化工废气治理技术研究进展

王梦乔

摘要：化工废气排放量大，废气污染物种类多、且经常伴有有毒有害物质排放，废气治理是化工企业急需解决的重要问题。本文将探讨目前国内外常见的废气处理技术的特点和适用条件，以供相关从业人员参考。

关键词：化工企业废气;物理-化学法;生物法

化工业是经济必不可少的重要组成部分，随着现代生活总体水平的提高，化工业也在一直发展。在发展的同时，其产生的环境问题也很突出，化工企业的废气主要来源于产品制造过程中原料发生的物理化学反应产生和原料储存、使用过程中的挥发。产生量大，种类多，毒性大是化工行业废气的显著特点。如何高效、经济的处理化工废气，成为急需解决的重要问题。经过国内外科研人员多年深入广泛的研究，现今较成熟的的化工废气处理技术有物理化学法和生物法。

一、物理-化学法

在化工企业传统的废气处理工艺中，往往采用物理化学原理进行废气处理。该方法对净化中高浓度污染废气有效。通过研发过程和具体应用，吸附法、吸取法、焚烧氧化法等特定废气处理技术现已逐步形成。

1.吸附法

吸附法处理废气原理是利用多孔固体（吸附剂）对气体中不同组分吸附能力的差异，促使气态污染物富集于吸附剂表面。吸附分成化学吸附以及物理吸附，一般以一种为主，也可能两种吸附同时发生。影响吸附的因素包括吸附剂种类、废气温度、湿度、多种污染物竞争吸附、吸附剂的再生性能等。废气经吸附剂的富集浓缩，经脱附后得到高浓度的废气，便于进行下一步的焚烧处理或冷凝回收。同时，脱附后的吸附剂得到了再生。目前，最广泛使用的吸附剂是活性炭和分子筛，以及转移速度更快、吸附容量更高的高分子合成材料。

2.吸收法

吸收法廣泛用作化工企业的废气处理，一般是利用气态污染物在液体中的溶解能力及或吸附剂与气态污染物的化学反应来达到分离净化污染物的目标。在化学工业中，常用水、酸、碱或有机溶剂等液态物质吸收废气，根据废气污染物的不同化学性质，利用水吸收去除废气中的易溶于水物质，利用酸/碱吸收去除废气中的碱/酸性物质。把吸收法当作预处理工艺，可以有效降低后续处理设施的电压。

3.冷凝法

在化工产品生产过程中往往会使用较多的有机溶剂，大部分会挥发到废气中，浓度较高，可以采用冷凝法对其进行回收。冷凝法不宜处理较低浓度的有机废气，因此一般用在预处理中，废气中VOCs浓度越高，处理效果越好，但往往处理后的尾气中浓度也较高，难以达到排放标准，需要与其他工艺串联使用。

4.焚烧氧化法

一般用于处理化工行业排放的不具有回收利用价值有机废气，特别是有毒有害废气，有机物完全燃烧会产生二氧化碳和水成分，同时可以大量释放热量，热能可回收利用。该方法净化彻底，对化工企业的一些特殊废气处理产生了积极的影响。在特定工艺的研发过程中，已经逐渐开发掺入各种催化剂以通过优化办法前提来提高效益。催化燃烧可以提高焚烧的去除效率，降低焚烧温度，减少能耗。蓄热式热氧化焚烧炉（RTO）也普遍应用于化工企业的废气治理中，通过回收热量，能够降低运行成本。采用RTO处理有机废气去除效率高，一般用在末端处理工艺中，去除率可在95%～99%，但对进入RTO中的含卤（尤其是含氯物质）废气量需要严格控制，以免生成较多的二噁英，增加后续处理难度。

二、生物法

近些年来，生物法愈来愈多地应用于化工业的废气处理过程。该方法主要利用微生物将废气中的有毒污染物代谢成简单的低分子物质。生物法处理废气有很多有优点，例如成本低、污染小、处理量大等，因此得到了众多科研人员的深入研究和开发。目前比较成熟的生物处理废气技术有生物吸收法、生物滤池等。

1.生物吸收法

又称生物洗涤，在生物吸收过程中，生物悬浮液在压力下喷洒，废气污染物进入水相。汲取了废气中有害物的混合液可以在活性污泥池中取得重新充分利用，废气中的污染物可以通过废水池中的悬浮活性污泥的吸附作用和代谢作用被去除和降解。生物吸收法适合处理水中溶解度较高、生物降解速率低的气体，适用于浓度高、气量小的场合。

2.生物过滤

生物过滤法主要是将提前加湿的化工废气通入生物滤池，在滤池中通过有机堆肥等具有生物活性的填料层的去除作用，可以把化工废气中的有毒、有害污染物存留在生物层中。在废气通入生物滤池的过程中，生物层中的微生物对于污染物的吸附降解，促使产生的小原子无害物质从生物滤池顶部吸出。李清雪等利用生物滤池法对二甲苯废气进行了研究，在实验温度为20～30℃，吸入空气中二甲苯浓度为200～800mg/m，浓度为6.2～24.7mg/L·h，时间为117秒，剂量为40L/h的条件下，去除率可达74%～100%。生物滤池较为适用于浓度低、气量小、浓度波动较大的废气，应用较为广泛。

结束语

化工行业的废气的有效处理仍是一个重要的环境难题，面对废气中复杂的污染物，单一去除工艺难以达到理想的去除效果。面对复合污染物时，需要选用不同的工艺进行组合，发挥不同工艺的特点，研究不同的组合下，化工废气的去除效果。同时，需要关注废气治理的技术可靠性和经济可行性，选择技术和经济最优的处理工艺来进行处理。废气污染的治理仍然是一个长期的挑战，需要对废气处理工艺进行不断的研究和优化。

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