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印刷行業(yè)中有機(jī)廢氣治理技術(shù)
印刷行業(yè)中有機(jī)廢氣治理技術(shù)【1】
[摘 要]本文結(jié)合我國(guó)印刷行業(yè)有機(jī)物廢氣污染現(xiàn)狀，對(duì)我國(guó)印刷行業(yè)中有機(jī)廢氣治理技術(shù)進(jìn)行分析，并著重介紹活性炭纖維吸附廢氣處理技術(shù)和高效干燥固化工藝以及對(duì)有機(jī)溶解劑揮發(fā)濃度的控制。
詳細(xì)探討熱力氧化法、探討吸附法、等離子體氧化分解法和膜分離法等有機(jī)廢氣末端治理實(shí)用技術(shù)，為印刷行業(yè)中有機(jī)廢氣的治理提供參考。
[關(guān)鍵詞]印刷行業(yè);有機(jī)廢氣治理;排放控制
一、引言
在有機(jī)廢氣排放行業(yè)中，印刷行業(yè)的廢氣排放占據(jù)較大比例。
當(dāng)前，我國(guó)印刷行業(yè)中普遍使用的是溶劑型油墨，該油墨揮發(fā)性較大，在調(diào)整油墨粘度過(guò)程中會(huì)使用到稀釋劑。
當(dāng)印制品處于干燥時(shí)，油墨的揮發(fā)性分組約在70%～80%，向空氣中排放大量的甲苯、苯、二甲苯等有機(jī)質(zhì)工業(yè)廢氣。
印刷行業(yè)中的有機(jī)質(zhì)廢氣一方面會(huì)造成嚴(yán)重的大氣光化學(xué)污染，若室內(nèi)空氣不流通將會(huì)形成溫室效應(yīng)，對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境造成影響，廢氣排放造成的污染甚至?xí)绊懼参锏某砷L(zhǎng)，人一旦將這種廢氣吸入體內(nèi)，將會(huì)對(duì)肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)造成損害，嚴(yán)重危害著人們的身體健康;另一方面，該廢氣較大的揮發(fā)性會(huì)對(duì)有機(jī)化合物資源造成極大的浪費(fèi)。
企業(yè)自身要對(duì)廢氣無(wú)組織的排放進(jìn)行嚴(yán)格的管控，引進(jìn)先進(jìn)的廢氣治理工藝和設(shè)備，遏制有機(jī)廢氣對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。
二、印刷行業(yè)有機(jī)廢氣治理技術(shù)
印刷行業(yè)中的有機(jī)廢氣治理技術(shù)主要有：熱力氧化法、吸附法、等離子體氧化分解法和膜分離法等，這些方法可以分為兩大類：第一類，將揮發(fā)性有機(jī)物分離回收;第二類，將揮發(fā)性有機(jī)物分解成為CO2和H2O。
(一)熱力氧化法
熱力氧化法由直接焚燒、催化燃燒和蓄熱式氧化三種方法組成，其工藝流程為：當(dāng)廢氣經(jīng)管道送入熱交換器時(shí)，廢氣加熱到催化燃燒所需的起燃溫度，經(jīng)過(guò)催化劑床層會(huì)發(fā)生催化作用，促使有機(jī)廢氣發(fā)生無(wú)焰燃燒，將廢氣強(qiáng)制分解為CO2和H2O同時(shí)釋放大量熱能。
這種方法能夠有效的除去廢氣中的有害物質(zhì)，在高溫環(huán)境下發(fā)生的催化作用而降低活化性能，由于催化劑的存在和反應(yīng)物的集中，在一定程度上加快了反應(yīng)，降低了耗能。
(二)吸附法
吸附法的關(guān)鍵在于吸附劑和吸附工藝設(shè)備的配置，吸附劑中含有：粒狀活性炭、活性炭纖維、沸石和分子篩等，它可以促使廢氣充分與它表面的多孔性固體物質(zhì)相接觸，將污染物吸附在固體表面，使其徹底與其他混合物分離，達(dá)到凈化的目的。
在吸附回收工藝流程中，廢氣的會(huì)經(jīng)蜂巢活性炭吸附凈化后排放到空氣中，VODsZ在蜂巢活性吸附炭上加熱而發(fā)生氮還原反應(yīng)，當(dāng)廢氣冷卻凝結(jié)為精蒸餾之后可以進(jìn)行回收利用。
活性炭吸附飽和之后，使用水蒸氣進(jìn)行脫附清洗，活性炭便可以使用多次。
這種方法適用于低濃度的廢氣治理，但與活性炭產(chǎn)生反應(yīng)的VOCs和大分子高沸點(diǎn)有機(jī)物不能進(jìn)行回收處理。
(三)等離子氧化分解法
等離子氧化分解法主要是通過(guò)電子射線激活、電離、裂解廢氣中的有機(jī)物，促使廢氣達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。
