大氣污染是我國目前突出的環(huán)境問(wèn)題之一,工業(yè)廢氣是大氣污染物的重要來(lái)源。大量工業(yè)廢氣排入大氣,必然使大氣環(huán)境質(zhì)量下降,給人體健康帶來(lái)嚴重危害。工業(yè)廢氣中難處理的就是有機廢氣,有機廢氣通過(guò)呼吸道和皮膚進(jìn)入人體后,能給人的呼吸、血液、肝臟等系統和器官造成暫時(shí)性和*性病變,已經(jīng)引起人類(lèi)的高度重視。工業(yè)生產(chǎn)中會(huì )產(chǎn)生各種有機物廢氣,主要包括各種醇類(lèi)、酸類(lèi)、酮類(lèi)和胺類(lèi)等,這些有機廢氣會(huì )造成大氣污染,危害人體健康,而且還會(huì )造成浪費,所以有機廢氣的處理與凈化勢在必行。進(jìn)入21世紀,隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展和人們環(huán)保意識的增強,人們對環(huán)境質(zhì)量提出了更高的要求。目前我國的環(huán)境問(wèn)題依然十分突出,已嚴重地制約了經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提高,其中有毒有機物對環(huán)境污染非常嚴重,該類(lèi)污染物具有排放量大、污染面廣和難以降解的特點(diǎn),對它們的污染控制一直是環(huán)保工作者研究的重點(diǎn)課題。
 

　　1、 有機廢氣的來(lái)源 有機廢氣主要來(lái)源于石油和化工行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放的廢氣,特點(diǎn)是數量較大,有機物含量波動(dòng)性大、可燃、有一定毒性,有的還有惡臭還會(huì )引起臭氧層的破壞。石油和化工工廠(chǎng)及石化產(chǎn)品的存儲設施,印刷及其他與石油和化工有關(guān)的行業(yè),使用石油、石油化工產(chǎn)品的場(chǎng)合和燃燒設備,以石油產(chǎn)品為燃料的各種交通工具都是有機廢氣的源頭。
 

　　2、 有機廢氣對人體的危害 有機廢氣對人體的危害是多方面的,不同行業(yè)有機物廢氣的毒性也是各不相同的,其中工業(yè)廢氣中10種常見(jiàn)的有機廢氣對人體的危害主要表現為:苯類(lèi)有機物多損害人的中樞神經(jīng),造成神經(jīng)系統障礙,當苯蒸氣濃度過(guò)高時(shí)(空氣中含量達2%),可以引起致死性的急性中毒。多環(huán)芳烴有機物有強烈的致癌性。苯酸類(lèi)有機物能使細胞蛋白質(zhì)發(fā)生變形或凝固,致使全身中毒。發(fā)生腈類(lèi)有機物中毒時(shí),可引起呼吸困難、嚴重窒息、意識喪失直至死亡。有機物硝基苯影響神經(jīng)系統、血相和肝、脾器官功能,皮膚大面積吸收可以致人死亡。芳香胺類(lèi)有機物致癌,二苯胺、聯(lián)苯胺等進(jìn)入人體可以 造成缺氧癥。有機氮化合物可致癌。有機磷化合物降低血液中膽堿脂酶的活性,使神經(jīng)系統發(fā)生功能障礙。有機硫化合物中,低濃度硫醇可引起不適,高濃度可致人死亡。含氧有機化合物中,吸入高濃度環(huán)氧乙烷可致人死亡。
 

　　3、治理技術(shù) 有機廢氣的治理方法主要有2類(lèi):一類(lèi)是回收法?；厥辗ㄊ峭ㄟ^(guò)物理方法,在一定溫度、壓力下,用選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來(lái)分離揮發(fā)性有機化合物(VOCs),主要包括活性炭吸附、變壓吸附、冷凝法和生物膜法等。另一類(lèi)是消除法。消除法是通過(guò)化學(xué)或生物反應,用光、熱、催化劑和微生物等將有機物轉化為水和二氧化碳,主要包括熱氧化、催化燃燒、生物氧化、電暈法、等離子體分解法、光分解法等。
 

　　3.1 活性炭吸附法 目前我國對于濃度較低的氣相污染物的凈化手段主要為吸附法,應用活性炭的強吸附性吸附污染物,且對有機廢氣質(zhì)量濃度的動(dòng)態(tài)變化有著(zhù)較好的緩沖調節作用。常用的吸附劑有多孔炭材料、蜂窩狀活性炭、球狀活性炭、活性炭纖維、新型活性炭以及分子篩、沸石、多孔粘土礦石、活性氧化鋁和硅膠等?；钚蕴慷喑史勰罨蝾w粒狀, 大部分情況下不能直接用于各種凈化設備中,必須使活性炭具有一定形狀和支撐強度才能使用?；钚蕴拷?jīng)過(guò)特殊的工藝處理后,能產(chǎn)生豐富的微孔結構,這些人眼看不到的微孔能夠依靠分子力,吸附各種有害的氣體和液體分子,從而達到凈化的目的?；钚蕴课竭^(guò)程包括吸附凈化和熱脫再生。吸附凈化過(guò)程是將有機廢氣由排氣風(fēng)機送入吸附床,有機廢氣在吸附床被吸附劑吸附而使氣體得到凈化,凈化后的氣體排向大氣即完成凈化過(guò)程;熱脫再生過(guò)程是當吸附床內吸附劑所吸附的有機物達到允許的吸附量時(shí),該吸附床已經(jīng)不能再進(jìn)行吸附操作而轉入脫附再生。脫附再生即用來(lái)自催化的熱空氣吹掃吸附劑,使吸附的有機物脫附出來(lái)達到使吸附劑的吸附能力再生的目的?；钚蕴课椒ㄟm用于大風(fēng)量、低濃度、溫度不高的有機廢氣治理。該法工藝成熟,效果可靠,易于回收有機溶劑,因此被廣泛地應用于化工、噴漆、印刷、輕工等行業(yè)的有機廢氣如苯類(lèi)、酮類(lèi)的治理。
 

