关于重污染行业有机废气来源分析及净化技术探讨

摘要：进入二十一世纪以来，人类为谋求自身经济发展，向大自然排放大量的有机废气，近些年来，这些有害物质对人类的危害日益明显，因此，如何处理这些有机废气成为当今各国发展道路上的重要课题。本文将简要阐述有机废气来源及其净化技术，希望对我国的发展及污染治理提供一定的帮助。人类发展过程中不可避免地向自然排放了过多有害气体，如汽车尾气，工厂废气等，这些有害气体导致全球变暖，海平面上升，危及沿海国家，自然灾害频发等。因此，正确处理这些废气刻不容缓。

关键词：重污染行业有机废气；废气来源；净化技术

一、重污染行业有机废气来源及其危害

有机废气主要成分有脂肪烃、芳香烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等，它们主要来源于使用大量有机溶剂的行业的生产过程排放。其中，石油化工类行业排放的有机废气占绝大部分，同时，在人类的日常生活中，作为代步工具的汽车等交通工具也会排放大量废气。居于第三位的是发电过程中产生的废气，这些废气以人类目前的技术手段难以全面控制，再加上这些废气挥发性强，扩散速度快，且有些废气易燃易爆，还带有一定的毒性，因此治理难度相对较大。有机废气可以通过人体皮肤和呼吸道进入人体后，对人的呼吸系统及肝胀等器官造成损害及发生其它不良反应。在大自然中，这些有机废气是直接导致酸雨形成的罪魁祸首，从而腐蚀建筑物和损害人体健康，加剧土地荒漠化等，对生态环境造成巨大的危害。

二、重污染行业有机废气处理措施

面对这些废气，目前较为妥当的处理措施大致分为两种：一是通过物理方法分离回收，一般称之为回收法；二是通过化学及生物反应降低废气的毒性，这种方法我们称为消除法。这两种方法各有各的优点，所以针对不同的情况，应该根据实际情况采取相应措施。其中回收法又可以细分为吸附法等四种方法，消除法可以分为燃烧法等七种方法。下文将具体讲解这些有机废气的处理方法。

（一）回收法

根据不同的处理技术，可以将回收法分为吸附法、吸收法、冷凝法以及膜分离法。

1、吸附法

顾名思义，吸附法指的是使用某种具有孔状结构的吸附剂将有机废气中的某些成分吸入到某种介质之中，将其中的污染气体分离开来，以实现有机废气的净化。常用的吸附剂中，活性炭以其选择性好、结构发达、相容性和稳定性强等特点脱颖而出，是目前最实用，最广泛使用的吸附剂。使用过程中，活性炭的性能、形状都会对它吸附效果产生一定的影响。虽然活性炭能耗低，操作简单而且效率较高，但是它成本高，重复使用后效率低，吸附后的活性炭处理较为麻烦。

2、吸收法

它是指通过较为稳定的液体对有害物质进行吸收处理。吸收法按照吸收原理又可以分为物理吸收和化学吸收。物理吸收指的是通过物理方法即吸收剂对有害气体进行吸收，而化学吸收指的是通过特定的化学物质与有害气体进行反应，从而达到净化目的。通过肖潇等人的实验表明，二乙基氢氨对于甲苯的吸收最为有效，聚乙二醇和硅油吸收效果较差。环糊精水溶液对有害气体的吸收也取得了良好效果。虽然吸收法操作可行性高，成本低，但后期处理麻烦，处理不当极易再次对自然环境产生危害，。

3、冷凝法

冷凝法指的是通过使有机废气冷凝来进行净化，它的操作方法主要有两种，一是加压，一是降温，但是由于加压设施成本高，所以不常用，常用的是物理降温来净化。物理降温也具有操作简易，成本低等优点，但是它净化后依然存在大量的残留废气，效率较低，所以它常常与吸附法等方法联合使用，效果更佳。

4、膜分离法

它是利用废气有机分子和空气在高分子膜中扩散速度不同来进行分离。它操作简单，能耗低，不会产生二次污染，虽然它对脂肪烃、芳香烃等化合物吸收效果良好，但是它单次操作净化量小，且成本较高。

