工业废气综合治理工艺探讨

工业废气综合治理工艺探讨

潘祥

关键词：化工企业、废气治理、工程设计

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化工企业生产中会产生较多废气，具有种类多、毒性大以及数量大等特点，对环境影响严重，必须要对排放的废气进行有效收集与综合治理，降低对环境产生的污染。在针对化工企业废气治理进行研究时，需要结合生产特点，选择合适高效的处理技术，做好各项影响因素的综合分析，提高工程设计方案的合理性与可操作性。

一、工业废气的危害

工业废气污染主要是人类在生产和生活活动过程中燃烧矿物燃料（煤和石油），采矿时凿岩、爆破，建材粉碎、筛分，冶炼铸造等而造成的。大气污染物主要有尘埃颗粒、二氧化碳、二氧化硫或氮氧化物几种。

工业废气的危害：

1.对人体健康的危害：世界卫生组织称，2012年空气污染造成约700万人死亡（部分人死亡原因与室内/外空气污染均有关），也就是全球每八位死者中就有一位。大气污染物对人体的危害是多方面的，主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍，以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。

2.对植物的危害：大气污染物，尤其是二氧化硫、氟化物等对植物的危害是十分严重的。当污染物浓度很高时，会对植物产生急性危害，使植物叶表面产生伤斑，或者直接使叶枯萎脱落；当污染物浓度不高时，会对植物产生慢性危害，使植物叶片褪绿，或者表面上看不见什么危害症状，但植物的生理机能已受到了影响，造成植物产量下降，品质变坏。

3.对天气和气候的影响：大气污染物对天气和气候的影响是十分显著的，可以从以下几个方面加以说明：

减少到达地面的太阳辐射量：从工厂、发电站、汽车、家庭取暖设备向大气中排放的大量烟尘微粒，使空气变得非常浑浊，遮挡了阳光，使得到达地面的太阳辐射量减少。据观测统计，在大工业城市烟雾不散的日子里，太阳光直接照射到地面的量比没有烟雾的日子减少近40％。大气污染严重的城市，天天如此，就会导致人和动植物因缺乏阳光而生长发育不好。

增加大气降水量：从大工业城市排出来的微粒，其中有很多具有水气凝结核的作用。因此，当大气中有其他一些降水条件与之配合的时候，就会出现降水天气。在大工业城市的下风地区，降水量更多。

下酸雨：有时候，从天空落下的雨水中含有硫酸。这种酸雨是大气中的污染物二氧化硫经过氧化形成硫酸，随自然界的降水下落形成的。硫酸雨能使大片森林和农作物毁坏，能使纸品、纺织品、皮革制品等腐蚀破碎，能使金属的防锈涂料变质而降低保护作用，还会腐蚀、污染建筑物。

增高大气温度：在大工业城市上空，由于有大量废热排放到空中，因此，近地面空气的温度比四周郊区要高一些。这种现象在气象学中称做"热岛效应"。

二、现阶段我国工业废气治理工艺发展现状

在对工业废气进行治理的过程中，针对不同的废气治理需求，开发了不同的处理工艺，例如吸收法、氧化法、吸附法、生物法、等离子法等。从我国现阶段的工业废气治理现状来看，燃烧氧化法和吸附法是应用最广泛的两种废气治理工艺，而生物法和等离子法是当前废气治理的前沿热点技术。

1.吸收法：通过吸收法对工业废气进行治理，是我国较为传统的一种治理方法。从原理上来看，吸收法就是在充分利用多种油类物质与VOCs互溶的特点，同时将高沸点、低蒸汽的油类作为吸收剂，来对VOCs废气进行吸收，从而起到废气治理的作用。在实际的吸收法使用的过程中，通常采用填料洗涤吸收塔作为处理的吸收器，而吸收剂大多采用柴油、灯油、碳酸丙烯酯及等材料，针对工业废气的特点，还会增加一些活性剂或乳液来提升对废气的吸收效果。通过吸收法对废气进行处理，优点在于操作简单、治理成本不高，缺点在于治理效率较低，而且对相关废气治理设备造成一定的损害。

2.氧化法：采用氧化法对工业废气进行治理，需要一定的条件支持，例如热能、催化剂、特定光源等，通过化学反应来对废气中的有害物质进行分解，使其分解为CO2和H2O。依据氧化法在处理废气中采用的工艺不同，可以进一步划分为燃烧氧化、催化燃烧氧化以及光催化三种方法。

