有机废气净化技术

有机废气净化技术包括冷凝法、吸收法、吸附法、燃烧法、生物法等。

1.冷凝法

将废气直接冷凝或吸附浓缩后冷凝,冷凝液经分离回收有价值的有机物称为冷凝法。该法常与吸收、吸附等净化方式一起使用,适合处理浓度高、温度低、风量小的废气,但存在投资大、能耗高、运行费用大的缺点,所以一般不采用冷凝法来治理喷涂作业中“三苯”的污染。

2.吸收法

吸收法分化学吸收和物理吸收,但因“三苯”废气化学活性低,所以不采用化学吸收。选用具有较小挥发性的液体吸收剂（其与被吸收组分有较高的亲和力）,吸收饱和后经加热解析冷却后重新使用的吸收法被称为物理吸收,适合大气量、温度低、浓度低的废气。液体吸收法净化率只有60%～80%,这种方法实际应用存在吸收效率不高、油雾夹带现象,一般难以达到国家排放标准,且有二次污染问题。

3.吸附法

将有机气体直接通过活性炭等吸附介质的废气处理方法称为吸附法,其净化率可达到90%～95%。活性炭又分为纤维状和颗粒状两类。纤维状活性炭气孔较小,比表面积大,靠分子间相互引力发生吸附,而不发生化学反应,是物理吸附过程；小孔直接开口向外,气体扩散距离短,吸附解吸均较快,适合用于吸附浓缩法。而颗粒状活性炭气孔均匀,除小孔外,还有0.5～5μm的大孔,比表面积一般为600～1600m2/g；有机废气从外向内扩散,通过距离较长,所以吸附、解吸均较慢；颗粒状活性炭经过氧化处理后具有更强的亲和力,适用于固定床式活性炭吸附法。固定床式活性炭吸附法适用于排放的有机废气浓度为0～0.1mg/m3、风量为0～48000m3/h的工程；吸附浓缩法则适用于有机废气浓度为0～0.6mg/m3、风量为0～600000m3/h的工程。吸附法适用于浓度低、污染物不需回收的废气处理。目前应用最多、工业上最成熟的活性炭再生法是活性炭热再生法。要脱附使用过的活性炭内杂质,恢复原有活性,达到重复使用的目的,可以采用高温蒸气的方法。

4.燃烧法

燃烧法分直接燃烧法和催化燃烧法。直接燃烧法是利用燃气或燃油等辅助燃料燃烧放出的热量将混合气体加热到一定温度（700～800℃）,停留一定的时间,使可燃的有害气体燃烧；它具有工艺简单、设备投资少的优点,但能耗大、运行成本高。而催化燃烧法是将废气加热到200～300℃,经催化床燃烧,达到净化的目的。催化燃烧法能耗低、净化率高（95%～97%）、无二次污染、工艺简单操作方便,适合高温、高浓度、小风量的有机废气治理,不适合治理低浓度、大风量的有机废气。而喷漆废气中的“三苯”浓度一般低于300mg/m3,因此不适合采用催化燃烧法处理。

5.生物法

生物法是近年发展起来的一项净化低浓度有机废气的新型技术,在国内外受到了广泛的关注。经国外二十多年的研究和应用结果显示,生物法确实是经济有效的低浓度废气净化新方法。在国外运行的净化低浓度有机废气的装置主要有土壤过滤法装置、堆肥过滤法装置、活性污泥法洗涤净化装置以及生物膜填料塔（也称生物滴滤塔）等。生物过滤法适合处理气量大、浓度低的挥发性有机化合物（VOCs）,适用于VOCs浓度波动较大的场合；生物洗涤法主要适合处理气量小、浓度高、易溶、生物代谢速率较低的VOCs；生物滴滤法适合处理气量大、浓度低,降解过程中产酸的VOCs,不宜处理入口浓度高和气量波动大的VOCs。这些装置在有机化工厂、涂料喷涂、污水污泥处理、食品加工、城市垃圾处理场等过程排放的低浓度有机废气的净化处理中,应用效果很好,净化去除效率一般在95%以上,且工艺设备简单,管理维护方便,能耗及运行费用低。

在实际运行中,生物法废气净化工业装置对废气中甲苯的净化效果良好。废气中甲苯浓度为100～1000mg/m3时,经生物法废气净化工业装置处理后,装置出口气体中甲苯浓度均低于60mg/m3,一般保持在20～40mg/m3,运行效果稳定,能保持较长时间的稳定运行和达标排放。

总之,企业应尽量采用环保型涂料,提高涂料的利用率并减少涂料的使用量,以此减少涂装车间废气排放量。治理涂装废气时,要根据废气实际产生浓度、风量等情况,选择合适的废气治理方式。高浓度、小排量的废气采用燃烧法比较适宜；而从喷漆室、挥发室和烘干室排出的废气因换气量大,所含有机溶剂浓度极低,这种低浓度大排量的废气则适宜采用活性炭吸附法。生物处理方法利用微生物的代谢作用,对中、低浓度有机废气进行处理,适应性强,投资、运行费用低,二次污染小。