使用等離子氧化分解法通常會(huì)采用兩個(gè)系統(tǒng)。
其中，一個(gè)系統(tǒng)利用高頻等離子體技術(shù)加熱等離子，促使其快熟上升到較高的溫度，充分利用等離子體與蒸汽水相接觸，在高溫狀態(tài)下進(jìn)行分解。
另一個(gè)系統(tǒng)則是將高溫分解后的廢氣冷卻到約80℃，有效的防止二堊英等有害物質(zhì)在高溫狀態(tài)下再合成。
該方法使用與低濃度的廢氣治理，具有操作便捷，運(yùn)行成本低的特點(diǎn)。
(四)膜分離法
膜分離法治理廢氣效率高，它通過(guò)有機(jī)蒸汽結(jié)合體中壓力推動(dòng)透過(guò)過(guò)膜的傳遞速率，從而實(shí)現(xiàn)分離，該方法的關(guān)鍵部分在于膜元件。
為了確保膜分離法能夠順利進(jìn)行，要求膜的進(jìn)料側(cè)壓力要高于滲透后的物流側(cè)壓力。
當(dāng)壓縮后的混合物進(jìn)入冷凝器中時(shí)，膜蒸汽分離后亞太VODs可以進(jìn)行回收利用，而混合物中沒有冷卻的有機(jī)物則會(huì)通過(guò)膜的表面分成兩股物流，滲透物流中含有大量的有機(jī)物。
未透過(guò)的有機(jī)物會(huì)從系統(tǒng)中排除。
膜分離法具有節(jié)能高效的特點(diǎn)。
三、印刷行業(yè)有機(jī)廢氣治理措施
當(dāng)前，我國(guó)大部分印刷廠在生產(chǎn)過(guò)程中都存在著VODc以及其他環(huán)境污染問(wèn)題，難以從根本上控制和治理廢氣污染。
根據(jù)我國(guó)印刷廢氣污染的治理現(xiàn)狀，在我國(guó)新的印刷廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)中，VOCs法律要求對(duì)印刷廠和幽默制造廠嚴(yán)格控制有機(jī)揮發(fā)物的排放，并對(duì)有機(jī)廢氣的排放作了嚴(yán)格的規(guī)定，表一為印刷車間有機(jī)廢氣接觸限制及排放濃度標(biāo)準(zhǔn)。
(一)控制有機(jī)溶劑揮發(fā)濃度
在印刷工作完場(chǎng)后，應(yīng)該對(duì)產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)物的設(shè)施進(jìn)行密封，可以考慮采用密封刮刀結(jié)構(gòu)，通過(guò)密封管道傳送溶劑，這樣可以極大的減少傳送過(guò)程中有機(jī)物的揮發(fā)。
采用溶劑濃度實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)對(duì)溶劑揮發(fā)濃度實(shí)現(xiàn)反饋控制，最大限度的控制溶劑揮發(fā)。
通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)，若將溶劑中碳的含量進(jìn)行計(jì)算，每千克碳會(huì)釋放0.3千克的VOCs物質(zhì)。
在熱固輪轉(zhuǎn)膠印過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量揮發(fā)性的低沸點(diǎn)溶液，可以通過(guò)回收裝置回收有害的有機(jī)溶劑。
(二)應(yīng)用環(huán)保油墨
對(duì)油墨中的所含成分要嚴(yán)格的進(jìn)行檢測(cè)，不斷研制新的油墨配方，例如：可以采用水性材料替代有機(jī)溶劑，減少原材料中有機(jī)溶劑的使用量，在油墨的生產(chǎn)過(guò)程中減少對(duì)有害金屬的顏料的使用，以提高油墨質(zhì)量。
應(yīng)用環(huán)保油墨主要有以下三種：第一，輻射固化油墨。
該油墨不含溶劑，無(wú)VOCc問(wèn)題，對(duì)環(huán)境造成的污染較小;第二，水基油墨。
針對(duì)凹版印刷、柔版印刷和絲網(wǎng)印刷，可以代替溶劑產(chǎn)生水基油墨，這樣可以極大的降低水基油墨中的醇含量;第三，植物油基墨。
該油墨在膠印印報(bào)中得到廣泛的應(yīng)用。
在使用以上三種環(huán)保油墨事，還應(yīng)該加緊研發(fā)用于高速輪轉(zhuǎn)膠印機(jī)使用的無(wú)醇潤(rùn)版液，并推廣使用專門的油墨清洗劑。
(三)高效干燥固化工藝
要想在生產(chǎn)過(guò)程中節(jié)約用料緩解VOCc問(wèn)題，還需要研制和推廣新型干燥裝置控制系統(tǒng)和新的油墨干燥固化方式，并不斷優(yōu)化干燥系統(tǒng)工藝。
