种是以一氧化碳作为还原剂的还原法，另外一种是将碳作为还原剂的还原法。在汽车尾气中，一般是将一氧化碳作为还原剂，一个物质的量的氮氧化合物与两个物质的量的一氧化碳发生还原反应生成无毒无害的二氧化碳和氮气，将氮氧化合物通入高温的碳中，由于碳会与氮氧化合物反应被氧化生成二氧化碳，氮氧化合物会被还原成氮气。采用还原法大都将反应进行的比较彻底，但是这种方法对谁被要求太高，必须要有专业的设备才能完成。

3.3 吸附法

活性炭具有很强的吸附能力，通常被利用家庭中的除臭以及除异味。在处理氮氧化合物时可以使用活性炭这种材料来吸收氮氧化合物，而且制造活性炭取材方便，由于活性炭的吸附容量有限，当活性炭吸附一定量的涂装废气后，活性炭的吸附能力会下降，这时需要更换活性炭或对活性炭进行再生处理。但是活性炭吸附氮氧化合物适合于只限于在氮氧化合物很少的情况下，如果氮氧化合物废气量大或者浓度高，就需要大量的活性炭材料，提高生产成本，资源浪费情况较为严重。如果不处理吸收大量废气活性炭的话，吸收大量废气的活性炭会成为二次污染，活性炭吸附脱附装置可以让活性炭在吸收废气的情况下得到净化，构成吸收净化循环，如果使用活性炭吸附脱附装置不但可以节约成本，还能够对吸附的废气的进行回收，同时避免二次污染。

3.4 吸收法

由于氮氧化合物废气和水很容易发生反应产生硝酸，那么可以使用化学药剂令氮氧化合物与水反应后的产物与之反应产生硝酸盐与水。具体方法有这几种：将氮氧化合物废气通入到装有氢氧化钠溶液的容器中，氮氧化合物进入容器后首先会和水发生化学反应生成硝酸，然后硝酸和氢氧化钠发生酸碱中和反应，生成硝酸盐和水。具体的几种吸收溶液有氢氧化钠溶液，氨气溶液等。但是这种方法同样不适用于大规模的处理氢氧化钠废气。