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朱勇军等用柠檬酸钠水溶液、Tween一80水溶液、新型矿物油及新型矿物油一水作为研究对象,实验研究对比了几种吸收剂对二甲苯废气的吸收效果。实验结果表明:檬酸钠水体系对二甲苯废气吸收能力有限,加入盐类可小幅增强其水体系对于二甲苯废气的吸收效果,其中Tween一80水溶液吸收剂对二甲苯废气吸收率较柠檬酸钠水体系高;新型矿物油一水混合吸收剂中单位体积的吸收率较新型矿物油吸收剂提高46%,且具有再生、成本低等优点。
1.3冷凝法
冷凝法的原理是利用含苯系物废气中蒸汽压不同,通过条件物理性质使污染物凝结,使废气得到中的有用成分得到回收,使废气得到净化。李红霞研究的二级冷凝工艺处理苯系物废气结果表明能够达标排放。冷凝法处理研究主要是冷凝器的设计方面,通过改变冷凝器的结构和散热等达到冷凝回收有用物质等效果“。但是由于汽车涂装废气中的污染成分复杂,有毒物质太多,此方法容易带来二次污染,所以在环境监管严格过后很少再被使用。
1.4氧化法
目前常用的汽车喷涂废气氧化处理措施有:蓄热式热力氧化技术(RTO)L18](见图2)、催化氧化等。蓄热式热氧化器是一种处理中低浓度有机废气的装置。适用于有机废气浓度在1.0×l0~~2.O×l0之间的废气。光催化氧化技术已广泛应用于废水的处理,而利用用其处理VOCs废气属于新型技术。在光照环境中,TiO等半导体材料会产生氧化能力强、直接将苯系物转化为无毒无害的无机物的自由基活性物质。这种方法不仅反应速度快、处理效果好,还有易回收、不受溶剂影响等优点。
姚振华等。铷用二氧化锰/石墨烯臭氧催化氧化甲苯,实验结果表明:MnO均匀且较为牢固地锚定于石墨烯表面,同时MnO,的沉积阻止了多层石墨烯的复合,从而使得复合物具有较大的比表面积。相同条件下,MnO:/石墨烯相较于单纯MnO,或石墨烯具有很好的臭氧催化氧化甲苯性能。LuSY等用钨和五氧化二钒为载体催化纳米级二氧化钛,提高了含苯废气的降解效率。
1.5低温等离子体法
低温等离子体技术是通过放电的方式,在得到大量的高能电子和超氧粒子、羟基自由基粒子等活性粒子,将苯废气中的苯系物等废气转化为CO、HO等无害或低害物质。
施耀等口用纳米TiO:/SMF电极等离子体催化降解油漆废气,该研究结果表明,纳米TiO/SMF电极比未处理的SMF取得了更高的降解效率,二甲苯降的解效率最高可达92.1%;并且载气中的氮气可以极大地提高纳米TiO:/SMF催化电极的催化活性。梁文俊等用低温等离子体协同钒钛催化剂降解甲苯,结果表明:填充钒钛系催化剂对甲苯的降解有明显的促进作用,能量密度和臭氧生成量有所降低,能量效率有明显提高。甲苯降解效率随反应时间延长而缓慢下降,最开始的100min内甲苯降解率从87.5%下降至83.6%,900min内平均效率能达到83%。JiangN等用银一锶双金属等离子催化降解含苯废气,降解效率能达到96。2%。
1.6生物法
生物处理工艺根据系统的运转情况和微生物的存在形式可分为生物过滤塔系统、生物洗涤塔系统和生物滴滤塔系统(BTF)。生物处理法二次污染小、运行费用低,适用于中、低浓度有机废气处理。但气体必须具备水溶性和生物可降解性,反应器启动和废气处理过程需要的时间较长,还必须提供微生物生存的必要条件。
生物法处理含苯系物废气的原理是通过控制环境条件,驯化出特定的微生物,微生物利用废气中苯系物作为碳源和能源,维持生命活动,同时将其转化为CO:、H。0等无机物,从而达到净化的目的。生物法处理废气在国外已经相当成熟,近年来逐渐有人用于含苯系物废气处理研究。
周敏等用生物滴滤床处理甲苯废气,实验表明,处理效果明显,能达到93%去除率。孙骊石等用生物滴滤床处理含苯废气,结果表明,去除效率可保持在90%左右。徐孟孟等用滤袋式膜生物反应器净化二甲苯实验结果表明:在4~9℃的低温条件下,二甲苯的去除能力随着停留时间、进气负荷的增大而提高,最大去除能力可达到74.3g/(m˙h),去除苯系物效率能达90%,与一般生物滴滤塔的运行性能相当。在该方法中,微生物主要附着在滤袋表面,且生长良好。R.A.Pandey等用生物过滤器处理含苯废气处理利率能达到97%
2土壤微生物处理法
土壤微生物对污染物质的降解能力好,土壤法处理废气过程中,在废气中的有机成分在被吸附的同时,微生物对其进行降解。早在1996年韩国人成日至报道,韩国用土壤微生物来处理企业生产中产生的有毒气体。利用多种具有分解废气能力的微生物,去除化学工厂和食品工厂排放的废气中的重金属及煤烟的臭味,除臭率达到99.9%。其设计原理是:将废气加压后透过土层,使原有成分被粒子吸附或被土壤中的水分溶解,再被土壤中的微生物氧化分解。具体处理过程:将废气加压,按顺序通过沙子、磨砂土混合层、一般砂层和培养微生物的磨砂土层这四个土层,将重金属和有毒物质的臭气、毒气除掉,成为清洁气体排人大气。利用这种土壤微生物废气处理设备处理毒气,只需要七年更换一次微生物和土壤,即可持续使用,是一种半永久性设备。
在此设备基础上进行改进,如改变土壤成分或各层填料布局,并驯化不同种类的微生物来处理特种废气或混合废气。该类研究方向目前尚处于起步阶段。
3结语
随着社会发展的加快,人们对生活和工作环境要求逐渐变高,涂装废气中产生的高危害性VOCs气体产生的高危害性也越来越受到重视。中国对VOCs的治理与管理较弱薄弱,但随着大气污染的日益严重,国家对废气排放及处置管理力度日趋严格。环保部在2014年出版了《重点行业VOCs控制技术指南》,末端治理要求逐步提高。本文就含苯系物废气的治理研究进行综述,可以为含苯系物废气的治理提供参考。
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