环境工程中有机废气处理技术研究

环境工程中有机废气处理技术研究

韩雪1,侯宗绪,2

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摘要：目前随着我国现代化的飞速发展，国民们的生活水平也随之不断提升。我国的大气环境受到严重污染，我们必须加强对有机废气处理技术的研发力度，通过提高处理技术水平，降低其对大气环境及人体健康的危害。有机废气具有毒性，其毒性与其来源关系密切，而且各生产领域有机废气差异明显。有机废气的来源非常广泛，涉及化工、制造、涂装、印刷等多个生产领域，如石油化工、建筑装饰、化学药品、塑料制造等，渗透人们生活的方方面面，有机废气影响时刻存在。人体长时间暴露在有机废气中，可能会表现出健康异常状况，如恶心、头晕、疲乏等，原因在于有机废气损害神经、肝脏，若长期忽视有机废气治理，将带来癌症、畸形等严重疾患。所以，我们要加大对有机废气的重视程度，将其归于大气治理重点范畴，并善用先进的有机废气治理技术，常用的治理技术有如下几种。

关键词：环境工程；有机废气；处理技术

引言

空气污染愈发严重，给人们的正常生活造成了很大影响。在废气处理中，常用技术有活性碳法、催化氧化法、吸收法等。基于此，本文分析了有机废气处理技术在环境工程中的应用，并且提出了一些意见和建议，以期促进环境保护工作的良好发展。

1有机废气的具体分类

（1）塑胶塑料废气。对于化工企业而言，塑胶塑料所产生的废气会直接污染企业周边环境。而塑胶塑料废气的主要成分为塑胶塑料燃烧之后所产生的丙烯、乙烯、丙烯晴、丁二烯以及苯乙烯等有毒物质。化纤生产企业、塑料造粒企业以及橡胶生产企业的生产过程中，极易产生此类废气。相比其他有机废气的处理来说，塑胶塑料废气的处理流程更为复杂，且其对专业技术提出了更高的要求。（2）化工有机废气。通常情况下，化工有机废气多产自于化工企业。化工有机废气的组成成分，大多与化工产品具有直接的关系。化工企业设计生产的产品需要运用何种化工原料，也决定了最终的化工有机废气成分。（3）喷漆废气。现阶段，喷漆废气的组成成分以丙醇、丙酮，甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯以及二甲苯等挥发性有机化合物为主。因其具有明显的挥发性特征，所以在处理喷漆废气时，必须充分了解其污染状态。（4）定型废气。包括脂肪酸、酮、醛、酯、醇在内的有毒物质共同构成了定型废气。在定型废气的影响下，化工企业周边的环境污染问题将愈发严峻。一般情况下，化纤类生产企业的定型废气排放量相对较大。

2环境工程中有机废气处理技术

2.1吸附法

有机废气吸附法的原理是：在气相中需要分离的气体组分（吸附质）在范德华力的作用下可以选择性地与固体表面（吸附剂）相结合，当吸附剂达到饱和时，再经过热空气或者过热蒸汽解吸又回到气相中去，同时吸附剂再生。吸附过程与许多因素有关，而且吸附剂/吸附质系统使各个因素间的相互作用、变化也十分复杂，影响吸附的主要因素包括吸附剂的比表面积、颗粒大小分布、孔径分布、表面张力、气相和吸附层中分子的相互作用等。吸附法常用的吸附剂是活性炭或活性焦炭，它们不仅具有较大的比表面积，而且对非极性物质具有非常好的吸附能力，对极性物质的吸附性很差，因此可以方便地用水蒸气再生。常用的吸附剂主要有活性炭、活性氧化铝、分子筛沸石等，其中活性炭是应用最早、用途最广的一种优良吸附剂。活性炭具有非极性表面，为疏水性和亲有机物的吸附剂，因此常用来吸附回收气体中的有机溶剂，在环保领域也有广泛应用。蜂窝状活性炭为一种新型环保吸附材料，通过将优质活性炭和辅助材料制成蜂窝状方孔的过滤柱，达到产品体积密度小、比表面积大的目的，目前已经大量应用在低浓度、大风量的各类有机废气净化系统中。被处理废气在通过蜂窝活性炭方孔时能充分与活性炭接触，吸附效率高，风阻系数小，具有优良的吸附、脱附性能和气体动力学性能，可广泛用于净化处理含有甲苯、二甲苯、非甲烷总烃等各类有机气体。采用蜂窝状活性炭的环保设备废气处理净化效率高，吸附床体积小，设备能耗低，能够降低造价和运行成本，净化后的气体满足环保排放要求。

