有机废气处理范文

引言：寻求写作上的突破？我们特意为您精选了12篇有机废气处理范文，希望这些范文能够成为您写作时的参考，帮助您的文章更加丰富和深入。

篇1

中图分类号X7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）106-0130-02

0引言

随着我国化工制造企业水平的不断提升，化工企业生产过程中所排放的废弃物尤其多，加之当前对化工企业生产经营的排放控制机制不够健全，而且针对环保企业的监管不力，使得大量化工企业所排放的工业有机废气没有经过处理排入到空气当中，严重污染了大气质量，对全球气候及局部环境造成了严重影响。进而直接危及当地人们的健康，同时也给当地经济的可持续发展造成了严重影响。因此，增加对有机废气的处理力度，加大对有机废气的处理技术应用有极为现实的意义。本文针对当前有机废气的处理技术进行了较为详细和系统的分析，为提高有机废气的处理质量提供参考。

1液体吸收法

通过将吸收剂与气体相接触，使得气体当中的有害分子逐步转移到吸收剂中而将有机废气分离，属于一种典型的物理化学作用过程。之后通过解析的方式将液体当中的有害分子予以去除，并将之回收起来，使得吸收剂得到重复回收、利用。从作用原理来看，可以将之分为物理方法和化学方法两种。其中，物理方法就是利用物质相溶的原理，通常是将水作为吸收剂，并将有机废气当中有害的气体予以去除，但对于部分不溶于水的有机废气物质，例如“三苯”等，则必须采用化学方法去除，通过溶剂与物质发生化学反应的方式予以去除。

2活性碳吸附法

液体吸收法是采用气、液态相互转换的方式进行的，而活性碳吸附方法则是将气态当中的分子吸收并固定在固体表面，从而使得气态的有机分子转化成为固态的形式。因为活性碳的类型及来源是不同的，因此其自身的特性，例如表面积亲水性、极性等也存在一定的差异，所以对应的吸附机制不同，需要针对不同的有机废气种类采取不同的方式。

3生物处理法

从原理上来讲，有机废气的生物处理方式就是使用微生物的生理过程将废气当中的有害物质转化成为简单的无机物，例如CO2 、H2O和其他的物质等的一种有机废气处理方式。

通常，一个相对完整的有机废气生物处理过程包括这样三个基本的步骤：其一，废气当中的有机污染物必须先与水相接触，同时能够迅速溶解于水中；其二，溶解在液膜当中的有机物在液态的成分浓度差作用下将逐步扩散到生物膜当中，从而被附着其上的微生物迅速吸收；其三，被微生物所吸收的有机废弃物将在其自身的生理代谢过程中被讲解，从而最终逐步转化成为不污染环境的化合物质。

4冷凝回收法

该方法就是利用有机物质在不同温度下其具有不同的饱和蒸汽压这一特点，继而使用降压系统温度或者提高系统压力的方式使得蒸汽状态中的污染有机物质通过冷凝的方式从中提取出来。通过使用冷凝处理之后，将可以使得废气中得到较高程度的净化，但是其实际的操作难度较大，通常不能在室温下的冷却水中完成，而需要通过降低冷却水温度的方式才能达到，这在一定程度上增加了处理的费用和难度，因此该方法主要用于处理废弃浓度高、温度相对较低的场合。

5高温及触媒燃烧法

燃烧方法就是利用温度明显高于有机物燃点的温度将有机物进行强烈的燃烧、氧化，通常可以采用直接燃烧、触媒燃烧两种方法。一般，直接燃烧方法主要采用温度在650℃～850℃中的高温容器中进行。其中，沸石浓缩转轮焚烧法是当前广泛被集成电路企业所采用的一种有机废气处理技术。当产生的有机废气进入到沸石转轮中之后，通过使用沸石吸附废气当中大量的有机成分，从而形成相对干净的空气，然后将产生的干净空气排入到大气中，其他的部分则继续进入处理循环当中，这样将有效降低处理过程中后续的处理成本。使用沸石浓缩转轮将处于低浓度、大风量状况下的废气浓缩成为高浓度、小风量的废气之后采用直接燃烧的方式将之转化成为环境友好的CO2与水，从而达到去除有机废气的目的。在整个处理过程中，通过沸石转轮的动态吸附与解析过程，因为不存在吸附剂饱和的问题，只需要通过适当调整转轮的转速、再生温度、风量等就能够达到较好的浓缩效果。该种方法对有机废气的浓缩倍数能够达到5-20倍，去除率能够达到90%左右。但是，采用这种直接燃烧方法所需要的燃料费用较大。

而通过采用触媒燃烧的方式能够将整个过程所需要的反映温度降低，一般高出有机物燃点100℃就能够迅速完成氧化反映。整个反应过程中所采用的触媒类物质主要包括金属氧化物（例如Cr2O3，CuO）和部分稀有金属（如Pd，Ag，Au）等，通过将之覆盖与反应体的表面，发生对应的反应：

VOC +O2（空气）CO2+H2O

在整个过程中，通过使用触媒燃烧的方式，能够将废气温度降低250-400℃左右，有效降低了燃烧热量的消耗。整个触媒焚化工艺流程相对较为简单，图1中对整个工艺过程中需要用到的系统组件进行了描述，主要包括预热器、触媒床、热交换器、鼓风机和温度、通风量控制单元等。

其中，触媒床是整个工艺生产的主要设备，其反应温度保持在250-400℃之间，这对触媒类型的选择尤为重要。通常，还需要考虑到触媒的具体反映性质、造成的压力损失、应用寿命和维修安装方便程度等。但是，在整个反应过程中要避免下述几点情况的发生：

图1 触媒焚化废气处理工艺流程

首先，要避免出现高温失活的问题，通常，触媒出口的温度要在650℃一下，具体温度需要根据触媒的种类进行确认，否则将造成触媒烧结的问题，降低触媒的活性。

其次，避开触媒中毒问题的，若废气当中包含了触媒的毒化物质，例如有机矽化物、金属和磷化物等，这部分物质将会使得触媒燃烧转化成为无机物，从而粘附在触媒的表层，使得触媒失去活性，反应效率下降。

再次，避免出现表面遮蔽的问题，若废气当中包含有诸如焦油等物质，冷凝作用将会使得其变成粘性的液态，将会覆盖与触媒的表面，从而影响触媒的使用效果。

6微波催化氧化法

微波空气净化方法就是从传统的填料吸附—解析技术逐步发展起来的，是一种将传统的解吸方式转化成为微波解吸的方法。通过使用微波能有效减少了对能量的消耗，同时还缩短了整个解吸的周期，使得吸附剂在通过二十多次的重复解吸之后依然具有较好的吸附能力。当前，该方法在水处理当中有相对成功的应用，而且针对有机废气的应用，国外业有小规模的成功应用，但是国内还处于初级阶段。

7结论

篇2

前言

伴随我国工业的快速发展，大气的污染呈逐年上升的趋势，有机废气处理技术也越来越被重视，为了更好的处理有机废气，还需要进行技术的发展创新。

1、有机废气处理技术的重要性

我国经济的持续发展，为化工企业的崛起提供了外部环境，但是，随着我国工业化进程的不断加快，却忽略了对环保的投入，工业废气的排放量不断增加，对环境造成的污染也日益严重。当大量的废气排放到空气中，不仅会对空气质量产生严重影响，同时也会对人体健康造成严重的危害。为了重现绿水蓝天，就需要不断加强工业废气的处理，而对工业废气处理的技术研究也就摆在人们面前。有机废气是工业废气中污染性较强、处理难度较大的一种，而且有机废气进入到人体呼吸道之后，对人体的呼吸、血液、肝脏等都会产生严重的影响，因此有机废气的处理也受到了越来越多的重视。

2、具体的有机废气处理技术

2.1热破坏技术

对于热破坏技术来说，主要适用于浓度较低的有机废气。根据处理流程，其燃烧方式有两类：一种是直接性的火焰燃烧，此种燃烧在温度和时间状态都合理的情况下，热处理效率超过90%。此方法的主要优势是处理充分且投资低，缺点是在有机物浓度偏低及缺乏辅助燃料的情况下，难以充分燃烧。另外一种方法是催化性的氧化燃烧。催化燃烧技术可以使有机物燃烧的初始温度得到有效减弱，在催化剂添加的条件下，基于气流当中针对有机物采取加热措施，便能够发生化学反应，进而使污染物得到有效清除。

2.2高温及触媒燃烧技术

燃烧法的应用，是利用高于有机废气燃烧点的温度条件，对其进行燃烧和氧化，一般可用直接高温燃烧和出煤燃烧两种方法。直接高温燃烧的温度条件要求较高，需要在特定的高温容器中完成，也是当前化工企业中常用的一种废气处理技术。当有机废气进入到沸石转轮中，沸石可以将有机废气中的有机成分进行吸附，而将吸附后干净的有机气体释放到空气中，其他的废与测继续进入循环系统中进行处理。利用这种处理方法可以提高废气处理的效率，而且在运行成本方面较低，大量经过吸附作用的干净空气排放到大气中，不需要再次进行净化处理。在高温燃烧处理过程中，通过沸石转轮的作用可以实现有机废气的吸附和解析，通过对沸石转速和温度的调整可以达到不同的净化效果。