在確保印刷品的質(zhì)量的前提下，高效干燥固化工藝需要考慮以下幾點(diǎn)：降低VODc排放量;提高干燥系統(tǒng)在印刷過(guò)程中的熱能利用率;干燥系統(tǒng)的干燥效率要與印刷速度保持同步，確保印刷制品的質(zhì)量;針對(duì)溶劑含量高的印刷機(jī)可以在印刷過(guò)程中回收利用溶劑，降低VOCs揮發(fā)量。
在干燥裝置控制系統(tǒng)的的優(yōu)化工藝結(jié)構(gòu)中，以確保干燥效率為前提，優(yōu)化干燥箱熱風(fēng)噴嘴結(jié)構(gòu)，最大限度的減少熱風(fēng)耗量，將系統(tǒng)調(diào)至最佳的工作狀態(tài)不僅可以節(jié)約能源，還能減少VODs的產(chǎn)生。
在干燥裝置系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，要對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。
首先檢測(cè)印刷制品干燥表面的溫度，如發(fā)現(xiàn)溫度異常，則應(yīng)該在線反饋調(diào)整鋒風(fēng)速和熱量，這樣做同樣能夠達(dá)到節(jié)約能源減少VOCs產(chǎn)生的目。
固化優(yōu)化工藝具體可分為：反應(yīng)固化型、壓力固化、調(diào)溫固化、水基UV固化、熱燃燒固化和催化燃燒固化。
下面將重點(diǎn)介紹反應(yīng)固化型、熱燃燒固化型和催化燃燒固化。
在反應(yīng)固化型中，相互能發(fā)生反應(yīng)油墨與紙張充分接觸，油墨中的有機(jī)成分與紙張表面的涂布層發(fā)生反應(yīng)而迅速固化，不會(huì)額外產(chǎn)生VODs;熱然固化是在600℃～1000℃的高溫下，將油墨中的有機(jī)物蒸發(fā)為CO2 和H2O，揮發(fā)物質(zhì)的除去率在90%以上，若生產(chǎn)過(guò)程中不考慮一氧化碳和二氧化碳的影響，可熱燃燒固化后的有機(jī)物可以進(jìn)行循環(huán)回收利用。
催化燃燒固化能將VODs揮發(fā)量降低在10%以下，干燥溫度保持在350℃～600℃，相比直接燃燒干燥溫度，它可以節(jié)約投資成本，減少能源消耗，降低一氧化氮?dú)堄嗪俊?/p>
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，為了有效的治理印刷行業(yè)中的廢棄排放，企業(yè)必須規(guī)范環(huán)保審批，加強(qiáng)日常管理工作，相關(guān)政府機(jī)構(gòu)有義務(wù)引導(dǎo)印刷行業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)技術(shù)的革新，從源頭上控制印刷過(guò)程中揮發(fā)性有機(jī)物產(chǎn)生，既要督促企業(yè)進(jìn)行污染治理，還要對(duì)企業(yè)在污染治理方面給予政策上的支持。
參考文獻(xiàn)：
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印刷廠有機(jī)廢氣的生物處理技術(shù)【2】
摘 要：本文概述了生物法處理有機(jī)廢氣的三種主要方式：生物過(guò)濾、生物滴濾、生物洗滌器的工藝流程，以及它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
簡(jiǎn)述了國(guó)內(nèi)有關(guān)生物法處理印刷廠有機(jī)廢氣的進(jìn)展。
對(duì)影響生物法處理 VOCs 廢氣的主要影響因素，比如目標(biāo) VOCs 組成、填料選取、填料溫濕度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和pH 值、微生物等進(jìn)行簡(jiǎn)要總結(jié)和評(píng)述。
關(guān)鍵詞：印刷;VOCs;生物法;廢氣處理
1. 前言
印刷廠在印刷過(guò)程有機(jī)廢氣的排放包括兩部分，油墨在印刷單元的揮發(fā)和在干燥箱的散發(fā)。
有機(jī)廢氣大量揮發(fā)對(duì)工人身體和外界環(huán)境造成危害，國(guó)家已經(jīng)不允許隨便排放。
