臭氧技術(shù)在有機(jī)廢氣治理中的應(yīng)用

臭氧技術(shù)在有機(jī)廢氣治理中的應(yīng)用摘要：臭氧技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛，可以應(yīng)用在廢水處理、普通廢氣處理和有機(jī)廢氣處理等多個方面。此外，對新興的光催化技術(shù)和等離子技術(shù)而言，其污染物處理原理與臭氧基本相同，臭氧技術(shù)是一種最有效、簡單的污染處理方式。本文所提出的臭氧催化法不僅處理效率較高，而且投資省、不會產(chǎn)生二次污染，值得大范圍推廣應(yīng)用。關(guān)鍵詞：臭氧技術(shù)；有機(jī)廢氣治理；應(yīng)用引言臭氧技術(shù)在廢水、煙氣和有機(jī)廢氣處理等不同領(lǐng)域都有應(yīng)用。目前，有機(jī)廢氣處理工藝如低溫等離子、光催化等技術(shù)，實質(zhì)也是利用臭氧來分解有機(jī)物，從而達(dá)到治理的效果。本文提出了一種直接采用臭氧處理有機(jī)廢氣的工藝方案，效率高、投資低、無二次污染。1有機(jī)廢氣治理簡述對有機(jī)廢氣治理的方式主要依據(jù)其各種成分的化學(xué)性質(zhì)，如果按有機(jī)廢氣的處理形式，也可以把有機(jī)廢氣的治理技術(shù)概括為兩個部分：濃縮回收以及分解消除。濃縮回收采用的方法包括吸附、吸收、膜分離、冷凝等，通過把有機(jī)廢氣中揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行濃縮之后進(jìn)一步回收和再生。分解消除則是充分利用熱、電、光、等離子體、催化劑以及微生物等手段，把揮發(fā)性有機(jī)廢氣徹底分解成二氧化碳和水等物質(zhì)，實現(xiàn)去毒目的。目前，對工業(yè)有機(jī)廢氣的治理技術(shù)相對來說已經(jīng)比較成熟，各種治理方法層出不窮，但也都存在局限性和適用性的問題。因此，只能統(tǒng)籌考慮廢氣的性質(zhì)、種類、凈化要求、濃度以及經(jīng)濟(jì)性等方方面面的因素，搭配選擇幾種有機(jī)廢氣治理方式綜合運(yùn)用，才能達(dá)到預(yù)期的處理目標(biāo)。2臭氧技術(shù)臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，其氧化還原電位達(dá)2.07V，氧化能力僅次于氟，是一種氧化能力極強(qiáng)的氧化劑，可用于氧化降解大多數(shù)的有機(jī)物，包括芳香族化合物、不飽和化合物、難生物降解有機(jī)物和具有毒性的危險有機(jī)物［1］。臭氧與有機(jī)物反應(yīng)的速度快，使用方便，不會產(chǎn)生二次污染。目前，臭氧技術(shù)在廢水處理和煙氣處理等多方面都有較多的研究和應(yīng)用。臭氧氧化技術(shù)是一種近年來備受重視的水污染治理新技術(shù)，在廢水處理過程中，臭氧與有機(jī)物的反應(yīng)是通過兩種途徑來實現(xiàn)的，一種是利用臭氧分子本身的強(qiáng)氧化能力，直接氧化廢水中的有機(jī)污染物；另一種是通過生成氧化能力更強(qiáng)的HO?來實現(xiàn)。水中臭氧發(fā)生的自分解反應(yīng)可表示為：O3+H2OT2HO?+O2O3+OH-TO2-+HO2O3+H2O?TO2?+HO?O3+HO?TO2+HO2?2HO2?TO2+H2O2從以上反應(yīng)關(guān)系式可以看出，酸性環(huán)境下的有機(jī)污染物處理主要通過直接氧化實現(xiàn)；而堿性環(huán)境下，通過HO?與分子實現(xiàn)，以保證處理效果?，F(xiàn)階段，廢水消毒、除色和除臭均可應(yīng)用臭氧技術(shù)。通過對臭氧技術(shù)的合理應(yīng)用，能有效改善水質(zhì)，降低由后續(xù)生化單元造成的沖擊負(fù)荷，使廢水自身具有可生化性，這對各領(lǐng)域廢水處理工作有重要現(xiàn)實意義。近幾年，因臭氧氧化時會產(chǎn)生十分復(fù)雜的不同中間產(chǎn)物，對污染物造成影響，無法徹底去除，所以其在廢水處理當(dāng)中的應(yīng)用有一定限制。目前，臭氧技術(shù)常用于污水的消毒、除色、除臭、去除有機(jī)物和降低COD等。采用臭氧可在一定程度上改善水質(zhì)，減小后續(xù)生化單元的沖擊負(fù)荷，以提高廢水的可生化性，對于制定合理的廢水處理策略意義重大。近年來，由于臭氧氧化過程形成復(fù)雜的中間產(chǎn)物導(dǎo)致污染物礦化性能較差，難以徹底去除，限制了其在廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用。非均相催化臭氧氧化技術(shù)利用固體催化劑促進(jìn)臭氧降解產(chǎn)生羥基自由基（HO?），可高效去除難降解有機(jī)物，同時具有易于回收等技術(shù)特點(diǎn)，得到了越來越多的研究關(guān)注和工程應(yīng)用。