2.3吸收技术

对于吸收技术来说，在气态污染物处理过程中较为适用。根据吸收流程，可进一步划分为物理吸收与化学吸收两大种类。吸收技术主要是对有机废气与液体吸收液之间的相似相溶原理加以利用，进而使有机废气的处理得到有效实现。其中的吸收剂，通常属于液体物质，在对一些混合试剂加以应用的情况下，比如液体石油、表面活性剂以及水等，能够使有机废气充分被吸收。许多气态污染物都能够通过液体溶剂吸收方法进行有效处理。并且，部分具备应用价值的产品，通过解析处理以后，还可以被回收利用。

2.4吸附技术

吸附法的基本原理就是利用界面现象，也就是一种物质在另一种物质表面附着的缓慢作用过程。所以，基于界面现象的吸附法废气处理，其关键是吸附剂的选择，通常，要求吸附剂具有疏松多孔的结构，且化学性质比较稳定，内部表面积较大，现在，该方法中常用的吸附剂主要包括硅胶、人工沸石、活性炭等。该方法的特点是应用比较广泛、工艺简单成熟、便于推广，但是，该方法的流程比较复杂，设备比较庞大，特别是在废气中存在胶粒物质的情况下，会造成吸附剂中毒现象。所以，该方法更多的用于低浓度可挥发性废气的处理。

2.5冷凝技术

冷凝法主要是利用不同的物质在不同温度下有着而不同饱和蒸汽压的特性，通过对系统压力的增加或者是温度的降低，使蒸汽状态的污染物可以从废气中冷凝并且分离出来。冷凝的过程一般需要在特定的温度条件下实现，同时也要考虑到压力条件，而通常采用的都是在恒定的压力条件下降低温度的途径来实现。冷凝法的应用，可以使有机废气达到很好的净化效果，而且是在常温条件下无法达到的。在应用的过程中，要根据净化的要求确定压力和温度，这也必然会导致费用的增加。所以在实际的应用过程中，可以将冷凝法与其他的处理技术联合应用，可以达到更好的处理效果，也可以获得更多可回收的产品，同时降低废气处理的成本。

3、有机废气处理技术的未来发展

在上述分析过程中，对有机废气几类传统处理技术有了初步的了解。为此，加大有机废气处理技术研发工作非常关键。下面针对有机废气处理技术未来发展前景进行论述。

3.1生物处理技术

针对有机废气采取的生物技术，指的是基于特定状态下，以有机废气的有机成分为依据，把有机物有效地分解成为水以及二氧化碳，同时遵循“有机氨氨气硝酸”、“硫化物硫化氢硫酸”的两大转化过程。通过生物技术装置，有机废弃物的处理效率超过90%，恶臭物处理效率则更高。和传统处理技术相比，此项技术在设备上显得比较简单，并且很少发生再次污染的情况，所以生物处理技术具备很好的未来发展前景。

3.2放电等离子体技术

在新的有机废气处理技术中，利用高压放电技术进行废气处理，是具有良好发展前景的技术。高压放电技术可以产生大量的高能电子和活性离子，构成平衡等离子体，这样就会使得C-C和C-H等化学键发生断裂，进而实现与废气中F， H和CI等原子的置换，得到大量无害的二氧化碳和水。另外，在等离子体中引入金属氧化物，可以形成一个催化体系，使得副产物的产量极大的降低，这时可以增强对污染物的剔除率。与传统的处理技术相比，高压放电技术操作更加简便.而且具有很好的节能效果，适用于对低浓度有机废气的处理。

3.3 PSA技术及光催化氧化技术

PSA技术在有机废气处理过程中其应用得到了初步的肯定。此项技术主要是以有机废气组成和吸附材料在吸附方面的差异性为依据，同时结合周期压力的改变，进而使有机废气被净化和分离。PSA技术具备的优势包括成本低廉、能耗小以及具备较高的自动化能力。在有机废气的分离及其回收过程中，合理地采纳此项技术前景良好，值得考虑。此外，光照状态下部分半导体材料可能有自由基活性的物质存在，利用光催化氧化技术，在常温常压条件下，能够使有机废气发生无毒反应，此过程是不会受到溶剂分子的影响的，其主要优势是反应速度快以及易于回收，因此光催化氧化技术在部分有机废气处理上也值得考虑应用。

3.4综合处理技术

综合处理技术就是对多种有机废气处理进行综合运用，使每种处理技术的优点都可以获得最大程度的发挥，从而达到更好的废气处理效果。如今，在工业废气处理中应用的处理技术主要有如吸附催化技术、吸收一解吸一变压一吸附组合工艺等等。通过吸附催化技术可以对废气中的有害物质进行吸附，并且降低有机废气中污染物的浓度；利用复合吸收技术可以增强对废气中甲苯、乙酸丁醋的吸收效率，使得废气中的污染物含量达到国家标准的要求。

4、结语

总的来说，面临有机废气的污染，应当通过合适的处理技术进行净化。为了改善工业废气的无污染处理，还应该积极研发新的处理技术，有效去除有机污染物，推动社会经济的可持续发展。

参考文献：

[1]王端鑫.有机废气处理技术及前景展望[J].资源节约与环保，2014，01：101.

篇3

1. 前言

印刷厂在印刷过程有机废气的排放包括两部分，油墨在印刷单元的挥发和在干燥箱的散发。有机废气大量挥发对工人身体和外界环境造成危害，国家已经不允许随便排放。随着近年来的雾霾危害，目前我国大气污染已经相当严重，所以这些废气要进行处理后再排放。

印刷厂排放的有机废气特点是风量大、浓度小。大多数情况下予以销毁处理，目前所见到的处理技术主要有催化燃烧，吸附-催化燃烧，对于比较集中的工业园区也有采用吸附回收技术。与其他的有机废气处理工艺相比较而言，生物法具有较高处理效率、较低的处理费用、简单的设备构成、无二次污染、较好的安全性等特点，尤其对于微生物可降解性好的有机物显示出它自身的优越性。印刷厂废气的特点刚好和生物法处理废气的特点相匹配，所以生物氧化法能不能成为印刷厂有机废气的有效处理技术，有待大量的实验与理论研究。

2. 印刷厂有机废气的主要组成和生物法处理的基本原理

印刷厂覆膜机所挥发出来的废气主要有甲苯和乙酸乙酯，甲苯和乙酸乙酯是使用比较广泛的有机溶剂，存在于诸多染料或其他溶剂中，印刷厂中这两种气体占主要成分。此外还有苯、二甲苯、异丙醇或正丙醇、丙酮、丁醇、乙醇、乙酸丁酯等，这些成分所占的比例相对较小，但也不能忽视它们长期排放所造成的危害。

生物净化是存在微生物体内的一种氧化分解过程[3]，生长于填料层中的微生物以废气中的有机成分为养分，经过自身的生长代谢，将其转化为无用的无机物CO2和H2O或者细胞的构成物质。按照被大多数人所公认的生物膜理论，有机废气的分解要经历一下三个步骤：（1）有机废气进入填料层中先和水接触，不断地溶解于水中；（2）溶解入水膜的有机废气在浓度差的推动下扩散到生长有微生物的生物膜中，被微生物所捕获；（3）微生物以扩散进来的有机物作为碳源进行自身的生长代谢，将其氧化分解为CO2和H2O。

3. 生物法的工艺与设备

目前生物法处理有机废气的主要工艺有生物过滤、生物滴滤和生物洗涤三种工艺。近年来生物滴滤工艺在处理有机废气方面更是深得各个研究者的芳心，有了比较系统的理论基础。

3.1 生物过滤工艺

废气从塔底部进入，通过填料层，被填料层中的微生物捕捉消化分解为CO2和H2O，达到净化的目的。这种装置的填料层多由土壤、木屑、堆肥等混合而成，塔顶部喷洒循环水，为微生物提供生长所需的水分。填料层为微生物提供各种营养物质。

3.2生物滴滤工艺

这种处理装置和过滤装置结构类似，不同点在于填料层的组成和所喷淋的是微生物新陈代谢所需的营养液。它的填料层多由惰性材料组成，比如拉西环、碎石、陶瓷等。塔顶的喷淋装置将营养液喷下，先在填料层上形成生物膜，随后不断为膜中的微生物提供营养供其生长，有机废气从塔底进入接触并扩散到生物膜内，被微生物捕捉分解。

4. 印刷厂有机废气生物处理的最新进展

印刷厂有机废气中最主要的两种有机废气是甲苯和乙酸乙酯，刘永慧、孙玉梅[4]等人研究表明当甲苯和乙酸乙酯的混合气体在过滤床中停留时间为1min 时， 过滤床对它们的去除效率已经达到了90%。

