环境工程中有机废气处理技术运用

环境工程中有机废气处理技术运用

赵姗

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摘要：近年来，随着科技与行业的快速发展，如何对工业过程中产生的有机废气进行有效地处理，已经引起了国家的高度重视。各行各业的快速发展，在促进国家经济发展的同时，也给国家环境保护工作带来了更大的挑战。当前，在我国，有大量的企业和大量的污染物排放。在这种大环境下，有关工作人员需要采取更为科学的管理方式，从总体上提升工业废气的处置能力，并通过适当的工艺或多种工艺组合的方式来实现对有机废气的处理。

关键词：环境工程；有机废气；处理技术；应用

1.有机废气的来源

有机废气的主要来源是有机溶剂行业，在这个行业的生产和排放过程中，会产生大量的挥发性有机废气，这些挥发性有机废气主要包含了脂肪烃、芳香烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等成分。其中，石油化工业所排放的有机废气所占比例较大，而且在人们日常生活中使用的汽车和其他交通工具等也会产生有机废气的排放。最后，是发电产生的废气，以目前的科技水平，要对其进行彻底的控制是非常困难的，并且这一类的有机废气具有很强的挥发性，并且传播和扩散的速度非常快，有些废气中还含有大量的有害和有毒的物质，这就给治理带来了很大的困难，必须采用一些新的处理技术，比如生物处理技术等。

2.环境工程中有机废气处理新技术

2.1.气相色谱法

2.1.1.气相色谱法的原理

该方法是用酸性吸附剂对环境空气和废气中的吡啶进行吸附，然后置于一个密封的顶空瓶中，在碱性环境下进行处理。由于液面上存在着吡啶的挥发，改变了液体和气体的压力，从而达到了气液两相的热力学平衡。采用气相色谱法对定量提取的气相进行分离，然后利用氢气火焰电离检测器进行分析。根据保留时间，采用工作曲线外标法进行定性分析。

2.1.2.样品采集

环境空气收集：在使用之前，需要对气体取样装置进行气密性检查，并对其流速进行检查。将25毫升装有9毫升硫酸吸收剂的褐色玻璃吸收器与空气取样装置相连，取样量为大约0.5毫升/分钟，取样容积为30毫升。排气样本收集：排气样本收集装置在使用之前，应经过密封检验，并对其流量进行标定。45毫升的多孔玻璃板褐色吸收体（5.5）装有45毫升的多孔玻璃褐色吸收体（5.5），该吸收体（5.5）与烟尘取样装置相连，取样容积为至少30毫升。取样时，取样人员应确保取样管内温度为120摄氏度，以免进到吸收器前产生水汽。

2.1.3.分析步骤

顶空进样条件：在80℃下进行加热均匀，加热均匀的时间是30分钟；进样阀的温度是100℃；传输线温度为120℃。其他参数根据顶空进样器的指示设定，同时根据GC的测定时间设定气体周期。色谱分析条件：进样口温度为200℃；探测器工作温度在250℃；在40℃（1min）下，在每分钟10℃到120℃（1分钟）时进行色谱柱的加热；载流量是每分钟1.0mL；燃烧空气的流速是40mL/min；辅助气体的流速是每分钟450mL；尾部气流的流量是每分钟30mL，分流率为10∶1。

2.2.生物法处理挥发性

有机物生物法处理挥发性有机物适用于苯系物（苯、甲苯、二甲苯）和醇类等具有较高燃烧值或可燃性化合物的处理中。

2.2.1.生物滤池法

生物滤池法利用微生物的氧化作用，使废气中的有机污染物转化为对人类无害的污染物。生物过滤器中装有填料，为微生物的生长和繁殖提供了一个附着的场所，而废气经过填料层，借助填料的扩散作用，可以到达生物薄膜，之后与微生物进行密切接触，并发生反应，也就是代谢反应，从而达到对有机废气的降解效果。

该技术最早被用于处理有机废水以及垃圾渗滤液，之后逐步向废气处理领域发展，一般由两部分组成：增湿塔、生物过滤，该技术在运用时具有环保、维护方便以及运行成本较低的优势，被广泛应用于工业VOCs的降解与臭气处理领域。我国学者采用生物滤器对甲苯、甲醛、苯并芘进行了同步处理，研究表明：生物滤池在处理过程中具有一定的分离性能，当吸气速度增加5倍时，三种材料的脱除率均高于60%。但其缺点也较为明显，即需要占据较大空间，如果不采取适当的措施，则会对地下水造成污染。乙苯—甲苯混合废气的最大去除能力分别为85.63、63.20g/（m3·h）。前期利用生物滤器对三氯乙烯进行低温处理，结果表明，在50～1500mg/m3的条件下，在120秒内的滞留时间可以达到70%～100%；抗冲击载荷性能较好。在二相流生物滤池中对二氯乙烯废气进行研究处理，该设备在200天内连续运转，其脱除率一直高于85%。生物滤池对高浓度有机废气的脱除效果不佳，而且填料的使用寿命也会受到限制，同时还要必须符合以下特点：亲水性能良好、具有微生物降解能力和低生物毒性的能力，并且尾气中的微粒含量也要很低。

2.2.2.生物滴滤法

生物滴滤技术在处理有机污染物方面已取得较大进展，国内学者已开发出一种适用于化学纤维工业的小、中型生物滴滤装置。实验证明，两种反应器在59秒钟的时间里，对VOCs的去除率都大于90%，而且费用低廉，是一种很经济的处理方法。国内学者探索了生物滴滤床在医药污水处理中的应用，发现其处理负荷为548.5g/m.h，在17秒内可达95%。

2.3.光催化氧化法处理VOCs

2.3.1.UV高效光解净化技术

采用高能、强臭氧紫外光源，将空气中的氧分子裂解为游离氧气，再与其结合，形成臭氧。臭氧对有机物质具有良好的氧化作用。高功率、高能紫外光解水制氢尾气净化装置所用的紫外光能为742KJ/mol,647KJ/mol。此外，要实现污染物分子间的相互转化，通常所需的能量要比其束缚能要大，而大多数化学品分子的束缚能抗高强度的紫外辐射，且能被高效降解。

2.3.2.催化氧化技术

催化氧化技术是将纳米级的活性物质加入装置中，在紫外线照射下，使其具有更强的催化分解能力。在此基础上，纳米级活性物质的光生空穴的氧化电势为3.0V，高于2.07V的臭氧和1.36V的氯，且具有极高的氧化能力。在光照条件下，反应物质可以吸收低于所述能级的光能，从而激发物质表面的电子（e-）和空穴（h+），而这些电子与空穴所具有的氧化反应能力较强，能够与水或含氧物质发生反应，使其快速生成具有高度氧化能力的O2-（超阴氧）和羟基（Hydroxyl）。OH为氧化基团，自身氧化电势很高，可以在大部分的有机物中氧化，将原来无法吸收光线的材料进行分解。大部分挥发性有机物都是在紫外线和纳米反应的双重作用下，使其能在2～3秒内完全降解，对有机废气中的挥发性有机物具有很好的净化效果，去除率较高。

3.结束语

综上所述，与我国的环境保护工程现状相结合，对于有机废气的处理，以创新和革新为出发点，明确发展新技术应该具备的条件，并与我国目前的实际情况相结合，选择最合适的技术，并将该技术的推广应用完成。与此同时，在现实的环境中，应该根据不同的环境条件，选择适当的净化方案，还可以将各种方法相结合，最终达到对有机废气进行高效处理的目的，达到人与自然和谐共生的目的，进而达到可持续发展的目的。

参考文献

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