低浓度VOCs废气处理技术进展-第2页-北极星VOCs在线

投稿

我要投稿

2.2研究进展

TiO2光催化技术对工业废水具有很强的处理能力,应用已较广泛。而利用TiO2作为光催化剂净化空气的技术在国外已逐渐成熟,但在国内的研究属方兴未艾。

空气中大部分有机污染物均可用TiO2光催化氧化去除,文献报道了对烯烃、醇、酮、醛、芳香族化合物、有机酸、胺、有机复合物、三氯乙烯等气态有机物的光催化降解,其量子效率是降解水溶液中同样有机物的10倍以上。Vorontsov等[12]对TiO2气相光催化降解(C2H5)2S时发现,主要气相产物包括(C2H2)2S2、CH3CHO、CH3CH2OH、C2H4以及微量产物CH3COOH、C2H5S(CO)CH3和SO2。

国内对于TiO2光催化应用于废气处理还比较少见,近几年主要针对室内空气和低浓度苯系物作了初步实验研究和动力学探讨,详见表1。

人们还注意到具有磁性的光催化可利用磁场使TiO2易于回收,因此开展磁性TiO2光催化剂的性能研究和制备探索,利用TiO2光催化悬浮体系反应比表面积大的特点,以制造出新的高效光催化反应器。

3生物净化

3.1净化机理

土壤是微生物的大本营,早在1957年,美国就发明了用土壤过滤法对H2S除臭的专利,当时的技术仅仅是由布气管上覆盖土壤构成。而20世纪80年代欧洲已有相当数量的废气生物处理装置投入运行,80～90年代是欧洲废气生物处理发展的黄金时期[17～18],如1994年在德国应用的生物处理工艺比例已达78%。由于它有具有效果好而稳定、运行费用低、无二次污染等优点,目前在发达国家已成为成熟工艺和处理含VOCs废气的首选技术;在国内其优越性也日益被人们所认识,并得到越来越广泛的应用。

废气的生物处理过程,实质是附着在生物填料介质上的微生物在适宜的环境条件下,利用废气中的污染物作为碳源和能源,维持其生命活动,并将它们分解为CO2、H2O等无害无机物的过程。废气中污染物首先经历由气相到固/液相的传质过程,然后才在固/液相中被微生物降解。反应器类型主要有三种:生物洗涤塔、生物过滤塔和生物滴滤塔,另外,最近开始进入人们研究视野的反应器类型还有生物转鼓。

3.2研究进展

废气的生物处理过程中的传质过程主要由两种理论解释,一种是荷兰学者Ottengraf依据吸收操作的双膜理论而提出的“吸收-生物膜”理论,一种是孙佩石等依据吸附理论而提出的吸附-生物膜理论。近年来,生物处理过程的研究着重对上述理论进行修补、改进,如Zarook、Delhomenietomski等[19～21]提出了气态污染物轴流扩散理论,认为填料尺寸大小与表面积是影响其气态污染物生物降解的主要因素,另外运用质量和能量平衡理论验证了填料床存在水分变化,并阐述了水分变化的机理。

生物滤床和生物滴滤床均可处理混合的复杂废气,如臭气和VOCs[22]、丙酮,甲苯和三氯乙烯的混合物[17],甲苯、乙醇和丁醇[23],且能达到好的处理效果。LeCloirec等[24]对VOCs的去除进行描述,讨论生物滤床、生物滴滤床和生物洗涤床不同工艺的进展及个例,并且认为生物滴滤床中疏水性的VOCs传质是个限制因素。Deshusses等[25]还对生物滤床和生物滴滤床处理VOCs进行建模,对反应器设计和处理效果达到优化,并认为在生物滴滤床中需要合适pH、盐分、代谢产物的浓度以及营养液的补充。Cho等[26]对新颖的喜温微生物进行研究,包括较高温度的VOCs废气。

国内生物法处理低浓度VOC废气在近几年也得到迅速发展。孙石等[27,28]用生物法处理低浓度再生胶工业废气,取得了较好的效果,同时对工业废气中常见的甲苯、苯乙烯、甲醛、CS2,SO2,H2S,NOX等气态污染物进行净化实验。孙玉梅[29]则研究了生物过滤去除乙酸乙酯、含氨废气,陈建孟等[30]采用假细胞杆菌属GD11菌株对生物滴滤床接种挂膜,用来净化浓度为0.709mg/m3的二氯甲烷废气,EBRT为11.8s,去除率达97.6%,最适宜pH为7.0±0.5,温度为28.5±2℃。

4发展前景

综合上述,低温等离子体、光催化技术和生物技术对处理低浓度VOCs废气在技术上是可行的,特别是它们安全、高效、低能耗、无二次污染等优点,其应用前景均十分广阔;但目前国内它们不是还停留在实验研究阶段,就是还没有成为成熟技术,实现工业化应用还有大量工作要做。鉴此,作者提出三种新技术的发展前景展望如表2。

5结论和建议

低温等离子体、光催化和生物处理三种新技术,可在近期内有效解决传统技术对处理低浓度大气量废气没有适用技术的难题。随着我国经济的快速发展,每年由工业企业排放大量VOCs废气引起的污染依然十分严重,而我国是发展中国家,更需把有限的污染治理资金用好,以切实有效。而这三种新技术都具有投资少、运行费用低、废气停留时间短、高效、稳定、反应彻底且无二次污染等特点,可克服传统方法运行费用高、反应器庞大等缺陷,存在二次污染的缺点。必将在低浓度VOCs污染治理领域发挥巨大的作用。

新技术和新工艺的开发应用,必须投入足够的资金和力量,并进行深入的理论和工艺研究;另一方面,由于VOCs污染物种类繁多,实际排放废气过程复杂,根据具体情况选择适合的技术和工艺,将是我们面临的主要任务之一。

原标题：低浓度VOCs废气处理技术进展

投稿与新闻线索：电话：0335-3030550，邮箱：huanbaowang#bjxmail.com（请将#改成@）

订阅北极星周刊，精彩内容不再错过！

特别声明：北极星转载其他网站内容，出于传递更多信息而非盈利之目的，同时并不代表赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权归原作者所有，若有侵权，请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创，转载需获授权。

阅读下一篇

转轮吸附法在有机废气处理中的应用

废气治理查看更多>VOCs治理查看更多>VOCs污染查看更多>

姓名：
性别：
出生日期：
邮箱：
所在地区：
行业类别：
工作经验：
学历：
公司名称：
任职岗位：

低浓度VOCs废气处理技术进展

转轮吸附法在有机废气处理中的应用

登录注册

绑定账号

想要获取更精准资讯推荐？建议您完善以下信息~

订阅成功

想要获取更精准资讯推荐？建议您
完善以下信息~