华素兰、王丽萍等人[5]采用甲苯专性降解菌株接种，采用生物滴滤法能有有效降解甲苯、乙酸乙酯等印刷厂中的有机废气。当每天需要处理的污染负荷连续供给8～12 h时，按照废气流量为8 400 L/ h，一周供给7d，总VOC保持550～750 mg/ m3的质量浓度时，总去除效率在85 %～90 %。

吴卫军[6]利用生物过滤塔对三苯混合气体进行实验研究表明，在以三苯混合物驯化、筛选出来的优势降微生物作为降解菌，滴滤塔的净化效率随着入口浓度的增大而降低，反之亦然。在气体停留时间为84.8s，苯入口浓度低于132.2 mg/m3，甲苯入口浓度为418.2mg/m3时，不规则形陶粒填料滤塔对苯、甲苯的净化效率也达到100%。

孙玉梅[7]利用生物过滤装置处理气态甲苯和乙酸乙酯很合气体的研究表明，乙酸乙酯和异丙醇的浓度过高会明显抑制甲苯的去除效率；异丙醇的浓度过高会明显抑制生物过滤器去除乙酸乙酯的效率。

李云路[8]用滴滤法处理含甲苯废气的研究表明，生物滴滤池在N含量较低时性能大幅下降，而N源过多没有明显的提高去除能力。C：N处于17.5以下微生物对甲苯的去除效率基本稳定在90%以上。

5. 影响生物法处理印刷厂有机废气的因素

对于印刷厂有机废气来说，目前生物法处理中主要有过滤和滴滤两种工艺方式，尚未见到有洗涤工艺处理相关废气的研究。

5.1混合有机废气种类

生物法处理印刷厂有机废气时，有机废气不仅含有甲苯和乙酸乙酯，还含有其他成分的气体，那么这些气体的组成以及浓度的大小会对微生物的生长造成一定的影响，有些会促进微生物的降解，有些则会抑制微生物的降解。Deshusses 等[9]采用生物过滤法处理乙酸乙酯和甲苯混合废气时，发现高负荷乙酸乙酯的存在抑制了甲苯的去除。

5.2填料

5.2.1填料种类

过滤器和滴滤器的填料成分相差很大，过滤器由于填料自身为微生物提供生长所需营养成分，用的是有机填料，像木屑、堆肥等。滴滤器使用无机填料，像陶瓷、碎石、拉西环等。金顺利[10]使用聚丙烯网状纤维为框架，填充水溶性较低的有机矿粉复合而成的生物填料去除甲苯气体，收到显著的效果。廖强、田鑫、朱恂等[11]使用陶瓷球填料进行生物滴滤塔降解甲苯废气，处理效果较好。孙玉梅、全燮、陈景文等[12]以堆肥和珍珠岩为填料采用生物过滤器去除乙酸乙酯效率达到99% 以上。

5.2.2填料温度和湿度

微生物在生长过程中，温度的高低对微生物体内酶的活性影响很大。所以填料层中的温度应该保持在微生物所能适应生长的最佳温度。一般嗜温型微生物的最适生长温度在25 ℃ ～43 ℃。廖强、田鑫、朱恂等[13]在滴滤床中采用嗜温型菌对甲苯的去除实验中，填料床最佳温度为30 ～ 40 ℃。

填料的组成上来说，填料的湿度只针对过滤工艺而言，如果湿度过大，通入的氧气很难很难进入生物膜内，致使微生物得不到足够的氧气，使得降解效率降低。也可能导致填料和营养物质被冲刷下来，破坏真个填料层。湿度过小会导致填料层出现开裂，降解菌得不到足够的水分，效率一样降低。因此间歇性的从填料成上方喷淋循环液，保持填料层由足够的湿度非常必要。McNevin D 等人[14] 研究表明填料湿度保持在30%～80%（重量），适宜范围为40%～60%。

5.2.3填料营养液及pH

微生物生存所需的主要营养物质有水、碳源、氮源、无机盐及生长辅助素等。在生物滴滤塔中填料层的pH可以通过添加营养液的方式进行调节，而过滤塔中微生物的营养物质主要有填料来提供，所以它的pH比较难控制。大多数微生物的适宜生长环境pH为中性，所以尽量避免填料层中发生酸化。黄永炳[15]生物滤池法处理低浓度甲苯有机废气的研究中最佳pH值为7～8，处于弱碱性环境。

5.3降解菌

降解菌是整个处理中最为关键的部分，如果降解菌选取的不够准确，得不到比较好的处理效果。一般废气中有机成分比较多，所以处理废气的降解菌几本没有单一的菌种，大都是复合菌种。王平宇等[16]通过正交实验对假单胞菌属的降解甲苯菌的生长影响因素进行对比分析，结果表明：甲苯量>温度>pH>接种量。

6. 总结

目前对于印刷厂废气中两种主要废气甲苯和乙酸乙酯，国内已经有相当多的研究，尤其是滴滤工艺和过滤工艺，但大都是在实验室研究阶段，还未见到投入现实应用中去。对于其他有机废气处理方法而言，生物法低投资、高效率、低能耗等优点已成为热点研究课题。

目前印刷厂有机废气的种类比较多，而研究都只是局限与一种或一类有机物，所以所研究出来的单一的降解菌不能处理成分复杂的有机废气。因此研究多组分气体的降解条件、各组分之间的相互影响等问题十分必要。■

参考文献

[1]安莹玉， 张兴文，杨凤林.有机废气生物处理技术现状与展望[ J]. 四川环境 ，2006，25（1）：65-68

[2]CROSI R， SEED L.Biofitration of BTEX：Medie ， Substrate and Loading Effect s[ J] .Enviromental Progress，1995，14（3）：151-158

[3] 王小军，徐校良，李兵，牛茜，陈英文，沈树宝.生物法净化处理工业废气的研究进展. 化工进展，2014，33（1）：213-218

[4]刘永慧，孙玉梅，全燮，陈景文，薛大明，张晓飞. 生物过滤床处理甲苯和乙酸乙酯混合废气[J].化工学报， 2002， 8

[5]华素兰，王丽萍，周敏，朱玉丽，吴晓.生物滴滤法净化间歇释放印刷覆膜废气[J]. 中国矿业大学学报，2008，37（1）：79-83

[6]吴卫军.生物过滤法净化苯、甲苯和二甲苯混合废气的试验研究[MA].西安建筑科技大学硕士学位论文，2005，6

[7]孙玉梅.生物过滤法去除气态甲苯和乙酸乙醋的工艺和菌系状态的研究. 大连理工大学博士学位论文，2002，7

[8]李云路.生物滴滤池处理含甲苯废气的研究. 广东工业大学硕士学位论文，2006，5

[9]Deshusses M， Johnson C T. Biofiltration of high loads of ethyl acetate in the presence of toluene [J]. Journal of the Air & Waste Management Association， 1999， 49（8）： 973-979

[10]金顺利. 新型复合生物填料开发及其性能评价.浙江工业大学硕士论文， 2010： 6-12

[11]廖强， 田鑫， 朱恂等. 陶瓷球填料生物滴滤塔降解甲苯废气.化工学报，2003，5

[12]孙玉梅，全 燮，陈景文，杨凤林，薛大明，赵雅芝，罗伟峰.生物过滤法去除废气中乙酸乙酯及填料性质研究[J]. 大连理工大学学报，2002，42（1）：51-55

[13]廖强，田鑫，朱恂. 生物膜滴滤床内温度及其分布特性对废气净化性能的影响[J].化工学报，2006，57（7）1643-1648

篇4

引言

目前对有机废气治理采用的处理方法主要有吸收、吸附、催化燃烧等，这些方法所用设备多、工艺繁、能耗大：而相对比较热门的生物处理法又面临占地面积大，易受负荷变化影响，微生物菌种筛选和驯化难度大等问题。而等离子体技术作为一种高效率、占地少、运行费用低、使用范围广的环保处理新技术已成为近年来的研究热点。

1.等离子体技术处理有机废气机理分析

1.1等离子体概念

等离子体就是处于电离状态的气体，其英文名称为plasma。等离子体是被称作除固态、液态和气态之外的第四种物质存在形态。它是由大量带电粒子（离子、电子）和中性粒子（原子、激发态分子及光子）和自由基组成的导电性流体，因其总的正、负电荷数相等，故称为等离子体。

按热力学平衡状态进行分类，等离子体可分为热力学平衡状态等离子体（高温等离子体）和非热力学平衡状态等离子体（低温等离子体）。非平衡等离子体较平衡等离子体易在常温常压下产生，因此在环保领域有着广泛的应用前景。以下等离子体处理技术即低温等离子体技术。

