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工业废气处理技术研究进展

本站     2019-3-22 10:49:52    

工业废气指的是工业场所如工厂、车间产生的废气,其一般包括二氧化碳、二氧化硫、硫化氢、氮氧化物、氯气等,由于这些气体对环境造成污染,需要求在对外排放前进行预处理,以满足国家废气对外排放的标准。工业废气的处理技术主要包括吸附、化学反应处理、生物处理等。由于各种处理技术都有其局限性,因此很多情况下会采用组合处理技术。以下介绍一些近期相关研究成果。

1.化学吸附法

化学吸附指的是采用化学反应的方法吸附处理工业废气,通常其具有针对性,针对不同的废气采用不同的吸附剂。例如:国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所采用膜气体吸收-氨法脱硫技术和自行设计的膜吸收塔开展煤化工废气脱硫实验研究,考察该项技术对煤化工废气中SO2的脱除效率、尾气中的氨逃逸量以及脱硫后吸收液的成分和纯度。实验结果表明膜吸收塔连续运行状态稳定,尾气中SO2浓度远低于国家允许排放限值,同时尾气中的氨浓度始终低于10mg/m3,对氨逃逸有很好的控制效果,脱硫后吸收液的纯度高,浓缩结晶后可用于生产高品质的硫酸铵。实验证实了膜气体吸收-氨法脱硫技术对煤化工废气处理的优异效果,且具备工业化应用的潜力。

中国矿业大学将超声波技术应用于雾化脱硫除尘一体化废气净化,该技术是国内首套同步解决烟气脱硫、除尘、脱硝(附带效果)问题的新工艺。其独创性地将超声波雾化装置引入工业废气净化装置中,配合自主研发的可再生循环使用的高效吸收剂,构成了独特的一体化工业废气净化处理系统。该系统在海螺水泥厂实际应用数据显示:与传统湿法脱硫工艺相比,该工艺能够显著提高脱硫效率,最高可达96%以上,除尘率可达80%,氮氧化物脱除率最高可达50%,可在脱硫的过程中达到废气同步净化的目的。同时该工艺布局合理且占地面积小,不但适用于新建项目的废气处理需求,还适用于对原有老旧废气处理装置的升级和改造要求,未来具有广阔的市场应用前景。

2.生物吸收法

生物吸收是一项新兴技术,指选用特定的微生物对废气进行吸收分解,该方法适用的浓度范围较广,无二次污染,但缺点是对成分复杂的废气或难以降解的VOC,去除效果较差。例如:浙江大学开发了一种采用吸收降解分段式生物反应装置处理有机废气,该装置包括底座和设置在底座上的填料吸收塔;底座内填有生物填料,为生物降解段;填料吸收塔内填有无机填料;底座内设有微孔曝气器,微孔曝气器的进气一端连接有进气口;填料吸收塔设有出气口。其原理是将菌种接种到无机盐培养液中培养,通入有机废气曝气驯化;将具有降解能力的微生物群落的营养液加入到吸收降解分段式生物反应装置中,并采用液体循环系进行循环,从进气口通入有机废气,有机废气在吸收降解分段式生物反应装置中停留处理实现有机废气降解。

中石化宁波工程有限公司开发了一种挥发性有机废气净化工艺,高浓度挥发性有机废气加压后送入生物洗涤塔自下而上流经塔内填料层,与附着在填料表面的溶液逆流接触,洗涤后在塔底得到的液相被送入生物反应器,塔顶溢出的废气送入氧化炉;低浓度挥发性有机废气从底部送去生物滴滤池洗涤后,气相部分进入生物滴滤池中部的第一填料层,生物滴滤池的顶部向下喷淋第一喷淋液;混合废气经由填料层吸附后,混合废气从生物过滤池的上部进入生物过滤池;第二喷淋液向下喷淋,与洗涤塔溢流过来的气相混合,经由第二填料层吸附后,气相被引出,送去除湿器,除湿后的气相送去活性炭吸附塔,经活性炭吸附后,净化合格的尾气放空。

青岛科技大学以生物滴滤法处理模拟甲苯和二甲苯废气,以甲苯和二甲苯为碳源,筛选并分离纯化了能够降解甲苯、二甲苯的4种高效菌株,并对它们的形态特征进行了观察和鉴别,确定了甲苯、二甲苯废气处理流程并进行了生物滴滤塔的初步设计。研究结果表明生物滴滤塔能够有效处理低浓度甲苯、二甲苯气体,处理效果受入口负荷浓度、气体流量、喷淋量等条件的影响。

3.展望

工业废气的排放对环境的污染会造成严重的后果,因此必须采取相应的环保措施来对其进行防治。随着社会的进步及企业的发展,在废气处理方面将面临越来越严峻挑战,解决这个问题需要从两方面同时进行,一方面要加强对企业的管控,另一方面要加快推进处理技术的研发并保证其得到落实。


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