低浓度、大风量有机废气治理工艺应用

蒋鹏云

（苏州市东方环境工程有限公司，江苏苏州 215000）

1 低浓度、大风量有机废气治理的工艺类型

1.1 臭氧氧化工艺

臭氧的氧化能力较强，常被用于氧化剂，对环境保护和工厂方面的帮助很大，通常来讲，臭氧氧化技术可以降低带有臭味的程度，适用于有臭味的低浓度、大风量有机废气的治理，臭氧氧化工艺可通过催化剂或者紫外线的作用使臭味物质发生氧化，从而达到消除臭味的目的。同时，因为臭氧自身也有气味，所以还应对剩余臭氧进行相关处理，可采用活性炭分解，也可以采用催化燃烧法使臭氧分解。臭氧氧化工艺在低浓度、大气量废气治理当中，能够起到十分重要的作用，至少在现阶段的废气治理工作中，臭氧氧化工艺能够在相对环保的情况下对有机废气进行治理，减少对环境的污染，提高对有机废气的治理力度，有着十分显著的效果。

1.2 吸附处理工艺

吸附处理有物理型和化学型2种，原理是利用多孔固体吸附剂吸附有机废气来进行吸附处理。观察国外技术，在当前治理低浓度、大风量的有机废气中主要使用转轮吸附设备，该设备可以同时实现脱附再生，目前我国还未掌握这种工艺的核心技术，要使用该转轮吸附设备只能通过进口，国内部分企业在使用该产品。这一技术不能在我国有机废气治理中展开应用，主要是由于我国该项技术发展不够，并且该技术在低浓度，大风量的有机废气治理工作中，相比较上述的臭氧氧化治理有机废气工作存在一定的差距，这一点应该作为参考。采用转轮吸附设备来处理低浓度、大风量有机废气会增加企业成本支出，如果处理的低浓度、大风量有机废气不具备利用价值，没有其他作用，可采用其他废气处理方式进行处理。

1.3 低温等离子体工艺

低温等离子体技术主要是通过放电技术，使外加电压达到击穿电压，气体分子被电离得到更多的高能粒子，把分子进行降解、氧化、裂解、电离的过程。低温等离子体工艺的优点是能耗低，并且处理量大，在当前，该技术在国内外都是研究热点。对处理低浓度、大风量有机废气来讲，低温等离子体工艺的优点可以被极大展现出来，然而它的缺点也是不容忽视的。在处理废气过程中，会有较多的副产物生成，不能将有机废气中的有机物质彻底分解成对环境无害的CO2和水。同时，低温等离子体工艺对水蒸气的敏感程度很高，使用该工艺处理废气应该额外使用较好的除湿设备，会增加企业的治理成本。在现阶段追求经济效益的企业发展中，采用低温等离子体工艺进行有机废气的处理，并不能体现出发展企业经济的目的。但是在治理效果层面上考虑，低温等离子体工艺进行有机废气的处理，不乏是一种不错的选择，至于企业是否采用该治理废气的措施，主要还要取决于企业的经济承担能力，以及工业生产中产生的废气类型。

1.4 生物处理工艺

废气中包含着大量的有机物、氮、磷，这些物质对于人类来说是污染物，但对于微生物来说却是营养物质，生物处理工艺就是利用微生物的新陈代谢活动，把废气中的有机污染物转化成稳定的CO2和水的过程。因为废气组分或多或少存在差异，所以生物处理工艺适用范围视有机废气组成而定。在处理低浓度、大风量有机废气时，该工艺的主要技术有生物滴滤技术和生物过滤塔技术。处理大风量有机废气过程中，生物过滤器现有尺寸不足，就需要增加尺寸，同时就会降低它的去除能力。该工艺的缺点是微生物新陈代谢活动处理有机物时需要反应和适应一段时间，这就导致该工艺有一定程度的局限性。如果企业想采用生物处理工艺进行有机废气的处理，首先要明确企业生产中的废气种类，采用生物处理工艺是否能够达到最佳处理效果。生物处理有机废气工作中，对生物过滤器的要求非常高，企业在处理工业废气的时候是否采用该类型处理方式，具体还要因企业生产方式及生产工艺而定。

2 活性炭吸附脱附+催化燃烧处理工艺在低浓度、大风量有机废气处理中的应用

2.1 实际应用

分析低浓度、大风量有机废气的特征，可利用活性炭吸附脱附+催化燃烧处理工艺对其进行处理。在应用广泛的喷涂装饰技术上，喷涂、流平每小时产生风量符合低浓度、大风量有机废气标准，烘干环节产生废气浓度较高，可对喷涂装饰这几个环节中产生的有机废气采用“活性炭吸附脱附+催化燃烧”处理工艺治理。有机废气先通入干式过滤，去除颗粒较大的污染物，再进入活性炭吸附床开启吸附过程，活性炭的吸附作用可以将有机废气高效净化，净化率可以达到92%。活性炭吸附床吸附一定量的废气之后会到达饱和，接下来就可以开始有机废气处理的脱附和催化燃烧过程，热气流提升温度，吸附在活性炭表面的物质就会脱离，脱离出来的物质参与催化燃烧过程，燃烧生成CO2和水，同时产生热量，催化燃烧中产生的热量又会参与到脱附中，成为增加温度的热气流的一部分，脱附反应到一定程度，催化燃烧中产生的热量足够多，就可以不用外界增加热流，自行完成脱附过程。因为烘干环节产生的废气温度较高，活性炭吸附效果受温度影响，使用催化燃烧的方式处理废气效率极高，能够达到98%，可以节约大量能源。在现如今追求可持续发展的战略实施中，企业在生产过程中及废气的处理过程中能够节约更多的资源，对我国现阶段中实施可持续发展战略有着极大的促进作用，企业也能够采用以跟随党的指导思想为目标的方式进行生产，可以提高企业的生存能力与社会竞争力。同时，也会提高企业在社会发展中的地位，强化企业在发展中的社会责任意识。