1.2等离子体处理有机废气的机理

虽然对低温等离子体去除污染物的机理还不清楚，但一般都认为是粒子间非弹性碰撞的结果。其降解机理可概括为：1、高能电子直接作用于有机废气分子，污染物分子受碰撞激发或离解形成相应的基团和自由基。2、高能电子与气态污染物中所含的空气、水蒸气和其它分子作用产生新的自由基和激发态物质活性粒子及氧化性极强的O3，将有机物彻底氧化。3、活性基团从高能激发态向下跃迁产生紫外光，紫外光直接与有害气体反应而使气体分子键断裂从而得以降解。

2.等离子体处理有机废气的工艺分析

2.1等离子体单独作用处理有机废气

早期通常是利用等离子体单独作用处理有机废气。根据等离子体反应装置的不同，目前常用的工艺是电子束照射法，介质阻挡放电和电晕放电。

2.2等离子体与其他处理技术联合工艺

为了降低能耗，提高处理效率，扩大可降解气态污染物的种类，等离子体与其它技术联合处理气态污染物是当前研究的热点。

2.2.1等离子体催化工艺

低温等离子体与催化相结合的工艺主要有一体式（催化剂置于等离子体反应器内）和分离式（催化剂置于等离子体反应器后）。催化剂主要有过渡族金属氧化物和光催化剂二氧化钛等。

目前低温等离子体催化处理技术已在净化机动车排气、烟气脱硫、脱除氮氧化物、降解挥发性有机化合物、去除毒性化合物都有相关研究，且都有着广阔的发展前景。北京工业大学“’一项技术被认为是处理低浓度、大流量有毒有害气体的最有效方法。

2.2.2离子体一吸附（吸收）工艺

等离子体与吸附相结合的工艺也分为两类：分离式（二个单元分别处理）和一体式（合并在单个单元内处理）。结合工艺的优点是：提高降解率，放电能量的有效利用率可望大大提高，促进反应朝有一利的方向发生，可以有效提高VOCs去除率，控制副产物。等离子体对吸附剂有一定的改性影响：放电产生时造成局部自由基的富集，强化微孔结构表面的多相降解反应；多孔性颗粒的表面在电子的撞击下也可能成为反应活性中心。目前使用广泛的吸附剂是活性炭。

中山大学的等离子体吸附结合的改进工艺在脱附再生过程中等离子体净化器对苯系物的去除率达80％以上。该工艺对于大风量、低浓度的有机废气净化效果好，二次污染小，设备投资和操作费用低，是一种有应用前景的技术。

2.2.3离子体一光降解工艺

离子体一光降解结合工艺可分为3类：①等离子体可以激发准分子紫外光源；②等离子体还可以与光催化剂结合协同处理；⑨等离子体可以外接UV工艺。以下就3种工艺的研究现状做简要介绍：

等离子体除单独讲解VOCs，还能激发惰性气体、惰性气体一卤素混合气体、汞一卤素混合气体产生准分子紫外辐射，发出的紫外光也可降解污染物。而等离子体与光催化剂协同工艺是在放电等离子体区域填充光催化剂（其典型是TiO2），以放电过程产生的大量活性物质驱动光催化剂，就可以实现光降解和等离子体降解的协同。该技术能提高装置的能量利用率和的VOCs去除率。Misook　Kang等人发现在等离子体反应器中加入TiO2甲苯转化率显著提高，13kV脉冲电压放电120min后，甲苯转化率可达70％，而没有TiO2时，仅为40％。对于等离子体外接UV工艺的研究，Falkenstein用发射光谱研究了DBD-UV协同作用所产生的·OH浓度，发现DBD-UV协同作用所产生的自由基浓度大于UV或DBD单独使用所产生的自由基浓度的总和。

2.2.4其他联合工艺

等离子体——铁电性物质联合技术，是在放电区域填充铁电性颗粒。当在填充床层上施加电压时，铁电性颗粒被极化，在颗粒接触点的周围形成很强的电场，局部电场强度被加强，导致局部放电。在一定的电压下，铁电性物质能提高反应器的能量利用效率，生成氧化能力更强的铁氧化物以提高VOC　s的去除率。但铁电性物质填充床的氧化反应选择性较低，能量利用效率有待提高，且反应伴随有副产物生成。

篇5

近年来，我国的经济发展水平逐步加快，为了满足市场经济发展，医药化工企业的生产产能和制造效率日益增加，在此过程中带来了严重的废气污染问题，尤其是医疗、石油化工等产业中排出的有机废气，其数量极大，且长期无法降解，这也是目前医药化工领域对于有机废气处理的一大难问题。由于化学和制药企业在生产过程中所形成的废物有着不易分解，污染物范围广，废气排放量大等特征[1]。因此，有机废气不但对环境造成了严重污染，还严重危及人们的身体健康。所以，为了更好地促进医药化工行业的长远发展，必须对有机废气进行有效处理。

1医药化工企业的有机废气污染概况、组成以及关键技术

1.1医药化工企业有机废气的排放概况

当前，市场经济高速发展，医药化学工业的发展也越来越快，导致有机废气的排放量急剧增加，且对有机废气的处理难度也相应加大。产生这种现象的主要原因大致有以下两点：第一，传统医药及化工行业的废物排出方法为间歇性排出，因此，排出的大量高浓度的工业废水会造成严重的空气污染。例如，医药化工企业的周围往往会有强烈的臭味产生，虽然这种臭味刺激性很强，但一旦进入了空气中就会在很短的时间内迅速挥发掉，这也是空气污染治理非常困难的原因；第二，医药化学工业排放的废气成分主要取决于其生产所用的原材料，所以，医药化学工业的废气排放也会因生产原材料的不同而有所不同。医药化工行业的有机废气主要和化学产品中的基本物质相关，其污染的主要特征是排放量大，污染点多，且会产生无规则的溶剂废气污染。而医药和化工废气污染的另一个特征则是排出过程无规律，时间间隔不稳定，且停留时间随意变化，给废气管理造成了阻碍，并影响了后期处理工作的开展[2]。

1.2医药和化学工业有机废气组成分析

在医药工业的生产加工等环节中，最不可忽视的因素是溶剂，受药品特性的影响，在制造环节中很多溶剂极易通过空气挥发出去，进而排放出大量的废气，这些废气会严重污染环境。这些废气的主要成分包括甲苯、二氯甲烷以及丙酮等。试验结果证实，排出的废气含量与周围环境的污染程度成正比，一旦有机废气和空气接触，就会产生化学反应，从而形成恶臭等气味；当人们闻到这种臭味时，身体会受到不同程度的影响。同时，由于有机废气的扩散速度和挥发速率都特别快，当工作人员长期处于这样的环境时，就会严重损害其身体健康。

1.3医药化工行业有机废气治理的关键技术

目前，国内外已研发出多种有机废气的处理技术，并获得了显著成效。其主要技术包括冷凝法、吸附法、焚烧法和生物处理法[3]。①冷凝方法是一项废气预处理技术，该技术在处理含有水蒸气较多的废气时，有较大的优越性，且能高效地利用废气中的有用溶剂，进而使废气中的废水也能够得到相应处理。但该工艺技术极易受废气冷却水温的影响，当废气含量较低时，再使用该工艺技术会产生不必要的资源耗费。②吸附法是一种利用吸收塔对有机废气进行生物处理的技术，该技术在处理溶水更高的废气时有较大的技术优越性，其处理过程也比较安全，是一项应用广泛的废气处理技术。③化学焚烧法是对有机废气进行焚烧处理，该方法在处理可燃废气方面具有较大的优越性，同时，它还能利用化学催化剂使废气中的有机气体迅速溶解，因此，可获得较好的处理效率。然而，该法不适用于处理含硫元素、溴元素等高毒性化合物的汽车废气。④生物法是利用微生物对有机废气中所含的污染物进行化学处理，然后采用生物吸收、溶解等方式，使污染物逐步转变为安全、无毒的物质。该方法的优点是所需资源较少，但用到的设备较多，占用土地面积较大，所以不适合所有的医药化工企业[4]。

2医药化工行业有机废气治理存在的问题

2.1废气处理措施的效率不高

目前，处理有机废气的主要方式包括冷凝法和吸附法。从工艺上讲，这种两方式在工艺技术上都相当成熟，对有机废气的处理效率也较高，但从实际的工作状况来看，由于冷凝法冷却效果改变幅度过大，导致冷却成本较高，而吸附法投入较大，相应增加了整个医疗成本，因此，这两种废气处理的效益都不高，且也不利于医疗领域化工行业未来的可持续发展。

2.2缺乏相应的管控措施

当前，政府部门对有机废气的管控与处理逐渐重视起来，但其管控措施只在大中型医药化工企业中十分突出。而对于很多小企业虽然在环境保护和废气管理方面作了部分调整，但因公司实力有限，政策调整力度又不大，导致对于有机废气的处理问题不能获得完全缓解。在现实执行过程中，由于缺乏相应的管控措施，导致部分监理人员对废气污染问题没有按相关规定严格执行，且还有一些医药化工企业不顾社会效益，只在有关环保部门突击检查时调整排污条件，降低废气排放量，而在相关部门检测后仍然按以前方式排污[5]，导致有机废气的污染现象没有得到有效改善。