除此之外，由于臭氧能對有機(jī)廢氣中的不同污染物進(jìn)行協(xié)同脫除，所以當(dāng)前正致力于研究在有機(jī)廢氣處理過程中合理應(yīng)用臭氧技術(shù)。在燃煤過程中排出的NOx中，NO體積分?jǐn)?shù)一般可以達(dá)到90%~95%。但在x不斷增加的情況下，NOx對水的實際溶解度也在明顯增加，以NO2、NO3和N2O3為例，它們都具有可溶于水的特性?；诖耍绻趸袡C(jī)廢氣當(dāng)中含有的NO,則能在脫硫塔內(nèi)實現(xiàn)對SO2等有害廢物的有效處理。在低溫環(huán)境下，NO和臭氧發(fā)生的反應(yīng)可表示為:NO+O3TNO2+O2NO2+O3TNO3+O2NO3+NO2TN2O5NO+O+MTNO2+MNO2+OTNO3通常情況下，臭氧濃度大小、反應(yīng)時的溫度與時間等都會對臭氧作為氧化劑的脫汞效果、脫硝效果及脫硫效果造成影響。因此，確定合適的反應(yīng)條件，是采用臭氧技術(shù)達(dá)到理想處理效果的關(guān)鍵所在，同時也是取得良好經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的前提。3有機(jī)廢氣處理中對臭氧技術(shù)的具體應(yīng)用如今，有機(jī)廢氣處理行業(yè)正快速興起，光催化技術(shù)和等離子技術(shù)等一系列新興技術(shù)得到大范圍推廣應(yīng)用，不同處理技術(shù)有著不同的基本原理、特點(diǎn)和適用條件。雖然技術(shù)多樣，但是配套理論及設(shè)備往往不夠成熟?？梢?，臭氧仍是有機(jī)廢氣處理領(lǐng)域最簡單、有效和成熟的方法。3.1工藝方法臭氧催化法是通過臭氧與催化填料多相混合后與廢氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)。該工藝流程有著多項氧化催化方式（液相、氣相的氧化催化還原過程）。處理系統(tǒng)由臭氧主機(jī)和臭氧化催化處理罐兩大單元組成，臭氧主機(jī)產(chǎn)生的臭氧氣體導(dǎo)入臭氧催化處理罐內(nèi)的改性水系統(tǒng)和氣相氧化催化處理罐內(nèi)的永久性催化填料協(xié)同與廢氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，制備得到的O3不僅純度高且不含其他雜質(zhì)氣體及有害氣體，也是最安全、經(jīng)濟(jì)、便捷的O3制取方式。整個工藝在特制的密閉腔內(nèi)發(fā)生氧化還原、催化反應(yīng)，整個反應(yīng)過程安全無害，反應(yīng)后的最終產(chǎn)物為水和二氧化碳等無異味物質(zhì)。系統(tǒng)操作簡單、快捷且可智能控制。臭氧催化法的操作彈性大，運(yùn)行維護(hù)方便，且耗能低、無耗材、壽命長，催化填料為永久性催化填料，運(yùn)行費(fèi)用低，維護(hù)便捷。3.2工藝流程基于臭氧催化法工藝的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)共由兩部分構(gòu)成，其中的臭氧主機(jī)能產(chǎn)生滿足處理要求的臭氧氣體，然后將其輸送至分解塔后，與催化填料反應(yīng)，對有機(jī)廢氣進(jìn)行充分氧化分解。系統(tǒng)中的有機(jī)廢氣先進(jìn)入預(yù)處理塔，去除廢氣當(dāng)中的雜質(zhì)與酸堿物質(zhì)，然后在負(fù)壓的條件下進(jìn)入一級催化單元，對廢氣污染因子進(jìn)行初步分解，再通過引風(fēng)機(jī)進(jìn)入二級催化單元，進(jìn)一步分解污染因子，在一級和二級催化單元中，臭氧主機(jī)不間斷提供滿足處理要求的臭氧氣體，完成兩級催化處理的廢氣，通過排氣筒直接排放。廢氣處理系統(tǒng)的工藝流程如圖1。圖1廢氣處理系統(tǒng)工藝流程圖結(jié)束語有機(jī)廢氣治理對保護(hù)大氣環(huán)境具有的重要作用和意義，本文以臭氧技術(shù)作為主要研究對象，在簡單介紹臭氧技術(shù)原理、特征的基礎(chǔ)上，對其在有機(jī)廢氣治理過程中的具體應(yīng)用進(jìn)行分析，以此為臭氧技術(shù)發(fā)揮理想作用效果提供可靠依據(jù)。參考文獻(xiàn)王晶,王炳華，劉忠生,王海波.石化企業(yè)VOCs廢氣治理技術(shù)概述[J].當(dāng)代化工,2017,46(11):2338-2341+2345.于東盛，任高翔.揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)發(fā)展研究[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2017(18):110-111.楊會玲.我國voc廢氣治理的現(xiàn)狀及展望[J].化工管理,2017(16):135.⑷郝毅，于培勇.腐蝕性工業(yè)廢氣治理技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用[J].全面腐蝕控制,2017,31(05):69-71+82.[