隨著近年來(lái)的霧霾危害，目前我國(guó)大氣污染已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重，所以這些廢氣要進(jìn)行處理后再排放。
印刷廠排放的有機(jī)廢氣特點(diǎn)是風(fēng)量大、濃度小。
大多數(shù)情況下予以銷毀處理，目前所見到的處理技術(shù)主要有催化燃燒，吸附-催化燃燒，對(duì)于比較集中的工業(yè)園區(qū)也有采用吸附回收技術(shù)。
與其他的有機(jī)廢氣處理工藝相比較而言，生物法具有較高處理效率、較低的處理費(fèi)用、簡(jiǎn)單的設(shè)備構(gòu)成、無(wú)二次污染、較好的安全性等特點(diǎn)，尤其對(duì)于微生物可降解性好的有機(jī)物顯示出它自身的優(yōu)越性。
印刷廠廢氣的特點(diǎn)剛好和生物法處理廢氣的特點(diǎn)相匹配，所以生物氧化法能不能成為印刷廠有機(jī)廢氣的有效處理技術(shù)，有待大量的實(shí)驗(yàn)與理論研究。
2. 印刷廠有機(jī)廢氣的主要組成和生物法處理的基本原理
印刷廠覆膜機(jī)所揮發(fā)出來(lái)的廢氣主要有甲苯和乙酸乙酯，甲苯和乙酸乙酯是使用比較廣泛的有機(jī)溶劑，存在于諸多染料或其他溶劑中，印刷廠中這兩種氣體占主要成分。
此外還有苯、二甲苯、異丙醇或正丙醇、丙酮、丁醇、乙醇、乙酸丁酯等，這些成分所占的比例相對(duì)較小，但也不能忽視它們長(zhǎng)期排放所造成的危害。
生物凈化是存在微生物體內(nèi)的一種氧化分解過(guò)程[3]，生長(zhǎng)于填料層中的微生物以廢氣中的有機(jī)成分為養(yǎng)分，經(jīng)過(guò)自身的生長(zhǎng)代謝，將其轉(zhuǎn)化為無(wú)用的無(wú)機(jī)物CO2和H2O或者細(xì)胞的構(gòu)成物質(zhì)。
按照被大多數(shù)人所公認(rèn)的生物膜理論，有機(jī)廢氣的分解要經(jīng)歷一下三個(gè)步驟：(1)有機(jī)廢氣進(jìn)入填料層中先和水接觸，不斷地溶解于水中;(2)溶解入水膜的有機(jī)廢氣在濃度差的推動(dòng)下擴(kuò)散到生長(zhǎng)有微生物的生物膜中，被微生物所捕獲;(3)微生物以擴(kuò)散進(jìn)來(lái)的有機(jī)物作為碳源進(jìn)行自身的生長(zhǎng)代謝，將其氧化分解為CO2和H2O。
3. 生物法的工藝與設(shè)備
目前生物法處理有機(jī)廢氣的主要工藝有生物過(guò)濾、生物滴濾和生物洗滌三種工藝。
近年來(lái)生物滴濾工藝在處理有機(jī)廢氣方面更是深得各個(gè)研究者的芳心，有了比較系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)。
3.1 生物過(guò)濾工藝
廢氣從塔底部進(jìn)入，通過(guò)填料層，被填料層中的微生物捕捉消化分解為CO2和H2O，達(dá)到凈化的目的。
這種裝置的填料層多由土壤、木屑、堆肥等混合而成，塔頂部噴灑循環(huán)水，為微生物提供生長(zhǎng)所需的水分。
填料層為微生物提供各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
3.2生物滴濾工藝
這種處理裝置和過(guò)濾裝置結(jié)構(gòu)類似，不同點(diǎn)在于填料層的組成和所噴淋的是微生物新陳代謝所需的營(yíng)養(yǎng)液。
它的填料層多由惰性材料組成，比如拉西環(huán)、碎石、陶瓷等。
塔頂?shù)膰娏苎b置將營(yíng)養(yǎng)液噴下，先在填料層上形成生物膜，隨后不斷為膜中的微生物提供營(yíng)養(yǎng)供其生長(zhǎng)，有機(jī)廢氣從塔底進(jìn)入接觸并擴(kuò)散到生物膜內(nèi)，被微生物捕捉分解。
4. 印刷廠有機(jī)廢氣生物處理的最新進(jìn)展
印刷廠有機(jī)廢氣中最主要的兩種有機(jī)廢氣是甲苯和乙酸乙酯，劉永慧、孫玉梅[4]等人研究表明當(dāng)甲苯和乙酸乙酯的混合氣體在過(guò)濾床中停留時(shí)間為1min 時(shí)， 過(guò)濾床對(duì)它們的去除效率已經(jīng)達(dá)到了90%。
華素蘭、王麗萍等人[5]采用甲苯專性降解菌株接種，采用生物滴濾法能有有效降解甲苯、乙酸乙酯等印刷廠中的有機(jī)廢氣。
當(dāng)每天需要處理的污染負(fù)荷連續(xù)供給8～12 h時(shí)，按照廢氣流量為8 400 L/ h，一周供給7d，總VOC保持550～750 mg/ m3的質(zhì)量濃度時(shí)，總?cè)コ试?5 %～90 %。