2.3缺乏先进的处理技术

在医药化工行业中，所形成的有机废气存在着容易扩散、高浓度、不易降解等特性，因此，有机废气的处理工作困难很多，由于对其的处理技术要求较高，所以需要各公司在处理工艺上投入巨大的人力与财力。目前，国内废气处理技术水平和过去相比有了很大的提高，但在实际操作过程中仍存在诸多不足。如部分公司在进行废气治理时，仍应用传统的冷却技术和冲洗技术，导致废气治理效率较低。相关研究表明，大部分的医药化工企业在进行废气处理时，一般都使用传统的吸附工艺。因为传统活性炭、滤棉等材质的吸附法处理成本相对较低，但如果废气中的污染物超标，会导致滤芯等材料的处理能力随着吸附率的增大而产生饱和效应，就可能产生效率迅速降低的现象。因大部分吸附剂都是无法再生的，且在使用吸附法处理化学废气的过程中，作业人员也非常容易中毒，所以该办法的使用效益并不理想。而且，对于非水溶性溶剂废气的处理设备构造较为简单，具有明显弊端，很难长时间应用。此外，大部分情况下，企业都是在面对环境检测时才使用设备，更多的情况是用环保设备应对环保检查，而后续的处理却不能保证同样的标准，从而造成严重污染环境[6]。

2.4环境监管难度大，成本高随着我国医药化学工业的快速发展，化工产品的更换越来越频繁，导致医药化学工业出现了小、多、散乱的特征。由于这些中小企业布局的特殊性，产业内部结构竞争十分激烈，导致这些企业的经营方式存在两面性，且对于环保部门的监管工作也是这样。所以，环保部门的监管工作难度较大，必须投入更多的人力、物力与财力，来对这些分散的中小企业的进行管理和监察。

3医药化工行业有机废气治理的对策分析

3.1要采用更科学的排放标准

当前，要解决好在医药化工行业生产过程中产生的大量有机废气的问题，需要全面掌握其特性，并提出有针对性地解决对策，要建立合理的污染准则，限制有机废气的排放量，以此降低对自然环境带来的严重污染。在这一阶段，限制有机废气的污染与释放时间是制药化学工业中最关键的任务之一。因此，要科学合理地治理有机废气的污染情况，建立科学合理的污染规范是非常关键的一环。

3.2推广并使用先进的处理技术

针对医药与化学工业在制造过程中产生的有机废气，除了要建立适当的规范之外，还应合理使用各种先进的处理技术。如热破坏法，这种方法一般用于处理部分含量较少的有机废气，其效果较好，在其应用过程中主要用到催化氧化焚烧和直接火焰焚烧。催化法燃烧是利用空气与催化剂的反应来减小有机废气的起燃程度，然后再通过对空气加热使有机废气进行化学反应，最后成功地消除废气中的污染。而直接燃烧法的处理效果也比较彻底，该方法的优点是投入小、使用时间长，在短时间和高温的条件下，其处理效果就可达到99%。生物处理技术是通过运用微生物技术对废气中的生物进行重组，同时也利用生物进行代谢降解的处理，使处理后的产物对水、生物等污染较少，或以零污染的形式存在。其主要装置包括气体洗涤器、滤池处理等。而该方式和热破坏法一样，在低浓度有机废气的处理中效能很高，且操作简便，成本较低，所以使用范围十分广阔。有机废气的处理方法若采用一成不变的方式就会不利于医药化工行业的技术进步和创新，所以，应加强对传统废气的处理方法进行技术革新。当前，已经有不少以生物治理为主的净化方案投入到了科学研究与实验中，通过利用生物菌株净化废气，在节省处理成本的同时，也提高了有机废气的处理效率。和传统的活性炭吸附法比较，该技术在废气处理中更具生物活性，且处理效果也更高效，在其在末端处理方面也经常使用此类方式来取代传统的处理方式，因为该方式具有很强的净化能力。因此，相关部门要加强发展、研究新型科学技术，坚持创新的思路，以及大力推广并使用先进的处理技术。

3.3提高国家药品化工行业市场的准入门槛

对于提升中国医药化工行业的市场准入门槛，需要建立科学、合理的规范。在实际工作中，要针对以往医药化工企业有机废气治理和控制经验，再根据目前有机废气的产生和治理过程的具体特征，积极、合理地运用最先进的有机废气处理技术，并提出更有效的治理办法。要制定和贯彻科学、有效的作业标准，从实际出发。一方面，企业要明确内部的质量管理责任；另一方面，企业管理者也要对公司的生产工艺流程作出严格规范，并确保公司在生产过程中的排污管理上均能达到合格规范；同时，政府还要规范在制药化学品领域的生产人员技术水平，以保证生产者能够运用符合标准的工艺生产流程。

3.4建立严格的控制机制

长期以来，有机废气的污染问题一直制约着医药行业的发展，若要更好地解决将这一问题，应从政府各部门在废气污染管控与治理的角度出发。通过调查发现，在经济发展缓慢的区域，医药化工企业往往扮演着重要角色，导致各地政府部门对环保违法行为和环境污染现象视而不见。这些举措在短时间内会促进当地的经济发展，但从长期考虑，废气污染带来的环境污染是长久的、难以恢复的，会严重危害居民的身体健康。因此，各地政府部门应改变思维，对环保违法者加强查处力度，严格控制有机废气的排放量。

4结论

综上所述，由于医药化工是化工行业中非常关键的分支，关乎着人类的生活健康，所以要避免有机废气对生态环境造成影响。针对我国医药及化工行业的有机废气污染的实际情况，要运用先进的处理方式，再依据科学合理的排放规范进行有机废气的治理。在企业未来的发展中，要顺应时代的发展趋势，不断地变革和创新企业现行的管理体系和技术手段。由于医药化工行业有机废气的危险性很大，不仅处理过程繁琐，其处理难度也较大，所以需要选用最合理的方式加以处理，并最大程度地减少有机废气对环境所产生的影响，以此为保护生态环境和人们的身体健康作出努力。

参考文献：

[1]许志刚，史为臣.医药化工行业的有机废气处理分析[J].化工管理，2019（25）：49-50.

[2]李春静.医药化工行业有机废气处理的探究[J].化工管理，2019（4）：40-41.

[3]唐碧银，王义飞.浅议医药化工行业的有机废气处理[J].化工设计通讯，2017，43（9）：205.

[4]林洁.浅析医药化工行业的有机废气处理对策[J].科技创新与应用，2017（25）：71-72.

篇6

1 有机废气处理转轮内部结构改造要求

为了使传统的转轮应用到有机废气处理的吸附和脱附工序中，转轮的内部必须改造成适合工序的结构。在转轮内部的密封系统均布分割为8个、10个、12个或16个区域，各区域都为单独的脱吸附室，区域之间不连通。区域内部装填能处理有机废气的吸附材料，如蜂窝碳、纤维碳或颗粒碳等。转轮沿中轴在做缓慢连续旋转，以保证整个过程的脱附和吸附同时进行。以均布分割为12个区域的转轮为例，如图1所示。连续的8个区域为吸附区域，1个区域为脱附区域，由吸附区向脱附区方向转动，进脱附区前的1个区域为过渡区，出脱附区的第一个区域为过渡区，第二个区域为冷却区。转轮在旋转的过程中，脱附和吸附的区域在不断变换。

当要处理的有机废气进入转轮240℃扇形的吸附区域时，废气中的有机污染分子被转轮内的吸附剂吸收，沿着旋转方向，第一吸附区旋转到第八吸附区时，该区域的转轮因吸收了一定量的污染有机分子而趋向饱和；随着转轮的转动，该区域经过渡区后进脱附区进行热风脱附处理。脱附的过程，热风同时对吸附材料进行加热。当转到冷却区时，主要对吸附材料进行冷却处理，使吸附材料恢复吸附功能。整个转轮绕着中心轴旋转，在脱吸附的气体流向始终保持不变情况下，实现脱吸附区域的不间断连续工作。

2 有机废气处理转轮改造后各种参数分析

设备的驱动采用变频可调节马达。通过调节旋转周期T小时，即调节吸附区域的工作时间。假定每个吸附区域的吸附时间T吸（h），脱附时间T脱（h）。以均布分割为12区域的转轮的结构为例，旋转周期与脱、吸附时间之间的关系如下：

T吸=2/3 T （1）

T脱=1/12 T （2）

假定吸附材料吸附的饱和时间T饱 （h），吸附饱和调节系数λ（λ=0.5~0.9）。

T饱=T吸/ λ （3）

假定完全脱附时间T全 小时，脱附调节系数τ（τ=0.9~ 0.98）。

T全=τT脱 （4）

假定单区吸附材料有效吸附面积G（m2），吸附材料厚度L（m）。单周期内，有效吸附材料的体积W吸（m3），有效脱附处理的体积W脱（m3）。吸附材料饱和吸附率为η（kg/m3）。饱和吸附总量为H饱（kg）,单周期内允许通过转轮吸附区的有机物总量为H允（kg）。其参数的相互关系如下：

