低濃度、大風量有機廢氣治理工藝應用

蔣鵬云

（蘇州市東方環境工程有限公司，江蘇蘇州 215000）

1 低濃度、大風量有機廢氣治理的工藝類型

1.1 臭氧氧化工藝

臭氧的氧化能力較強，常被用于氧化劑，對環境保護和工廠方面的幫助很大，通常來講，臭氧氧化技術可以降低帶有臭味的程度，適用于有臭味的低濃度、大風量有機廢氣的治理，臭氧氧化工藝可通過催化劑或者紫外線的作用使臭味物質發生氧化，從而達到消除臭味的目的。同時，因為臭氧自身也有氣味，所以還應對剩余臭氧進行相關處理，可采用活性炭分解，也可以采用催化燃燒法使臭氧分解。臭氧氧化工藝在低濃度、大氣量廢氣治理當中，能夠起到十分重要的作用，至少在現階段的廢氣治理工作中，臭氧氧化工藝能夠在相對環保的情況下對有機廢氣進行治理，減少對環境的污染，提高對有機廢氣的治理力度，有著十分顯著的效果。

1.2 吸附處理工藝

吸附處理有物理型和化學型2種，原理是利用多孔固體吸附劑吸附有機廢氣來進行吸附處理。觀察國外技術，在當前治理低濃度、大風量的有機廢氣中主要使用轉輪吸附設備，該設備可以同時實現脫附再生，目前我國還未掌握這種工藝的核心技術，要使用該轉輪吸附設備只能通過進口，國內部分企業在使用該產品。這一技術不能在我國有機廢氣治理中展開應用，主要是由于我國該項技術發展不夠，并且該技術在低濃度，大風量的有機廢氣治理工作中，相比較上述的臭氧氧化治理有機廢氣工作存在一定的差距，這一點應該作為參考。采用轉輪吸附設備來處理低濃度、大風量有機廢氣會增加企業成本支出，如果處理的低濃度、大風量有機廢氣不具備利用價值，沒有其他作用，可采用其他廢氣處理方式進行處理。

1.3 低溫等離子體工藝

低溫等離子體技術主要是通過放電技術，使外加電壓達到擊穿電壓，氣體分子被電離得到更多的高能粒子，把分子進行降解、氧化、裂解、電離的過程。低溫等離子體工藝的優點是能耗低，并且處理量大，在當前，該技術在國內外都是研究熱點。對處理低濃度、大風量有機廢氣來講，低溫等離子體工藝的優點可以被極大展現出來，然而它的缺點也是不容忽視的。在處理廢氣過程中，會有較多的副產物生成，不能將有機廢氣中的有機物質徹底分解成對環境無害的CO2和水。同時，低溫等離子體工藝對水蒸氣的敏感程度很高，使用該工藝處理廢氣應該額外使用較好的除濕設備，會增加企業的治理成本。在現階段追求經濟效益的企業發展中，采用低溫等離子體工藝進行有機廢氣的處理，并不能體現出發展企業經濟的目的。但是在治理效果層面上考慮，低溫等離子體工藝進行有機廢氣的處理，不乏是一種不錯的選擇，至于企業是否采用該治理廢氣的措施，主要還要取決于企業的經濟承擔能力，以及工業生產中產生的廢氣類型。

1.4 生物處理工藝

廢氣中包含著大量的有機物、氮、磷，這些物質對于人類來說是污染物，但對于微生物來說卻是營養物質，生物處理工藝就是利用微生物的新陳代謝活動，把廢氣中的有機污染物轉化成穩定的CO2和水的過程。因為廢氣組分或多或少存在差異，所以生物處理工藝適用范圍視有機廢氣組成而定。在處理低濃度、大風量有機廢氣時，該工藝的主要技術有生物滴濾技術和生物過濾塔技術。處理大風量有機廢氣過程中，生物過濾器現有尺寸不足，就需要增加尺寸，同時就會降低它的去除能力。該工藝的缺點是微生物新陳代謝活動處理有機物時需要反應和適應一段時間，這就導致該工藝有一定程度的局限性。如果企業想采用生物處理工藝進行有機廢氣的處理，首先要明確企業生產中的廢氣種類，采用生物處理工藝是否能夠達到最佳處理效果。生物處理有機廢氣工作中，對生物過濾器的要求非常高，企業在處理工業廢氣的時候是否采用該類型處理方式，具體還要因企業生產方式及生產工藝而定。

2 活性炭吸附脫附+催化燃燒處理工藝在低濃度、大風量有機廢氣處理中的應用

2.1 實際應用

分析低濃度、大風量有機廢氣的特征，可利用活性炭吸附脫附+催化燃燒處理工藝對其進行處理。在應用廣泛的噴涂裝飾技術上，噴涂、流平每小時產生風量符合低濃度、大風量有機廢氣標準，烘干環節產生廢氣濃度較高，可對噴涂裝飾這幾個環節中產生的有機廢氣采用“活性炭吸附脫附+催化燃燒”處理工藝治理。有機廢氣先通入干式過濾，去除顆粒較大的污染物，再進入活性炭吸附床開啟吸附過程，活性炭的吸附作用可以將有機廢氣高效凈化，凈化率可以達到92%。活性炭吸附床吸附一定量的廢氣之后會到達飽和，接下來就可以開始有機廢氣處理的脫附和催化燃燒過程，熱氣流提升溫度，吸附在活性炭表面的物質就會脫離，脫離出來的物質參與催化燃燒過程，燃燒生成CO2和水，同時產生熱量，催化燃燒中產生的熱量又會參與到脫附中，成為增加溫度的熱氣流的一部分，脫附反應到一定程度，催化燃燒中產生的熱量足夠多，就可以不用外界增加熱流，自行完成脫附過程。因為烘干環節產生的廢氣溫度較高，活性炭吸附效果受溫度影響，使用催化燃燒的方式處理廢氣效率極高，能夠達到98%，可以節約大量能源。在現如今追求可持續發展的戰略實施中，企業在生產過程中及廢氣的處理過程中能夠節約更多的資源，對我國現階段中實施可持續發展戰略有著極大的促進作用，企業也能夠采用以跟隨黨的指導思想為目標的方式進行生產，可以提高企業的生存能力與社會競爭力。同時，也會提高企業在社會發展中的地位，強化企業在發展中的社會責任意識。