吳衛(wèi)軍[6]利用生物過(guò)濾塔對(duì)三苯混合氣體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究表明，在以三苯混合物馴化、篩選出來(lái)的優(yōu)勢(shì)降微生物作為降解菌，滴濾塔的凈化效率隨著入口濃度的增大而降低，反之亦然。
在氣體停留時(shí)間為84.8s，苯入口濃度低于132.2 mg/m3，甲苯入口濃度為418.2mg/m3時(shí)，不規(guī)則形陶粒填料濾塔對(duì)苯、甲苯的凈化效率也達(dá)到100%。
孫玉梅[7]利用生物過(guò)濾裝置處理氣態(tài)甲苯和乙酸乙酯很合氣體的研究表明，乙酸乙酯和異丙醇的濃度過(guò)高會(huì)明顯抑制甲苯的去除效率;異丙醇的濃度過(guò)高會(huì)明顯抑制生物過(guò)濾器去除乙酸乙酯的效率。
李云路[8]用滴濾法處理含甲苯廢氣的研究表明，生物滴濾池在N含量較低時(shí)性能大幅下降，而N源過(guò)多沒有明顯的提高去除能力。
C：N處于17.5以下微生物對(duì)甲苯的去除效率基本穩(wěn)定在90%以上。
5. 影響生物法處理印刷廠有機(jī)廢氣的因素
對(duì)于印刷廠有機(jī)廢氣來(lái)說(shuō)，目前生物法處理中主要有過(guò)濾和滴濾兩種工藝方式，尚未見到有洗滌工藝處理相關(guān)廢氣的研究。
5.1混合有機(jī)廢氣種類
生物法處理印刷廠有機(jī)廢氣時(shí)，有機(jī)廢氣不僅含有甲苯和乙酸乙酯，還含有其他成分的氣體，那么這些氣體的組成以及濃度的大小會(huì)對(duì)微生物的生長(zhǎng)造成一定的影響，有些會(huì)促進(jìn)微生物的降解，有些則會(huì)抑制微生物的降解。
Deshusses 等[9]采用生物過(guò)濾法處理乙酸乙酯和甲苯混合廢氣時(shí)，發(fā)現(xiàn)高負(fù)荷乙酸乙酯的存在抑制了甲苯的去除。
5.2填料
5.2.1填料種類
過(guò)濾器和滴濾器的填料成分相差很大，過(guò)濾器由于填料自身為微生物提供生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)成分，用的是有機(jī)填料，像木屑、堆肥等。
滴濾器使用無(wú)機(jī)填料，像陶瓷、碎石、拉西環(huán)等。
金順利[10]使用聚丙烯網(wǎng)狀纖維為框架，填充水溶性較低的有機(jī)礦粉復(fù)合而成的生物填料去除甲苯氣體，收到顯著的效果。
廖強(qiáng)、田鑫、朱恂等[11]使用陶瓷球填料進(jìn)行生物滴濾塔降解甲苯廢氣，處理效果較好。
孫玉梅、全燮、陳景文等[12]以堆肥和珍珠巖為填料采用生物過(guò)濾器去除乙酸乙酯效率達(dá)到99% 以上。
5.2.2填料溫度和濕度
微生物在生長(zhǎng)過(guò)程中，溫度的高低對(duì)微生物體內(nèi)酶的活性影響很大。
所以填料層中的溫度應(yīng)該保持在微生物所能適應(yīng)生長(zhǎng)的最佳溫度。
一般嗜溫型微生物的最適生長(zhǎng)溫度在25 ℃ ～43 ℃。
廖強(qiáng)、田鑫、朱恂等[13]在滴濾床中采用嗜溫型菌對(duì)甲苯的去除實(shí)驗(yàn)中，填料床最佳溫度為30 ～ 40 ℃。
填料的組成上來(lái)說(shuō)，填料的濕度只針對(duì)過(guò)濾工藝而言，如果濕度過(guò)大，通入的氧氣很難很難進(jìn)入生物膜內(nèi)，致使微生物得不到足夠的氧氣，使得降解效率降低。
也可能導(dǎo)致填料和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被沖刷下來(lái)，破壞真?zhèn)�填料層。
濕度過(guò)小會(huì)導(dǎo)致填料層出現(xiàn)開裂，降解菌得不到足夠的水分，效率一樣降低。
因此間歇性的從填料成上方噴淋循環(huán)液，保持填料層由足夠的濕度非常必要。
McNevin D 等人[14] 研究表明填料濕度保持在30%～80%(重量)，適宜范圍為40%～60%。
5.2.3填料營(yíng)養(yǎng)液及pH
微生物生存所需的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有水、碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽及生長(zhǎng)輔助素等。