W吸=8GL （5）

W脱=GL （6）

H饱=ηW吸 （7）

H允=λH饱 （8）

处理废气吸附风量为M（m3/h），脱附风量M1（m3/h），废气平均含污率δ（kg/m3）。那么单周期内允许通过转轮吸附区的有机物总量为H允，与处理量和旋转周期的关系如下：

H允=δMT （9）

适合吸附材料工作的有机废气的流速范围是VMIN（m/s）VMAX（m/s），假定吸附区流速为V吸（m/s）。其关系如下：

V吸=450M/（GT） （10）

VMIN≤V吸≤VMAX （11）

适合脱附流速范围是V1MIN（m/s）～V1MAX （m/s）。假定吸附区流速为V脱（m/s）。其关系如下：

V脱=3600 M1/（GT） （12）

V1MIN≤V脱≤V1MAX （13）

在转轮设备设计时，待处理废气的吸附风量、废气含污率及吸附材料饱和吸附率为定量范围。满足吸附的各个参数范围的条件下实现吸附的近饱和工作的同时，还必须满足脱附区的完全脱附。设计时，转轮的旋转周期是可调节的。为保证脱吸附的平衡，还必须在调节旋转周期时，相应调节脱附的风量。满足的参数关系如下：

M/M1=64 V吸/V脱 （14）

对于不同分区的转轮，各个参数之间的关系不是全部一样。具体通过调节就可得出有关的关系式。通过上述关系式，可以计算出有效吸附、脱附的过风面积，吸附材料的装填量，转轮的旋转周期，吸附及脱附的过风速度，脱附风量，转轮的内外直径，转轮的厚度等参数的许可范围。转轮驱动采用变频控制及脱附风量采用可调性的，其目的是在废气的总量发生变化或废气的浓度发生变化时，通过调节转轮的旋转周期来改变脱附和吸附的时间，达到脱附和吸附能连续和平衡进行。

3 有机废气处理转轮的工作流程

如图2所示，有机废气经过滤后进入吸附单元，完成吸附后由吸附风机排出。脱附风机带动两路气，一路为干净空气，还有一路为有机废气对冷却区进行冷却后，相当于加热的废气。两路气体汇合并经加热器加热到脱附要求的温度后进入脱附区，对吸附材料进行脱附处理后，由脱附风机排出到燃烧室或回收单元做进一步处理。

4 回旋转轮设备应用在有机废气处理上的意义

从转轮工作流程示意图上，可以清楚看到，设备的结构比较简单。关键是实现了有机废气处理工艺中吸附和脱附两个单元的有效整合，不需要停机就能在吸附和脱附两工序上进行连续的、不间断的自动切换。不需要有备用吸附床。实现了设备的一体化。回旋转轮结构目前已比较成熟，该设备易于操作，运行可靠，操控方式先进。适合处理的有机废气量范围广，从5000m3/h到100000m3/h都能有效处理。设备的运行费低廉，节省能耗。可以连续长期运转。无需更换吸附材料，机械部分也没有经常需要更换的易损件。它的运行维护，非常简便可靠。

5 结论

通过上述分析不难看出，将回旋转轮设备应用到有机废气处理的吸附工序和脱附工序上，实现吸附工序设备和脱附工序设备的一体化，将两个工序有效结合，做到两工序连续自动切换，达到设备优化设计的目的，可以作为工程设计的初步参考。

参考文献：

篇7

2医疗化工行业有机废气处理中存在的问题

虽然我国在法律及制度层面上已经对医疗化工行业的有机废气处理进行了硬性的规定，但实际情况却不容乐观，笔者通过调查发现，目前医疗化工行业有机废气处理中仍然存在着一定的问题，具体表现如下：

2.1控制力度不强

虽然我国的相关部门以机构开始对医药化工行业产生的有机废气进行一定程度的治理和控制，效果有了明显的改善，针对一些不符合标准的企业进行了整顿和处理，但是由于相关制度的不全面及不良企业数量过多，很多加工企业在经过整顿后仍未改良其废气排放的治理工作，并且相关的监督部门控制力度不强，难以对不良企业形成震慑效果，从而就加强了不良企业投机取巧的心理，使得控制及治理的效果低下，废气处理的工作未取得明显的效率。

2.2处理技术不够先进

医药化工行业在生产中所产生的有机废气，其处理过程本身就极为困难，在加上企业对有机废气处理的基础不够成熟，仅仅使用传统的清洁及冷却技术无法对有机废气进行有效的治理，例如传统的吸附法，虽然吸附法的应用非常广泛并且能耗低，但是如果废气中含有多种污染物时，那么吸附法的吸附效率会显著降低，并且吸附剂的再生困难，容易中毒，所以就导致了有机废气的处理缺乏质量保证。

3医疗化工行业有机废气的处理对策分析

3.1制定科学的排放标准

如今，对于医药化工行业中出现的有机废气处理问题，应该要结合有机废气的特点来进行完善，对相关的排放标准要科学的制定，降低有机废气对空气及环境的污染，加强废气处理的情节性，这样才能够提高对废气污染的预防及处理。目前，我国对医疗化工行业有机废气只能够进行排放点及排放时间的控制，只有通过科学的排放标准才能够让废气排放的情况得到根本性的改善。

3.2采用先进的处理技术

由于医药化工行业有机废气输难处理有害气体，但其产生确实无法避免的，所以，在进行排放标准的控制后，还需要使用先进的处理技术。热破坏法：热破坏法对浓度较低的有机废气有着良好的处理效果，操作过程主要分为催化氧化燃烧机直接火焰燃烧两种，直接火焰延烧的处理结果较为彻底，并且具有投资少，使用时长唱的特点，在时间和温度的条件保证下，能够达到99%以上的处理效果。催化氧化燃烧是通过催化剂的作用来降低有机气体的起燃程度，通过空气进行加热来让有机废气产生化学反应，去除废气中的污染物。生物处理法：生物处理法产生于20世纪80年代末，是目前应用范围较高的有机废气处理方法之一，生物处理法的实质就是一种氧化分解的过程，通过微生物的技术将废气中的有机物进行重组作用，经过代谢和降解的过程将有机物分解为：水、生物质等少污染甚至是无害的物质，目前，这种生物处理法的主要设备有：洗涤器、滤池等，与热破坏法相同，这种生物处理法在对浓度低的有机废气处理上表现的极为效率，再加上方法本身的操作简单，运行费用低，所以使用范围广泛。综合处理技术：综合处理技术是将多种传统工艺进行结合，最终能够发挥出各项传统技术的优点，综合处理技术的处理效果远远高于传统的方法，目前，这种综合性的处理技术已经拥有了很多工程的实例。

3.3制定严谨的控制机制

医药化工行业有机废气的污染及处理一直都是我国医药事业发展及环境保护发展中的工作重点，并推行出许多行之有效的处理方法。并且，医药化工行业有机废气的处理也不仅仅是相关控制部门的工作，更需要医药化工企业的配合才能够得以良好的进行，所以，这就需要环境保护及有机废气的研究人员与医药化工企业进行合作，从企业出发，对废气排放的控制及污染机制进行严谨的控制，通过科学的标准制度及先进的技术深层次的对废气进行清洁处理，并且还要根据医药化工废气的特点及实际排放情况来全面的分析，提高废气的清洁程度与处理质量。

篇8

在有机挥发性废气处理上，光催化氧化法能耗小，效益高，且不会产生二次污染，是一种处理有机挥发性废气的较为优异的方法。

1 有机挥发性废气处理及其特征

有机挥发性废气处理是针对工业生产中产生的有机挥发性气体进行的过滤、吸附、净化等处理，使其转变为无毒、无害无机小分子的过程。目前，在化工工业上，有机挥发性废气主要有甲醛、苯系物、甲醛丁醛、乙酸乙酯、糠醛、苯乙烯、油雾、漆雾、天那水、丙烯酸、树脂等。有机挥发性废气通常具有有毒有害、易燃易爆、易溶于有机溶剂、难溶于水、处理难度较大等特征。

2 光催化氧化法

光催化氧化法是一种新型处理有机挥发性废气的方法，该方法主要通过UV紫外光对光催化剂进行照射，使之产生高能电荷-电子空穴对，并在空气中的水、氧等物质的参与下，使附着于催化剂表面的有机挥发性气体转变为二氧化碳、水以及其他无机小分子物质的过程。具体反应过程如下（以TiO2为例）1：

4 结束语

总之，作为一种解决污染的新型方法，光催化氧化法不但能够去除活性炭难以吸附的有机挥发性废气，将其转变为无毒无害的有机小分子物质，而且不需更换其他吸附剂。将光催化氧化法应用于对有机挥发性废气，对于保护自然环境，促进人类可持续发展具有十分重要的现实意义。

参考文献

[1]吕静，张滨，齐广辉，等.TiO2光催化氧化法处理抗生素废水研究进展[J].上海化工，2014，39（1）：7-10.