2.2 吸附氣體環節

噴涂裝飾環節中會產生大量漆霧，嚴重可影響活性炭失活，降低活性炭的吸附效果。為了避免該現象的發生，可使用干式過濾器預處理廢氣。經過干式過濾器的處理，低濃度、大風量有機廢氣可以利用風管進入吸附床吸附。廢氣進入吸附床之后，含有的有機物就會凝聚到活性炭表面。然后就可以完成低濃度、大風量有機廢氣的凈化過程，成功處理廢氣。處理成功后的廢氣就可通過風機被排到大氣中。經過吸附氣體環節處理后的工業廢氣，對環境影響能力會降低，在整體來看有著一定的科學性。

2.3 催化凈化環節

烘干室中的氣體首先由風管引導進入到燃燒床中，低濃度、大風量有機廢氣需要先進入換熱器，接下來才能進入到預熱器，通過電加熱器加熱到300℃左右時，把低濃度、大風量廢氣與催化劑混合，在催化劑的作用下有機廢氣燃燒生成CO2和水，同時釋放出大量的熱量，這部分熱量會使氣體的溫度增加。然后在換熱器的作用下，溫度較高的氣體和冷風換熱，回收到的熱量繼續參與反應，凈化成功的廢氣利用風機排到空氣中。并且，經過該項處理環節處理的廢氣，對環境、空氣的影響更小，工業廢氣可以轉化為空氣中常見的成分進行排放，降低工業廢氣對環境造成的不利影響。

2.4 脫附氣體環節

活性炭吸附床的吸附是有限的，在活性炭吸附床飽和之后，把主風機停止，調節催化裝置干燥室廢氣處理系統的閥門，使其進入脫附狀態，關閉吸附床閥門。打開脫附風機，使脫附床進行脫附過程，氣體需要先進入換熱器，再進入預熱器，同樣等待電加熱器提升氣體溫度至300℃左右，加入催化劑，通過催化劑使有機物燃燒。

3 低濃度、大風量有機廢氣治理工藝的發展趨勢及應用

3.1 微波催化氧化工藝

傳統的生化處理方法工藝操作熟練但是穩定性能差，物化處理方法工藝復雜，費用較高，對于降低企業治理廢氣成本來說有一定壓力，且一些條件較為苛刻。微波催化氧化工藝有高效、節能、省時、操作簡單、無二次污染的優點，微波具有穿透性強，選擇性加熱，熱慣性小的特點，目前來看，該工藝是技術含量較高的低濃度、大風量有機廢氣處理工藝。在傳統的填料吸附基礎上，微波催化氧化工藝可以提升廢氣的治理能力和效率。在低濃度、大風量有機廢氣的吸附時間和解吸時間上，微波催化氧化工藝可以達到縮短時間的效果，這對降低企業治理成本，避免資源浪費有巨大益處。并且現在微波催化氧化工藝已經達到了可以多次連續使用的標準，使用效果也沒有因為多次連續使用而不符合標準。微波技術經過不斷探索和發展，其潛力和優勢將會使廢氣處理工藝更上一個臺階。

3.2 活性炭纖維治理工藝

活性炭纖維治理工藝相較于傳統的吸附工藝來說，有著更強的吸附力，吸附效果更好。傳統方法中人們常用活性炭顆粒吸附低濃度、大風量有機廢氣。然而，活性炭顆粒的接觸面積較小，在實際操作時，為了增大吸附過程中活性炭與有機廢氣的接觸面積，就需要大量填充活性炭顆粒，導致吸附裝置復雜，由于自身特點，活性炭顆粒使用后會成為粉末狀，需要定時更換，更換過程中黑塵四起，會污染工作場所，人體吸入也會危害有健康的風險。活性炭纖維比表面積大，有效吸附量高，同時吸附和脫附的時間更短，速度也更快，對無機氣體的吸附能力也很強，再生能耗低，相較之下使用壽命較長。活性炭纖維比活性炭顆粒形狀多變，使用也方便，更換非常方便，不會對人體造成危害，并且在后續回收上，活性炭纖維吸附回收裝置優勢比活性炭顆粒大，在治理低濃度、大風量的有機廢氣時可以起到更大的作用。

4 結語

有機廢氣的治理不是一件簡單的事情，要想提升治理效果，必然要采取具有針對性的措施。日常生活中常見的石油、橡膠等行業都會產生大量的有機廢氣，如不重視治理工作，低濃度、大風量有機廢氣治理不到位，被排入到大氣中，對人們來說，無論是生存環境還是身體健康都會受到一定威脅。所以，針對治理工作中的關鍵步驟，成功改良低濃度、大風量有機廢氣處理工藝是工作重點，只有重視廢氣治理，嚴肅工作態度，持續追求探索更精確有效的治理方法，才能促成工業與環保同發展，這也是提升工業時代性的表現，不斷發展，才能完善，才能穩定前進。