在生物滴濾塔中填料層的pH可以通過(guò)添加營(yíng)養(yǎng)液的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，而過(guò)濾塔中微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要有填料來(lái)提供，所以它的pH比較難控制。
大多數(shù)微生物的適宜生長(zhǎng)環(huán)境pH為中性，所以盡量避免填料層中發(fā)生酸化。
黃永炳[15]生物濾池法處理低濃度甲苯有機(jī)廢氣的研究中最佳pH值為7～8，處于弱堿性環(huán)境。
5.3降解菌
降解菌是整個(gè)處理中最為關(guān)鍵的部分，如果降解菌選取的不夠準(zhǔn)確，得不到比較好的處理效果。
一般廢氣中有機(jī)成分比較多，所以處理廢氣的降解菌幾本沒有單一的菌種，大都是復(fù)合菌種。
王平宇等[16]通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)對(duì)假單胞菌屬的降解甲苯菌的生長(zhǎng)影響因素進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明：甲苯量>溫度>pH>接種量。
6. 總結(jié)
目前對(duì)于印刷廠廢氣中兩種主要廢氣甲苯和乙酸乙酯，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有相當(dāng)多的研究，尤其是滴濾工藝和過(guò)濾工藝，但大都是在實(shí)驗(yàn)室研究階段，還未見到投入現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中去。
對(duì)于其他有機(jī)廢氣處理方法而言，生物法低投資、高效率、低能耗等優(yōu)點(diǎn)已成為熱點(diǎn)研究課題。
目前印刷廠有機(jī)廢氣的種類比較多，而研究都只是局限與一種或一類有機(jī)物，所以所研究出來(lái)的單一的降解菌不能處理成分復(fù)雜的有機(jī)廢氣。
因此研究多組分氣體的降解條件、各組分之間的相互影響等問(wèn)題十分必要。
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有機(jī)廢氣治理技術(shù)【3】
【摘要】大多數(shù)企業(yè)在其生產(chǎn)活動(dòng)過(guò)程中都不免產(chǎn)生一定量的廢氣，這些產(chǎn)生的廢氣直接排放到大氣中就不可避免地對(duì)空氣造成污染，當(dāng)前的事實(shí)是工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢氣種類繁多，隨著各個(gè)國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)加強(qiáng)，廢氣治理技術(shù)也得以快速地發(fā)展，目前針對(duì)同一種廢氣存在著多種治理技術(shù)，不同治理技術(shù)的性能也會(huì)千差萬(wàn)別的。
本論文主要介紹了工業(yè)廢氣中有機(jī)廢氣的來(lái)源及其危害，并對(duì)當(dāng)前存在的廢氣治理技術(shù)進(jìn)行了分析，研究不同技術(shù)所存在的優(yōu)勢(shì)和不足，文章最后對(duì)高效率的有機(jī)廢氣處理技術(shù)進(jìn)行了介紹，展望未來(lái)有機(jī)廢氣治理技術(shù)的前景。
【關(guān)鍵詞】工業(yè)廢氣;有機(jī)廢氣;廢氣治理
1、有機(jī)廢氣的來(lái)源及危害
隨著石油化工行業(yè)的興起和發(fā)展，人類所生存的環(huán)境就逐漸發(fā)生惡化，大氣污染越發(fā)嚴(yán)重。
這就足以說(shuō)明，石油化工行業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中排放的廢氣是大氣環(huán)境污染的真兇。
這種廢氣排放量巨大，其中包含的有機(jī)物含量波動(dòng)性大，是有毒氣體，還可以燃燒，有些廢氣甚至有惡臭，廢氣的成分氯氟烴也是破壞臭氧層的罪魁。
除此以外，石化行業(yè)中的儲(chǔ)存設(shè)備，印刷廠以及其它石化相關(guān)行業(yè)都是產(chǎn)生有機(jī)廢氣的源頭。
面對(duì)大氣質(zhì)量的下降，環(huán)境的惡化，必須減少大氣中的有機(jī)氣體排放，這里面最有效的手段就是從源頭入手，這也是最為經(jīng)濟(jì)的手段。
