前使用的金属催化剂主要是 P t、Pd, 技术成熟, 而且催
化活性高, 但价格比较昂贵而且在处理卤素有机物, 含

N、S、P 等元素时, 有机物易发生氧化等作用使催化剂

失活。非金属催化剂有过渡族元素钴、稀土等。近年

来催化剂的研制无论是国内还是国外进行得较多, 而
且多集中于非贵金属催化剂并取能得了很多成果。例

如 V

+ MO

(M: 过渡族金属 ) + 贵金属制成的催化

剂用于治理甲硫醇废气, P t+ Pd+ Cu催人剂用于治理
含氮有机醇废气。

由于有机废气中常出现杂质, 很容易引起催化剂

中毒, 导致催化剂中毒的毒物 (抑制剂主要有磷、铅、铋
砷、

锡、

汞、

亚铁离子锌、

卤素等

[ 4]

。催化剂载体起到节

省催化剂, 增大催化剂有效面积, 使催化剂具有一定机
械强度, 减少烧结, 提高催化活性和稳定性的作用。能
作为载体的材料主要有 AL

、

铁钒、

石棉、

陶土、

活性

炭、

金属等, 最常用的是陶瓷载体一般制成网状、球状、

柱状、峰窝状。另外近年来研究较多且成功的有丝光

沸石等

[ 5]

。对催化燃烧而言, 今后研究的重点与热点

仍将是探索高效高活性的催化剂及其载体, 催化氧化
机理。

1. 2 液体吸收法

液体吸收法是利用液体吸收液与有机废气的相似

相溶性原理而达到处理有机废气的目的。通常为强化

吸收效果用液体石油类物质、表面活性剂和水组成的

混合液来作为吸收液

[ 6]

。近年来, 日本人研究利用了

用环糊精作为有机卤化物的吸收材料, 根据环糊精对
有机卤化物亲合性极强的原理, 将环糊精的水溶液作
为吸收剂对有机卤化物气体进行吸收。这种吸收剂具

有无毒不污染, 捕集后解吸率高, 回收节省能源, 可反
复使用的优点。

1. 3 吸附法

吸附法的应用广泛, 具有能耗低、工艺成熟、去除

率高、净化彻底、易于推广的优点, 有很好的环境和经
济效益。缺点是设备庞大, 流程复杂, 当废气中有胶粒
物质或其他杂质时, 吸附剂易中毒。吸附法主要用于
低浓度, 高通量可挥法性有机物 ( VOCs)的处理。决定
吸附法处理 VOCs的关键是吸附剂, 吸附剂应具有密集
的细孔结构、

内表面积大、吸附性能好、化学性质稳定、

不易破碎、

对空气阻力小等性能, 常用的有活性炭、氧

化铝、硅胶、人工沸石等。

目前, 多数采用活性炭, 其去除效率高。活性炭有

粒状和纤维状两类。颗粒状活性炭结构气孔均匀, 除
小孔外, 还有 10~ 100nm 的中孔和 1. 5~ 5um 的大孔,

处理气体从外向内扩散, 吸附脱附都较慢; 而纤维活性
炭孔径分布均匀, 孔径小且绝大多数是 1. 5~ 3nm 的微
孔, 由于小孔都向外, 气体扩散距离短, 因而吸附脱附
快。经过氧化铁或氢氧化钠或臭氧处理的活性炭往往

具有更好的吸附性能

[ 7]

。

1. 4 冷凝法

冷凝法是利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸

汽压这一性质, 采用降低系统温度或提高系统压力, 使
处于蒸汽状态的污染物冷凝并从废气中分离出来的过

程

[ 8, 9]

。冷凝过程可在恒定温度的条件下用提高压力

的办法来实现, 也可在恒定压力的条件下用降低温度
的办法来实现, 一般多采用后者。利用冷凝的办法, 能
使废气得到很高程度的净化, 但是高的净化要求, 往往
是室温下的冷却水所不能达到的。净化要求愈高, 所
需冷却的温度愈低, 必要时还得增大压力, 这样就会增
加处理的难度和费用。因而, 冷凝法往往与吸附、燃烧
和其他净化手段联合使用, 以回收有价值的产品。

1. 5 生物法

生物净化实质上是一种氧化分解过程: 附着在多

孔、

潮湿介质上的活性微生物以废气中有机组分作为

其生命活动的能源或养分, 转化为简单的无机物 ( CO

、

O )或细胞组成物质

[ 10~ 12 ]

。现阶段主要工艺包括: 生

物过滤床、生物滴滤床以及生物洗涤床。

1. 5. 1 生物过滤床

生物过滤床是一种在其中填入

具有吸附性滤料 (如泥炭、土壤、活性炭等物质 )的净化
装置

[ 13]

。挂生物膜前, 在过滤床中掺入 pH 缓冲剂和

N、P、K 等营养元素 (如 NH

和 K

H PO

) , 当具有一

定湿度的废气进入生物滤床, 通过约 0. 5~ 1m 厚的生
物活性填料层时, 滤料中的微生物 (主要是细菌、放线
菌、

原生动物、

藻类等 )即可通过接触而捕获废气中的

有机物并将其作为自身生长的碳源。因此, 废气通过
生物过滤床后即可被净化, 而滤料层中的微生物在生
化降解污染物的过程中不断生长繁殖, 从而使生物滤
池的操作得以持续进行。滤料使用一年后一般呈酸

性, 要定期进行维护和保养。

1. 5. 2 生物滴滤床

生物滴滤池与生物滤池的结构

相似, 不同之处在于其顶部设有喷淋装置。生物滴滤
床使用的是粗碎石、塑料蜂窝状填料、塑料波纹板填

料、

陶瓷、

不锈钢拉西环、树皮、

活性炭纤维、微孔硅胶

等一类不具吸附性的填料, 填料的表面是微生物形成
的几毫米厚的生物膜

[ 14 ]

。废气通过滴滤池时, 废气中

的污染物被微生物降解, 生物滴滤池在营养供给和微
生物生长环境的调节方面具有优势, 可承受比生物滤

内蒙古环境科学

第 21卷第 2期

2009年 4月