　　在工業(yè)吸附過(guò)程中,活性炭是使用為廣泛的一種吸附劑,但它也存在不耐高溫,在濕潤的條件下不能保持很好的吸附能力,易燃,較快達到飽和吸附而失去效用,吸附劑需定期更換的缺點(diǎn);其次,吸附法會(huì )產(chǎn)生二次固體或液體污染物。
 

　　3.2 催化燃燒法 20世紀70年代,Aube[3]等提出了/多相催化氣相燃燒過(guò)程0即/催化燃燒0法治理有機廢氣,以催化燃燒代替傳統的火焰燃燒,降低了燃燒溫度,提高了能量利用率。另外,催化燃燒產(chǎn)生的熱流溫度適中,無(wú)需冷卻空氣的稀釋,提高了熱效。這種方法的不足之處是,有的氣體燃燒條件非?？量?需高溫、高空和高水蒸氣分壓,因此催化劑必須具備較高的活性、高熱穩定性和較高的水熱穩定性,以及一定的抗中毒能力。而通常催化劑活性與穩定性是相矛盾的,另外該法對機械強度要求也較高,要求能抗沖刷和熱沖擊。目前研究較多的是Pd、Pt、Rh、Au等貴金屬催化劑 和金屬氧化物催化劑。
 

　　3.3 生物膜法 按照傳統生物膜理論,生物法處理有機廢氣一般要經(jīng)歷以下步驟:1)廢氣中的有機污染物首先與水接觸,并溶解于水中;2)溶解于液膜中的有機污染物成分在濃度差的推動(dòng)下進(jìn)一步擴散到生物膜,進(jìn)而被微生物捕獲并吸收;3)微生物以有機物為能源或碳源進(jìn)行生長(cháng)代謝,從而將其分解為簡(jiǎn)單無(wú)毒的無(wú)機物(如CO2和H2O)和低毒的有機物;4)生物代謝產(chǎn)物一部分重新回到液相,一部分氣態(tài)物質(zhì)(如CO2)脫離生物膜,通過(guò)擴散進(jìn)入大氣。依據該理論,生物凈化有機氣體的速率主要取決于氣相和液相中有機物的擴散速率及生化反應速率。生物法具有設備簡(jiǎn)單、投資少、運行費用低、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn),但也存在著(zhù)反應裝置占地面積大、反應時(shí)間較長(cháng)的缺點(diǎn)。
 

　　3.4 先進(jìn)氧化方法 先進(jìn)氧化方法(技術(shù)或流程,簡(jiǎn)稱(chēng)AOT或AOP)是指產(chǎn)生OH#過(guò)程,以及產(chǎn)生的OH#誘發(fā)一系列的OH#鏈反應,攻擊各種污染物及微生物,直至降解為CO2、H2O及無(wú)機鹽,實(shí)現零環(huán)境污染,*物排放。先進(jìn)氧化方法是在不斷提高OH#的產(chǎn)生效率和應用效率的基礎上發(fā)展起來(lái)的。概括的說(shuō),能夠產(chǎn)生羥基自由基的工藝都可以進(jìn)入氧化技術(shù)工藝的范疇,如臭氧(O3)氧化技術(shù)、過(guò)氧化氫(H2O2)氧化工藝、二氧化氯(ClO2)氧化工藝、紫外(UV)輻照工藝、超聲氧化工藝、微波工藝等。由于氧化工藝具有氧化性強、操作條件易于控制的優(yōu)點(diǎn),因此引起世界各國的重視,并相繼開(kāi)展了該方向的研究與開(kāi)發(fā)工作。
 

　　4、結語(yǔ) 對于有機氣體的凈化處理,無(wú)論是廣泛采用的傳統處理方法,還是新開(kāi)發(fā)的處理技術(shù),都要考慮到應用的實(shí)效性。目前,除了推廣傳統工藝外,應重點(diǎn)開(kāi)發(fā)新的技術(shù),以達到提高去除效率、降低投資運行費用,減少二次污染的目的。隨著(zhù)有機產(chǎn)品的大量使用,有機物污染已引起世界各國的高度重視,控制該類(lèi)污染已成為各國的一項義不容辭且刻不容緩的任務(wù)。我國是一個(gè)發(fā)展中國家,面臨經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護的雙重任務(wù)。為促使經(jīng)濟、社會(huì )、環(huán)境的協(xié)調發(fā)展,開(kāi)發(fā)經(jīng)濟有效的有機物的凈化處理技術(shù)已成為我國解決有機物污染的重要課題。在目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)應用的處理技術(shù)中,先進(jìn)氧化方法降解有機氣體適合我國國情,在國內有機廢氣治理領(lǐng)域更具發(fā)展前途。