廢氣污染會(huì)導(dǎo)致環(huán)境惡化加重，而最終受害的是我們?nèi)祟悺?/p>
有機(jī)廢氣對(duì)人體的危害是多方面的，來(lái)自不同行業(yè)的有機(jī)廢氣所具備的毒性也是有所區(qū)別的，最常見的幾種主要有機(jī)廢氣對(duì)人體的危害表現(xiàn)如下：苯類的有機(jī)氣體會(huì)造成人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損害，高濃度的苯蒸氣(含量達(dá)空氣的2%)可導(dǎo)致急性中毒身亡。
多環(huán)芳烴具有強(qiáng)烈的致癌特性，屬于嚴(yán)重污染物。
苯酸類有機(jī)氣體會(huì)是蛋白質(zhì)變性凝固，造成全身中毒。
腈類有機(jī)氣體可導(dǎo)致呼吸問(wèn)題，甚至窒息死亡。
硝基苯破壞神經(jīng)系統(tǒng)，影響臟器功能。
有機(jī)磷化物會(huì)導(dǎo)致血液中膽堿脂酶的活性降低，發(fā)生功能性神經(jīng)系統(tǒng)障礙。
在各種硫化有機(jī)物中，高濃度的硫醇是可能致命。
高濃度的含氧有機(jī)物環(huán)氧乙烷可致人死亡。
2、有機(jī)廢氣治理技術(shù)現(xiàn)狀
目前而言，治理有機(jī)廢氣比較普遍的方法有吸附法、吸收法、氧化法等。
這些方法雖然目前使用廣泛，不可回避一個(gè)問(wèn)題是效率不高，經(jīng)濟(jì)性低，因此在有限的環(huán)境治理投入下，帶來(lái)的環(huán)境改善效果也很有限。
2.1活性炭吸附法。
吸附是指液體或氣體附著集中于固體表面的作用，一般的活性碳都能發(fā)生這種作用。
根據(jù)選取的吸附材料以及吸附機(jī)理的不同，吸附法又可分成化學(xué)吸附和物理吸附。
化學(xué)吸附利用的是疏水鍵去除有機(jī)污染物的，例如用酚醛樹脂吸附劑去除鄰苯二甲酸二甲酯類物質(zhì)。
但是化學(xué)吸附劑，更多的是運(yùn)用在去除水相污染物當(dāng)中，用來(lái)去除有機(jī)廢氣的情況比較少見，究其原因是吸附劑與氣體接觸時(shí)間不夠長(zhǎng)，無(wú)法進(jìn)行有效的反應(yīng)，導(dǎo)致吸附效果達(dá)不到預(yù)期。
這就使得人們?cè)趯?shí)際生產(chǎn)中選擇物理吸附材料處理有機(jī)廢氣，比如活性炭、沸石等。
選擇這種孔狀結(jié)構(gòu)，比表面積大，物理吸附能力強(qiáng)的吸附劑符合去除有機(jī)氣體的要求。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，纖維吸附材料與蜂窩狀、顆粒狀吸附材料相比，具備更快的傳質(zhì)速率，因此，常常選擇纖維吸附材料，以提高去污效率。
2.2吸收法。
吸收法一般情況是指的是液體吸收法，其基本的原理是廢氣和吸收劑接觸很充分，吸收劑對(duì)于有害物質(zhì)進(jìn)行吸收，再經(jīng)過(guò)接吸收過(guò)程，從吸收劑中除去廢氣并提取吸收劑，這樣就使得吸收劑能夠被循環(huán)利用。
目前廢氣處理設(shè)備中噴淋裝置是使用吸收的原理進(jìn)行制作的。
物理吸收劑是利用的物質(zhì)具備相似相容的物質(zhì)特性，比如常見的吸收劑水，可以用于去除那些易溶于水的氣體，像丙酮、甲醇、醚，但是對(duì)于水溶性差的物質(zhì)水無(wú)法起到作用。
這就需要使用化學(xué)吸附的方法，其主要的原理是吸附劑上面的基團(tuán)與有機(jī)廢氣發(fā)生，就當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)吸收法的應(yīng)用，可以獲得以下經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。
一是國(guó)內(nèi)外研究者研究了不同溶劑吸收法對(duì)各種有機(jī)廢氣污染成分的處理效果，吸收劑主要包括有機(jī)溶劑、表面活性劑和水，還包括新型環(huán)保型吸收劑環(huán)糊精;因此廢氣種類不同，采用的吸附劑的種類也就不同。
2.3催化氧化燃燒法。
對(duì)于處理那些有毒、有害、沒有回收價(jià)值的氣體，如VOCs，氧化法是最佳的處理手段。
該方法的基本原理是VOCs同氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)生成水和二氧化碳，氧化反應(yīng)就好比燃燒過(guò)程一樣，最后得到的成分是對(duì)空氣無(wú)害的水和二氧化碳。