篇9

近年来，关于化工污染的讨伐声是连绵不绝的，确实，化学工业在推动社会进步的同时，也带来了严重的环境污染。杜绝污染，要从源头做起，要从化工从业者的环保意识抓起。化工专业是我校最大的专业，每年为各石化企业输送大量的人才，因此，教育和引导学生的环保意识是非常重要的。

为了减少实验过程中的污染，更为了提高学生的环保意识，我们化工科老师研究的一套对有机化学实验室废气、废液、废渣的处理方法，要求学生在实验操作中，严格按照规定的方法来对废弃物进行处理，确保每一次实验后都不让有毒有害物质排放到实验室外。具体如下：

一、废弃物处理原则

1.根据废弃物的特点，应做到分类收集、存放，集中处理

处理方法简单易操作，处理效率高，不需要很多投资。

2.根据浓度不同选择合适的处理方法

对废气，浓度低可直接排放空气中稀释；对溶液，浓度高者应分别用洁净的容器盛装，集中贮存，以便于回收某些组分，浓度低的适当处理达标即可排出。

3.根据废弃物的性质选择合适的容器和存放点

挥发性物质要密闭；易燃、易爆、剧毒物质应按规定贮存，做到避光、防震、隔热、防泄漏等。

二、废弃物处理方法

1.有机废液

对有机废液一般的处理方法为：焚烧法、溶剂萃取法、吸附法、水解法、氧化分解法、生物化学处理法等，也可分为物理法（沉淀、过滤、离心分离、蒸发结晶、汽提萃取、吹脱及反渗透等）；化学法（混凝、中和、氧化还原、电解、吸附等）；生物法（活性污泥性、生物膜法、生物氧化塘法等）。在实际应用中可根据有机废弃液的不同而灵活采用不同方法。

如煤油，只用经过蒸馏提纯，可用来保存Na等物质。而常用CCl4溶剂，对环境污染很大，对于溶有卤素单质的，可用NaOH洗，所成盐一般不溶，结晶析出，再用水洗，剩余较为洁净的CCl4，要是还觉得不够干净，可用蒸馏的方法再提纯（CCl4的沸点：76.8℃）。

又如，将乙醚废液用水洗涤一次，用氢氧化钾中和至石蕊试纸检测为中性，再用5%高锰酸钾至紫色不褪，再用水洗，然后用5%左右硫酸亚铁铵溶液洗涤，除去过氧化物。用纯水洗涤乙醚两次。弃去水层，用无水氯化钙干燥，放置过夜，过滤，蒸馏。在45℃的水浴上加热蒸馏，收集33.5℃～34.5℃的溜出液，装于棕色磨口塞试剂瓶中。乙醚被回收后，残液即可排除。

另外，对于含酚废液的这类剧毒类细胞原浆毒物，处理方法则应根据浓度不同来处理：低浓度的含酚废液可加入次氯酸钠或漂白粉煮一下，使酚分解为二氧化碳和水；如果是高浓度的含酚废液，可通过醋酸丁酯萃取，再加少量的氢氧化钠溶液反萃取，经调节pH后进行蒸馏回收，处理后的废液排放。

在废液的处理中，很多学生能恰当地使用液缸，但对废液缸里的物质处理，却习惯直接倾倒在污水排放口。因此，在实验过程中，要求学生做到对污水分类并再处理，达标后再排放，能从本质上培养学生的环保意识。

2.有机废气

对有机废气切不可随意排空而危害环境，要依据废气性质有效处理。对低浓度的废气，可以通过通风橱排放到空气中，经空气稀释后不会对环境造成影响，但对浓度高或毒性重的废气，则需要通过相关处理后方可排放。

实验室处理有机废气，主要参考工业废气处理办法，通过对实验装置的设计和改造，运用冷凝法、燃烧法、吸收法、吸附法等方法，以达到使有害气体随试验进程即被收集或转化的目的。

冷凝法：对含高浓度芳香烃、硝基烃、卤代烃等的气体，只要采用冷凝，利用冷介质对高温有机废气蒸汽进行处理，冷凝为液体后再统一处理。

燃烧法：将可燃物质（如低级烃类或一氧化碳等）在通风橱内进行燃烧，使其转化为CO2和H2O后排出。

吸收法：改动有机实验室排风机的管道，让其经过一个盛放洗液的塑料容器，气体经过洗液被有毒物质吸收后可排放于空气中。

吸附法：让废气与多孔活性炭或活性炭纤维接触，将有害物质吸附在固体表面，分离污染物。

3.有机固体

对有机固体有封存填埋、焚烧和交专门垃圾处理场三类方法。打碎的玻璃残渣等需要封存好以后进行深埋，实验过程中产生的惰性或能经微生物分解后转化为无害物质的废渣也可进行填埋处理。凡填埋场地应远离水源，场地底不透水，不能渗入地下水层。我校在垃圾场旁专门开辟了一块填埋场，既无水源，也不会渗漏。不能自然降解的有毒废物，一般采用集中焚烧处理。需要焚烧的废渣，集中后在教师的监督下放入专门的焚烧坑中进行焚烧，要求学生正确点火，注意安全。另外，对有毒且不能焚烧的固体废弃物，要经封存后交由垃圾处理场的员工进行专业处理。

对“三废”的有效处理是有机化学实验的最后一个步骤，也是防止污染的关键步骤。要求学生必须做好实验室污染物的末端处理，不仅减少实验造成的污染，为企业工厂培养更多有社会责任感的学生。

参考文献：

[1]宋桂苓.绿色有机化学实验的探索和实践[J].实验室研究与探索，2006，25（8）.

[2]俞美香.常见实验室废液处理[J].环境导报，2012（3）：17-18.

篇10

当前，随着纳米纳米材料的研究和突破，依据纳米材料制备的纳米催化剂正在成为炼油废气处理中的关键点。纳米材料通过体积效应、表面效应、以及宏观的量子隧道效应等能够产生极大的化学活性，显著地提高了催化效益。目前，国际上许多国家已经将纳米催化剂的研发定义为新世纪的重大发现。目前，纳米催化剂在各个领域得到广泛应用，尤其是在炼油的废气处理方面。

一、纳米催化剂的相关概念

纳米催化剂是以粒子小于0.3微米的钠和铜锌合金的极细微粒为主要成分研制而成的一种催化剂。纳米催化剂实现了催化效率较传统镍催化剂的效率，提升了将近10倍。纳米催化剂的粒子的表面积很大，与同质量的金属相比，普通金属的表面积是纳米金属的千分之一。由于，纳米金属的表面积很大，因此，其吸附能力也相当的强大，于是具备了极大的催化作用。

纳米催化剂是基于纳米材料的基础上配制而成的，因此，纳米催化剂具备特殊的纳米结构，同时也具备了普通催化剂没有的特性。正是因为纳米催化剂的这一独特性，决定着纳米催化剂在催化效果上的选择性和高催化性。目前，纳米催化剂正广泛的应用于工业生产与环境的保护中。

二、纳米催化剂的制备方法

目前，关于纳米催化剂的制备方法国际上主要有气相法、液相化学的合成法以及固相法三大类。这三类制备方法都有其独特的特点和应用领域，下面就让笔者进行详细的分析。

首先，气相法。目前，工业主要选用的气相法有： 化学气相沉积法、气体冷凝法、溅射法、活性氢和熔融金属的反应法等。此气相法中，尤以化学气相沉积法，简称CVD，是一种广泛应用的化学方法。化学气相沉积法是以气体作为原料，通过化学反应，在气相里形成了物质的基本离子，这些离子经过成核与生长，最终形成了纳米催化剂。通过化学气相沉积法制备而成的纳米催化剂不但粒子的纯度非常高，而且粒度的分布也非常的均匀。目前，化学气相沉积法在纳米催化剂的制备中得到了广泛应用。

其次，液相的化学合成法。目前，在纳米催化剂的制备业中经常使用的液相的化学合成法主要有： 沉淀法、水热法、喷雾法、离子的交换过程以及溶剂的挥发分解法等。这些化学合成法能够与一种或者多种的可溶性的金属类按量进行制备溶合，让金属中包含的元素在溶液里均匀的分散成分子或离子的形式，利用沉淀剂或者水解、蒸发、升华等作用，均匀的将金属离子结晶或沉淀出来，最后通过对结晶体或沉淀物进行加热分解或脱水，从而获得纳米催化剂。纳米催化剂的此种制备方法具有操作简易，方法简单，条件温和，产出率高等特点。而且，此方法不但能够制备一种成分的纳米催化剂，而且还能够合成复合型的纳米催化剂。但是，此类方法制成的纳米催化剂的纯度不是很高，含有杂质，而且粒度不够均匀。