燃烧氧化法：燃烧氧化法在实际的应用过程中有分为直接燃烧以及热力燃烧。简单的来讲，直接燃烧就是通过对易燃度较高的燃料，对废气进行氧化消除，这种处理方式通常适用于对浓度较高的废气进行处理。在通过热力燃烧法对废气进行处理时，并不会直接使用利用易燃的燃料进行燃烧，而是采用燃料来进行释放热量，从而对废气进行净化。通过高温的作用，促使废气中的有害物质氧化为CO2和H2O，从而实现清除废气的作用。

催化燃烧氧化法：顾名思义，催化燃烧氧化法就是在催化剂的帮助下，使废气在较低的温度条件下进行氧化燃烧，从而分解为CO2和H2O。这种废气处理方法的主要特点在于，在实际的处理过程中，对预热的温度要求不高，废气在进行精华的过程中处于无焰燃烧的状态，从而能够有效地提升废气治理的安全性，同时还能够对废气的浓度以及热值进行有效的控制，从而降低废气治理的成本。

光催化氧化法：这种废气处理方法，主要是通过对催化剂所具有的光催化特性，来促使废气发生氧化，从而分解为生成CO2和H2O。在实际的废气处理过程中，光催化氧化法常用的催化剂主要以金属氧化物和金属硫化物为主，常见的有TiO2、ZnO、Fe2O2等，在这些催化材料中，TiO2凭借其出色的催化性能和稳定性，得到了广泛的应用，所以现阶段我国废气治理过程中使用最多的催化材料主要就是TiO2。通过对光催化氧化法的应用，能够有效的将废气中的有害物质转化为无害的无机分子，而且在处理的过程中不会产生过多的副产物。然而，这一废气处理方法的缺陷在于，催化剂在使用的过程中经常出现活性丧失和难以固定的情况，而且在处理流量较大的废气时，并不能够起到很好的处理效果。

生物法：生物法净化污染物的过程，是通过污染物由气态转移到液相或固相表面的液膜中的传质过程，将污染物在液相或固相的表面吸附，然后被微生物降解净化。该技术适合处理无回收利用价值又污染环境的低浓度废气，属于目前世界上工业废气净化领域的前沿热点技术。国外在20世纪80年代开始进行技术基础开发研究，90年代初进行技术应用研究，90年代末则进入到工业实用技术及净化装置的推广应用阶段。目前在德国与荷兰就已有500多套生物处理废气装置，日本与北美也已经有了实际工程应用，废气处理风量也可以从几千到十几万m3/h。我国在90年代开始进行该项技术的研究，现在已有中试规模的生物法治理工业有机废气的应用实例。

三、工业废气的有效治理策略

充分结合处理对象的实际情况，制定针对性的处理方案。在制定相应的废气处理方案之前，首先要对治理对象有一个全面的了解，一方面要对治理的实际场所以及周围的环境状况进行了解，另一方面要对处理对象的污染情况有一个充分的了解，例如VOCs废气的组成成分，废气的浓度情况以及废气排放的相关条件等。除此之外，还要对废气治理工作的目标进行明确，在严格遵守国家和地方相关的环境标准的前提下，制定针对性的废气治理方案。

提升废气处理技术和设备选择的合理性。在实际的废气处理过程中，往往会涉及到多种处理技术和处理设备的应用。因此，如果能够结合废气处理的实际需求和特点，选择合适的处理技术和设备对废气进行处理，能够在提升废气处理效率的同时，节约废气处理的成本投入。加强对纳米气泡喷淋净化法的应用：纳米气泡喷淋净化法是一种以吸收法为基础的废气处理技术，在实际的应用过程中，它具有运行成本低，净化效果好的优点，具有极高的推广价值。

做好废气处理的善后工作。从现阶段的废气处理现状来看，由于技术条件的限制，在对废气进行处理之后，都会产生不同程度的副产物，例如废渣、废水等。很多处理团队在完成废气处理工作之后，就忽视了对这些副产品的处理，导致二次污染的现象出现。因此，在今后的废气处理过程中，要重视废气处理的善后工作采用有效的处理措施来对副产物进行处理，防止二次污染的现象出现。

四、结束语

总的来讲，现阶段在对工业废气进行处理的过程中会涉及到很多处理方法，不同的方法有着其自身的优缺点，在今后的废气处理过程中，必须要结合废气治理的实际情况以及处理技术和设备的特点，从治理效率和经济效益来两个方面来对处理技术和设备进行优选。同时，在今后的发展过程中，必须要加强对废气处理技术的研究和完善，对各项技术中存在的缺陷进行优化，在提升处理效率的同时，提升废气处理的经济效益，从而为废气治理行业的可持续发展奠定坚实的基础。

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