通常采用以下兩種方法促使氧化反應(yīng)的順利進(jìn)行：一種是加熱升溫，即熱氧化法，使得廢氣達(dá)到氧化反應(yīng)必需的最低溫度;另一種是催化氧化，催化氧化是指不改變反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)，向反應(yīng)環(huán)境中添加金屬催化劑，例如Pt、Pd、Ni等，廢氣中的有機(jī)污染物同氧化劑發(fā)生的氧化反應(yīng)，催化劑的存在可以大大降低催化燃燒所需要的溫度。
如何獲得高效的催化劑是催化氧化法的關(guān)鍵。
近些年來(lái)，人們一直致力與整體催化劑的研究，同顆粒狀催化劑比較，其在傳質(zhì)、傳熱、壓降性能等諸多方面表現(xiàn)出優(yōu)點(diǎn)。
3、有機(jī)廢氣治理技術(shù)展望
相比傳統(tǒng)的有機(jī)廢氣處理技術(shù)，因其存在諸多不足，隨著近些年生物技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)噲D在新領(lǐng)域利用先進(jìn)的生物技術(shù)治理有機(jī)廢氣，包括生物膜法和等離子分解法等。
3.1生物膜法。
人們利用自然界中的有機(jī)生物，特別是微生物降解過(guò)程來(lái)處理廢物是一種優(yōu)異的處理手段，我們知道采用生物膜法對(duì)有機(jī)污水進(jìn)行處理已有超過(guò)一百年的歷史，但是將其應(yīng)用于工業(yè)廢氣處理，特別是凈化有機(jī)廢氣卻剛剛起步。
國(guó)內(nèi)外對(duì)生物膜法處理有機(jī)廢氣的研究都處理理論實(shí)驗(yàn)階段，尚未獲得可以用于生產(chǎn)實(shí)踐的技術(shù)，不過(guò)其廣闊的前景已經(jīng)被業(yè)界所看好，生物膜法是也是機(jī)廢氣治理研究的前沿性課題。
生物膜法治理有機(jī)廢氣是指將微生物培養(yǎng)在多孔性介質(zhì)的表面，并讓污染氣體在填料床層中進(jìn)行生物處理，可出去其中的大部分有機(jī)污染物，并使之在空隙中發(fā)生降解反應(yīng);孔隙中的微生物消耗掉空隙中的有機(jī)污染物，并降解成水、二氧化碳和中性的鹽類。
3.2等離子體分解法。
利用等離子體分解法對(duì)氯氟烴進(jìn)行分解的技術(shù)已經(jīng)被用于工業(yè)生產(chǎn)了，該分解過(guò)程可以在短較短的時(shí)間內(nèi)完成，而且對(duì)裝置的規(guī)模沒有要求，在小型裝置內(nèi)也可以處理大量的氯氟烴等氣體。
等離子體分解法運(yùn)行設(shè)備包含兩個(gè)子系統(tǒng)，一個(gè)子系統(tǒng)是利用高頻等離子體急速加熱等離子體，使其溫度在短時(shí)間內(nèi)升高到約10000攝氏度，這就是超高溫加水分解系統(tǒng)，這是利用等離子體的化學(xué)作用與水蒸氣接觸進(jìn)行分解的原理。
另一個(gè)子系統(tǒng)是為了防止二惡英類的再度合成的排氣急冷系統(tǒng)，其可以把高溫分解的排氣急速冷卻到80°C以下。
組成一個(gè)完整的這種系統(tǒng)需要氯氟烴和水蒸氣的供給裝置和等離子體發(fā)生裝置，還需要反應(yīng)爐、冷卻罐和排水處理裝置等。
4、結(jié)語(yǔ)
有機(jī)廢氣的處理一直以來(lái)都是影響大氣環(huán)境的關(guān)鍵因素，工業(yè)高速發(fā)展以來(lái)，人們排放到大氣中的有機(jī)氣體不論是量還是類，都發(fā)生了質(zhì)的變化，環(huán)境治理刻不容緩。
減少環(huán)境污染最有效的途徑就是從源頭入手，降低有機(jī)氣體的排放，這就需要高效、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的有機(jī)廢氣處理手段，因此在傳統(tǒng)的處理技術(shù)上，研發(fā)新的處理技術(shù)就顯得格外重要了。
相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，創(chuàng)新性的有機(jī)廢氣處理技術(shù)也會(huì)被應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中去，降低甚至消除大氣中有機(jī)氣體的排放指日可待。
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