再次，固相法。目前，经常使用的固相法主要有：物理粉碎法、固相反应法和机械球磨法等。机械球磨法和物理粉碎法的优势在于操作上非常的简单，而且方法易学，其缺点在于制备的催化剂的纯度不高，粒度的分布也不是很均匀。目前，较传统的固相法，人们研制出了室温的固相反应的合成法，此方法的制备方法简单，而且产率非常高。

三、纳米催化剂在炼油废气处理中的运用

炼油的过程会产生大量的有毒、有害气体，对人们的身体和环境造成了很大的威胁。随着人们对环境的关注以及对生活质量的认识的提高。炼油废气的处理成为人们关注的焦点。纳米催化剂凭借其巨大的催化作用，在废气处理中发挥了很大的作用。

首先，对于炼油过程中产生的废气进行溶剂的吸收，经过预处理后，气体经过气体分配器均匀的分布到催化剂容器里，此环节要确保进入催化剂容器中的气体量是基本相等的，同时也让不同的废气进行填充混合，经过纳米催化剂的高效催化作用，以及气体间的化学反应，将废气转化为氮气等对人体和环境没有威胁的气体。

四、结语

随着人们对纳米材料研究的深入，纳米催化剂在各个领域得到广泛应用，尤其是在炼油废气处理方面。通过本文对纳米催化剂的相关概念、制备方法以及在炼油废气中应用的分析，显示了纳米催化剂作为新兴催化剂对于废气处理中的显著功效。随着人们对纳米催化剂的深入研究，纳米催化剂一定能够取代传统催化剂，在催化领域发挥更加重要的作用。

参考文献

[1]郝古明，贺克斌，傅诳新，等.城市机动车排放污染控制[M].北京：中陶环境科学出版社，2011（10）.

篇11

在有机废弃资源的堆肥化处理过程中，发酵辅助菌剂担任着极其重要的角色，其培养材料系利用生产胡麻油的副产物――胡麻油粕，配合制糖残余并经堆积腐熟的甘蔗渣，即以胡麻油粕1份、甘蔗渣(需放置1年以上)3份的比例培育发酵辅助菌剂。　将甘蔗渣与胡麻油粕混合搅拌均匀，边搅拌边加水(冬天可酌情加约35℃的温水，夏天则加自来水)至抓起来挤压成团时有水分渗出，但水不会滴下来的湿度为原则，此时含水量约60％。材料的堆积高度至少需30cm以上，但不超过150cm为原则。发酵期间出现白色丝状物(菌丝)，表示发酵菌生长正常。发酵过程温度上升，可达60～75℃，此温度会影响微生物生长繁衍，因此大约每间隔5d需翻搅1次，经6～8周后，可当发酵辅助菌剂使用。

没有条件制作发酵辅助菌剂的家庭，可以天然米糠、黄豆粉为介质制作有机肥料除臭剂(含乳酸菌、放射菌及光合作用菌等菌种)。

2堆肥化处理方法

2.1发酵桶

选购2个容量为66L的大型塑料桶及桶盖(塑料桶的大小可自行调整，但塑料材质以耐酸、碱，耐暴晒者为佳)，予以凿孔，装上排水管及水龙头，作为有机化处理桶，桶底置砖头或筛网，以防止废弃物残渣阻塞发酵液的排除。

2.2实施垃圾分类

收集有机废弃资源，包括农畜产废弃资源、落叶、树枝、树皮、农家厨余(如果皮、废弃的蔬菜叶、蛋壳、鱼骨头、肉骨头、剩莱、剩饭、泡过的茶叶、各类有机污泥、市场肉品及果菜之下脚料等)。体积较大的有机废弃物最好能切成小片，因材料愈细愈容易被分解发酵，且愈快腐熟。

2.3接种发酵辅助菌剂

将有机废弃物沥干后，放人发酵桶，接着在上面薄施一层辅助菌剂(或有机肥料除臭剂)，有机废弃物与发酵辅助菌剂的比例为9：1(即发酵辅助菌剂用量以全部淹盖有机废弃物但没有厚度为原则)。然后每置入一次有机废弃物，即洒一层发酵辅助菌剂，以促进有机废弃物的发酵分解并消除臭味。

2.4发酵液的排除与应用

有机废弃物在桶内发酵后，陆续会有发酵液渗出，切记每天应打开水龙头收集发酵液，且排尽水分(即发酵液)，以避免桶内水分太多，发酵不良而产生臭味或长虫。发酵过程排出的发酵液即液态肥，加水稀释约100倍后，可作叶面喷肥。

篇12

2资源化处理工艺设计

2.1工艺流程图设计

按照无害化、资源化处理的原则，本处理方案采用以厌氧发酵技术为核心的工艺流程：餐厨废弃物和农业有机废弃物经收集进场后，首先经过筛网、人工分选等去除塑料、方便筷、大骨头、树枝等较大及难降解固形物，再将易生物降解组分进行粉碎浆化，之后送入水解酸化池进行预处理（该过程可适当添加水解酶以促进其水解酸化，水解酸化池中配备机械搅拌设备进行匀浆搅拌），经过5天[11]左右水解酸化后，再将料液每天分批次定量泵入CSTR厌氧反应器中进行25-30d的充分发酵。工程所产沼气经过除水、脱硫工艺进入贮气柜存储，并用于农业园热能中心燃气热水锅炉，热水主要满足沼气工程自身加热、保温，富余部分用于农业园区内温室供热。所产沼液沼渣进入暂存池沉淀存储，沼液回流至水解酸化工艺调节发酵料液浓度，同时起到菌种回流的作用，剩余沼液及沼渣用作农业园种植生产有机肥料。本方案的工艺流程可用图1表示。

2.2CSTR反应器设计

根据餐厨废弃物和农业有机废弃物混合原料的厌氧消化特点，本处理方案的核心工程设计采用CSTR厌氧反应器，该反应器可以处理高悬浮固体含量的原料，消化器内物料均匀分布，可避免物料分层状态，增加物料和微生物的接触，是厌氧消化领域应用最为广泛的反应器之一。参考CJJ184-2012《餐厨垃圾处理技术规范》及NY/T1222-2006《规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范》，设计发酵料液TS浓度为8-10%，水力滞留时间（HRT）为25-30d；CSTR厌氧反应器的总容积参照下式确定：V=T•Q/0.8式中，V为厌氧反应的容积（m3）；Q为设计日处理量（m3）；T为设计水力滞留时间（d）；0.8是有效容积与总容积的比值系数。本处理方案日处理餐厨废弃物及农业园有机废弃物共3t，按照原料TS浓度分别为18-20%及15-18%，以及进料TS浓度8-10%的要求，则每天进料量（Q）约6t；为保证处理工程稳定运行，HRT（T）取30d，则CSTR反应器的总体积为225m3。2.3处理工程主要设计指标根据高校学生食堂特点，去除寒暑假3个月时间。本处理工程主要设计指标如下：厌氧工程发酵温度（中温）为30-35℃；池容产气率0.8-1.0L/（L•d）；沼气产量4.8万m3/年；年处理混合有机废弃物800t；沼液、沼渣有机肥原料年产量400t。

3产物及应用分析

经过沼气工程厌氧处理，原本污染环境、危害食品安全的混合有机废弃物在产生清洁可再生能源沼气的同时，转变为高效有机肥原料。

3.1沼气

沼气中甲烷（CH4）含量一般为55%以上，热值约20,000-22,000KJ/m3，是一种优质的清洁燃料。本处理方案中，沼气主要设计用作农业园热能中心热水锅炉使用。按照沼气中CH4含量60%、热值为21,820KJ/m3，相当于0.74kg标准煤。为维持225m3的CSTR反应器中温运行，设计每天需100m3的沼气燃烧供热，则每年共需约2.7万m3，除满足沼气工程自身加热、保温外，每年仍剩余2.1万m3沼气可用于农业园温室大棚冬季增温保温。目前，农业园内3000m3PC板智控温室、2000m3玻璃智控温室增温保温主要采用煤炭为燃料，每年需40t。根据以上分析，该处理工程每年剩余沼气折合标准煤约15.5t，可替代近39%的温室采暖用煤，节能减排效益明显。

3.2沼液、沼渣

沼液沼渣中含有丰富的氮、磷、钾以及各种微量元素，还含有多种生物活性物质，是一种优质的有机肥原料。利用沼渣沼液作为农作物的基肥和追肥，减少化肥用量，减低生产成本，提高作物产量和品质，实现“低碳种植”和绿色食品的生产。本处理工程设计沼液、沼渣主要用作农业园内温室生产有机肥，按照每亩每年10t的施用量，则400t沼液、沼渣可供40亩土地施用。安徽农业大学农业园占地100多亩，种植土地约80亩；则本处理工程所产沼液、沼渣有机肥原料可被完全消纳，不会产生二次污染。