常见处理技术的原理及分类:
一、物理处理法
通过物理作用分离或回收有机物,不改变其化学性质。
1. 吸附法
原理:利用吸附剂(如活性炭、分子筛)的多孔结构,将废气中的有机物吸附在表面,实现净化。
适用场景:低浓度、高风量废气,如印刷、涂装行业。
特点:净化效率高(可达 90% 以上),但需定期更换或再生吸附剂。
2. 冷凝法
原理:通过降低温度或增加压力,使废气中的有机物冷凝为液态,从而分离回收。
适用场景:高浓度、低风量废气,如溶剂回收。
特点:可回收溶剂,但能耗较高,通常与其他方法联用。
3. 膜分离法
原理:利用特殊膜材料对有机物的选择性渗透,分离废气中的 VOCs。
适用场景:高浓度废气的预处理或回收。
特点:能耗低、无二次污染,但膜易堵塞,成本较高。
二、化学处理法
通过化学反应将有机物分解为无害物质(如 CO₂和 H₂O)。
1. 燃烧法(热力氧化)
•直接燃烧法
原理:将废气中的有机物在高温(800～1200℃)下直接燃烧,生成 CO₂和 H₂O。
适用场景:高浓度、可燃废气,如石化行业。
特点:处理彻底,但能耗高,可能产生 NOx 等二次污染物。
•催化燃烧法(RCO)
原理:在催化剂(如铂、钯)作用下,降低有机物的燃点(200～400℃),使其氧化分解。
适用场景:中低浓度废气,如化工、电子行业。
特点:能耗低、效率高(≥95%),催化剂需定期维护。
2. 光催化氧化法
原理:利用紫外光(UV)照射催化剂(如 TiO₂),产生羟基自由基(・OH),将有机物氧化为 CO₂和 H₂O。
适用场景:低浓度、易分解废气,如餐饮油烟、喷涂废气。
特点:操作简单、无二次污染,但对高浓度或复杂成分废气效果有限。
3. 等离子体法
原理:通过高压放电产生高能电子和活性粒子,破坏有机物分子结构,使其分解为小分子物质。
适用场景:低浓度、多组分废气,如印刷、塑料行业。
特点:设备紧凑、反应快,但可能产生臭氧等副产物,需配套处理。
三、生物处理法
利用微生物的代谢作用分解有机物,转化为 CO₂、H₂O 和生物质。
1. 生物过滤法
原理:废气通过含有微生物的滤料层(如泥炭、木屑),微生物将有机物降解为无害物质。
适用场景:低浓度、易生物降解废气,如食品加工、污水处理厂。
特点:运行成本低、无二次污染,但对废气成分和湿度要求高。
2. 生物洗涤法
原理:废气与微生物悬浮液在洗涤塔中接触,有机物被微生物吸收并分解。
适用场景:水溶性有机物废气,如制药、化工行业。
特点:处理效率稳定,但需定期处理废水。
3. 生物滴滤法
原理:废气通过填料层,微生物附着在填料表面,滴滤的营养液维持微生物活性,分解有机物。
适用场景:中等浓度废气,如橡胶、屠宰行业。
特点:比生物过滤法更灵活,可处理负荷波动较大的废气。
四、组合处理技术
实际应用中常联用多种方法以提高效率,例如:
吸附 + 催化燃烧:先用活性炭吸附浓缩废气,再通过催化燃烧脱附并分解有机物,适用于大风量、低浓度废气。
冷凝 + 生物处理:先冷凝回收高浓度有机物,再通过生物法处理剩余低浓度废气,降低能耗和成本。
光催化 + 等离子体:协同作用增强分解效率,适用于复杂成分废气。
选择依据与注意事项
废气性质:浓度、风量、成分(水溶性、可降解性)、毒性等。
处理目标:排放标准、是否需要回收溶剂。
经济性:设备投资、运行能耗、维护成本。
二次污染:如燃烧法可能产生 NOx,需配套处理设施。
不同技术各有优劣,实际应用中需根据具体工况选择的方案,或采用组合工艺实现高效净化。