2.2有机废气生物处理技术

基于废水的微生物处理技术，发展出了有机废气生物处置技术，两者的技术原理极为类似，均是利用活性微生物，在特定介质以及合理环境中，实现有机废气的生物净化。其中的有机成分作为碳源和能源，维持其生命活动和新陈代谢，并将其分解为无机物(CO2、H2O）。有机废气生物处理工艺，应用较多的有膜生物反应器、生物滤池、生物洗涤塔等工艺。结合应用实践分析，膜生物反应器仍未进入实用化，尽管其废气处置效率高，但仍面临不少挑战；生物滤池虽早已用于实践，然而受技术条件约束，为达到废弃处置预期效果，需依靠设备形成较大接触面，拉高了整体费用成本；在除臭方面，生物洗涤塔技术仍存在不足；生物滴滤塔因其技术优势，受到更多青睐，但相应研究仍在继续，具体涉及机理模型、高效降解、污染物解析等研究方向。

2.3催化燃烧法

催化燃烧是典型的气-固相催化反应，其实质是通过催化剂的作用降低活化能并使反应物分子富集于表面从而提高反应速率。在催化燃烧过程中，有机废气先通过热交换器预热到200~400℃，再进入燃烧室，通过催化剂床时，碳氢化合物的分子和混合气体中的氧分子分别被吸附在催化剂的表面而活化，发生无焰燃烧，有机物氧化分解为CO2和H2O，同时释放出大量热能。根据废气预热方式，催化燃烧工艺流程可分为预热式工艺和自身热平衡式工艺。1）预热式工艺是催化燃烧的最基本流程形式，有机废气温度在100℃以下，浓度也较低，热量不能自给，因此在进入反应器前需要在预热室加热升温，燃烧净化后气体在热交换器内与未处理废气进行热交换，以回收部分热量。该工艺常采用煤气或电加热升温至催化反应所需的反应温度。热交换器可采用间壁式热交换器或者蓄热式热交换器。2）自身热平衡式工艺适合废气排出温度高于反应温度并且有机物含量较高，热交换器回收部分净化气体所产生的热量，在正常操作下能够维持热平衡，无需补充热量，通常只需要在催化燃烧反应器中设置电加热器供起燃时使用。

2.4低温等离子净化技术

为了进一步优化废气污染防治的效果，低温等离子净化技术的应用也开始受到各方关注。作为气态、液态和固态之后的第四种形态，低温等离子就是在外加电压与气体放电电压数值相符时，气体被击穿后，所生成的原子、离子与自由基的混合体。因此在使用该技术之前，技术人员需落实放电工作，放电期间电子温度会随之提升，伴随重离子温度的下降，整体温度也将不断降低。在该技术的应用实践中，包括高能电子和自由基等在内的污染物含量能进一步下降，而随着此类污染物的分解反应，污染物的数量也能得到严格控制。除此之外，在进行有机废气处理时，技术人员必须在处理技术的帮助下降低有机废气的浓度，而低温等离子净化技术的应用，便能让有机废气的浓度达到预期效果。

结束语

综上所述，伴随社会的发展进步，环境工程的重要性愈加突出，有机废气处置也面临诸多挑战。而提升环保质量离不开环保单位的支持，环保单位应重视对处理技术的分析和研究，最大限度地保证环保工作效果。希望本文对有关技术的探讨，能够为环境保护单位带来参考和帮助。

参考文献

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[3]钱茂.焚烧技术在挥发性有机废气处理中的应用[J].现代经济信息，2018（36）：349.