2.2 吸附气体环节

喷涂装饰环节中会产生大量漆雾，严重可影响活性炭失活，降低活性炭的吸附效果。为了避免该现象的发生，可使用干式过滤器预处理废气。经过干式过滤器的处理，低浓度、大风量有机废气可以利用风管进入吸附床吸附。废气进入吸附床之后，含有的有机物就会凝聚到活性炭表面。然后就可以完成低浓度、大风量有机废气的净化过程，成功处理废气。处理成功后的废气就可通过风机被排到大气中。经过吸附气体环节处理后的工业废气，对环境影响能力会降低，在整体来看有着一定的科学性。

2.3 催化净化环节

烘干室中的气体首先由风管引导进入到燃烧床中，低浓度、大风量有机废气需要先进入换热器，接下来才能进入到预热器，通过电加热器加热到300℃左右时，把低浓度、大风量废气与催化剂混合，在催化剂的作用下有机废气燃烧生成CO2和水，同时释放出大量的热量，这部分热量会使气体的温度增加。然后在换热器的作用下，温度较高的气体和冷风换热，回收到的热量继续参与反应，净化成功的废气利用风机排到空气中。并且，经过该项处理环节处理的废气，对环境、空气的影响更小，工业废气可以转化为空气中常见的成分进行排放，降低工业废气对环境造成的不利影响。

2.4 脱附气体环节

活性炭吸附床的吸附是有限的，在活性炭吸附床饱和之后，把主风机停止，调节催化装置干燥室废气处理系统的阀门，使其进入脱附状态，关闭吸附床阀门。打开脱附风机，使脱附床进行脱附过程，气体需要先进入换热器，再进入预热器，同样等待电加热器提升气体温度至300℃左右，加入催化剂，通过催化剂使有机物燃烧。

3 低浓度、大风量有机废气治理工艺的发展趋势及应用

3.1 微波催化氧化工艺

传统的生化处理方法工艺操作熟练但是稳定性能差，物化处理方法工艺复杂，费用较高，对于降低企业治理废气成本来说有一定压力，且一些条件较为苛刻。微波催化氧化工艺有高效、节能、省时、操作简单、无二次污染的优点，微波具有穿透性强，选择性加热，热惯性小的特点，目前来看，该工艺是技术含量较高的低浓度、大风量有机废气处理工艺。在传统的填料吸附基础上，微波催化氧化工艺可以提升废气的治理能力和效率。在低浓度、大风量有机废气的吸附时间和解吸时间上，微波催化氧化工艺可以达到缩短时间的效果，这对降低企业治理成本，避免资源浪费有巨大益处。并且现在微波催化氧化工艺已经达到了可以多次连续使用的标准，使用效果也没有因为多次连续使用而不符合标准。微波技术经过不断探索和发展，其潜力和优势将会使废气处理工艺更上一个台阶。

3.2 活性炭纤维治理工艺

活性炭纤维治理工艺相较于传统的吸附工艺来说，有着更强的吸附力，吸附效果更好。传统方法中人们常用活性炭颗粒吸附低浓度、大风量有机废气。然而，活性炭颗粒的接触面积较小，在实际操作时，为了增大吸附过程中活性炭与有机废气的接触面积，就需要大量填充活性炭颗粒，导致吸附装置复杂，由于自身特点，活性炭颗粒使用后会成为粉末状，需要定时更换，更换过程中黑尘四起，会污染工作场所，人体吸入也会危害有健康的风险。活性炭纤维比表面积大，有效吸附量高，同时吸附和脱附的时间更短，速度也更快，对无机气体的吸附能力也很强，再生能耗低，相较之下使用寿命较长。活性炭纤维比活性炭颗粒形状多变，使用也方便，更换非常方便，不会对人体造成危害，并且在后续回收上，活性炭纤维吸附回收装置优势比活性炭颗粒大，在治理低浓度、大风量的有机废气时可以起到更大的作用。

4 结语

有机废气的治理不是一件简单的事情，要想提升治理效果，必然要采取具有针对性的措施。日常生活中常见的石油、橡胶等行业都会产生大量的有机废气，如不重视治理工作，低浓度、大风量有机废气治理不到位，被排入到大气中，对人们来说，无论是生存环境还是身体健康都会受到一定威胁。所以，针对治理工作中的关键步骤，成功改良低浓度、大风量有机废气处理工艺是工作重点，只有重视废气治理，严肃工作态度，持续追求探索更精确有效的治理方法，才能促成工业与环保同发展，这也是提升工业时代性的表现，不断发展，才能完善，才能稳定前进。