常见废气处理方法

常见废气处理方法

 

废气处理繁琐多样，但从工艺原理上来说，概括为活性炭吸附法、低温等离子体法、光催化氧化法、生物处理法、燃烧法，即脱气五法！

一、活性炭吸附法

1.污染原则

活性炭吸附法是目前应用***广泛的挥发性有机化合物处理方法，因为其初始投资低。它通过活性炭的自然吸附能力吸附挥发性有机化合物。吸附饱和后，活性炭解吸再生或交由专业危险废气公司处理。

2.实际应用

使用活性炭吸附法处理VOCs的环保公司基本上都提到这类设备的去污效率在90%以上，但在实际的去污应用过程中，去污效率在90%以上只是一个理论值。而且在不同的工作环境下，其去污效率远低于这个理论值。主要原因包括温度、工作环境湿度、水雾、酸度、粉尘与吸附气体的相互作用等。比如华南地区常年湿度***，温度高，实验室活性炭实际吸附量不足50%。

3.主要问题

活性炭吸附法处理挥发性有机化合物的实际运行维护成本很高。同时，自然吸附和解吸难以管理，适用性受多种因素影响，不适合含粉尘、水蒸气、牛奶等废气的处理，难以稳定实现环保。而且***量饱和活性炭的处理更昂贵。这种方法只吸附和转移污染物。如果不严格跟踪饱和活性炭的转移过程，很容易造成二次污染。但由于前期投入较少，企业自然选择较多。虽然很难监管(炭箱里没有活性炭，活性炭设施太简单，几乎不换炭，活性炭的选择与实际设计不符，用量太小等。)，环保部门***终会采取行动，存在巨***的环境风险。而且容易造假来对付环境管理。(比如炭箱里没有活性炭，活性炭设施太简陋，几乎没有换炭，活性炭实际工程与设计不符，消耗量太小等。

二、低温等离子体技术

1.污染原则

在低温等离子体废气处理设备的介质阻挡放电(DBD)过程中，等离子体中产生了电子、离子、臭氧和激发态分子等具有高化学活性的粒子。理论上，有机废气与这些活性基团发生高能反应，其中一部分会被裂解，***终转化为二氧化碳和水，从而达到净化废气的目的。

2.实际应用

***内生产的污染控制设备采用低温等离子体技术，环保公司制造了该设备的去污参数，基本上提到该设备的去污效率达到80%以上。***量可用于VOCs处理的低能等离子设备只能用于控制油烟污染。在工业VOCs处理的实际过程中，这种低温等离子体技术设备对有机废气的降解基本无效，会产生污染副产物，降解效率较低。然而，挥发性有机化合物的易燃性因其安全性而备受关注。

3.主要问题

目前广泛使用的低功率低温等离子体，过去用于厨房行业的油烟处理。不适合VOCs处理，产生副产物和***量臭氧，会造成VOCs燃弧、着火等问题。

因为等离子体技术在短时间内处理包括芳香族化合物在内的有机废气的效率非常低，主要产生中间产物。如果在稳定的有机废气中使用***功率等离子体，一定时间内就会达到处理效果。但工业生产高速排放的VOCs废气处理效率很低，很多中间副产物会二次产生，导致VOCs成分更加复杂(这些副产物可能危害更***)，设备运行过程中会产生***量无用的臭氧。而且***部分有机废气都是易燃易爆化合物。等离子体运行时很容易引爆VOCs。天津爆炸事件使社会对其安全性产生了质疑，因此该技术在各地被禁止，并日益增多。

三、光催化氧化

1.污染原则

光催化废气处理设备技术是利用***殊的紫外波段，在催化剂的作用下，催化氧气生成臭氧、羟基自由基和负氧离子，然后氧化还原VOCs分子的处理方式。

2.实际应用

***多数用于处理VOCs的紫外光催化处理设备，都是参考过去除臭杀菌的技术原理。通常采用双波长紫外管转化臭氧，普通二氧化钛材料作为催化剂，虽然号称去污效率在80%以上。其实现在使用的UV光催化VOCs处理设备效率低，没有计算技术的控制，会***量产生臭氧和中间副产物。

3.主要问题

在紫外光催化氧化技术的应用中，包括紫外灯管的波长、光催化材料、反应时间、相对湿度、尘埃粒子等，是VOCs处理成败的瓶颈因素。目前普遍认为，VOCs可以完全降解为无毒无害的CO2和H2O等。但由于使用中反应时间较短，挥发性有机化合物在光催化氧化反应中会产生更多的酮类、醛类等恶性中间体和***量的臭氧。

近年来，工业城镇臭氧超标的原因之一是滥用等离子体和产生臭氧的紫外光催化氧化设备。由于这两种设备都是试图将空气中的氧气转化为臭氧，然后通过化学反应消化工业废气的技术，由于反应条件的限制，臭氧转化为自由基和负氧离子的效率极低，而且由于反应时间太短，设备产生的臭氧***部分不能代替VOCs处理直接排放。

四、生物处理方法

1.污染原则

微生物对废气中污染物的消化代谢本质上是一个生化分解过程，通过附着在介质上的活性微生物吸收有机废气，将污染物转化为无害的水、二氧化碳等无机盐。

2.实际应用

以污染物为微生物的食物来源，生物处理方法包括由烃和氧组成的各种有机化合物、简单的有机硫化物、有机氮化物、硫化氢、氨等无机化合物。要求气量小，浓度低，连续排气，废气处理容器***。虽然处理过程相对环保，但由于操作维护复杂、生物营养繁琐等原因，生物处理方法效果不佳。因为其监管难度***，所以还是比比皆是。

3.主要问题

适用性差:只适用于***定污染物，生物菌容易死亡，在处理可溶性物质和可降解污染物时会受到限制；生物很容易被新陈代谢阻断；生物法所用填料的比表面积和孔隙率直接影响反应器的生物量、整个填充床的压降以及填充床是否容易堵塞，难以实现自动控制；各种运行参数的控制能力难以提高，维护成本高，故障难以控制；培养菌株难度***:难以筛选出高效降解各种VOCs气体的***势菌株；反应位点限制:反应装置占地面积***，反应时间长。所以生物法的应用中不乏装饰。

五、燃烧法

1.污染原则

燃烧方法分为再生燃烧技术(RTO)和催化燃烧技术(RCO)。原理是有机废气通过直接燃烧或催化剂低温燃烧彻底降解为水和二氧化碳。

2.实际应用

燃烧法作为目前处理效率和效果相对理想的工艺，虽然价格相对较高，运行成本也不低，但已经得到了一些城市***多数专家和环保部门的认可，甚至被制定为主要处理工艺。

3.主要问题

因为蓄热式燃烧(RTO)的燃烧室温度一般不低于750℃，甚至高达1000℃，会产生燃料型氮氧化物。氮氧化物根据形成机理的不同可分为三种:热型、快速型和燃料型，其中燃料型占60%-95%。在生成燃料型氮氧化物的过程中，空气中含有氮或氮的有机化合物被热裂解生成氮、氯化萘、HCN等中间产物基团，然后被氧化成氮氧化物。粗略计算，一套20万m3/h的蓄热式燃烧设备，其氮氧化物排放量相当于一台35 t/h的燃煤流化床锅炉。

在有机废气的催化燃烧设备(RCO)过程中，由于采用自来水作为喷淋水进行预处理，水中的氯离子和有机物携带的氯离子在催化燃烧室(200~500℃)中容易产生二恶英。但VOCs处理设备上没有高温高温装置来促进二恶英的分解，因此气体燃烧过程中产生的二恶英会直接排放到***气中。