（二）消除法

消除法根据消除原理不同可以分为燃烧法、脉冲电晕法、低温等离子技术、光催化氧化法、臭氧催化法、微博催化氧法发和生物处理法。

1、燃烧法

它是通过燃烧有机废气使某些有机物转化成水和二氧化碳。它还可以分为直接燃烧法、热力燃烧法和催化燃烧法。

直接燃烧法是用高温将污染气体直接进行燃烧，由于它成本低，操作简单，所以使用范围广泛，而且净化效果良好，唯一缺点就是可能会对环境造成次生污染。

热力燃烧法，它也是利用高温使污染气体进行燃烧，但是它对温度要求略低，处理效果也略差于直接燃烧法，因此它相对于直接燃烧法，能量消耗也就略低。

催化燃烧法指利用特定的催化剂在较低温度下使污染气体氧化分解。它较为安全，效率高，但是它产生的气体对人体有害，所以操作要求较高，而且成本也略高。

2、脉冲电晕法

它是利用高压脉冲电晕放电产生的活性粒子及臭氧与污染气体发生反应，破坏掉其有机物分子里的C - C，C- O等化学键后分解成为水及二氧化碳等无害物质。通过丁德玲等人的实验表明该方法对浓度低，大流量的二甲苯气体去除率高达84.7％。但是它在实际操作中由于技术繁杂，能耗大，成本高等原因而未能得到广泛推行。

3、低温等离子技术

它原理与脉冲电晕法相似，也是通过活性粒子来破坏掉有机物部分化学键从而实现降解。它不适宜单一使用，因为单一使用会产生大量副产物，但是当加入一定催化剂或吸附剂时，不仅副产物量减小了，降解效率也有提高。它虽然见效速度快，操作简单，对于恶臭气体效果尤为明显，但是运行成本高，无法大量推广。

4、光催化氧化法

它是通过WO3等催化材料的特性在一定的光照下产生自由基活性物质来对有害气体进行氧化。它对于有机废气处理效果良好，耗能低且安全。

5、臭氧催化氧化法

它是通过特定金属及其化合物催化臭氧产生强氧化性物质来净化废气。它不仅能降低反应活化能还能降低反应时产生的温度，但是它把握不当容易产生副产物，催化剂活性降低等，而且它一般是用于对水中污染物的净化。

6、微波催化氧化技术

它也是通过催化剂对废气进行氧化分解，不过它采用的是微波将污染物分离出来。这一点是根据传统的净化方法填料吸附-解吸技术演变而来。微波解吸相对于传统解吸进步了可谓是一大截，不仅缩短了时间，而且循环使用效果依然十分良好。在进过微波催化氧化后，氯代有机物会产生HCL，由于 它对于环境有一定的损害，不能直接排放，还需要用带碱性的吸附剂进行吸附分离。而非氯代有机物氧化后只会产生水和二氧化碳等无害物质，可以直接排放入自然环境中。这种处理措施效率高，时间短，要求低，但是使用时仍要注意的是，根据实际情况选择合适的吸附剂，还要注重其它因素的影响作用。

（三）组合处理技术

在现实社会中，以上处理技术的使用往往不是单一使用，通常是结合其中两种及其以上的方法措施进行净化，因为现实环境不像理论中那么理想，所以往往这些措施的使用效果也会出现参差不齐的情况。韩姚其等人研究低温等离子体结合光氧化催化技术后，通过实验表明，在光催化剂影响下，等离子体对于二甲苯去除效果显著提升，它们两种方法结合起来，对于有害物质的分解能够起到更有效的作用。

三、结束语

对于有机废气的治理我们应当加大研究深度，大力发展新技术，并加强推广新技术实际应用。对于实际环境的不同，要根据实际情况选择合理的净化方法，可以采取多重方法同时使用，以达到更加良好的净化效果。只有这样才能有效处理有机废气，更好的保护环境，实现人与自然的和谐共处，实现可持续发展目标。