池更大的污染负荷, 同时具有很大的缓冲能力, 操作条
件也 易 于 控 制, 可 通 过 调 节 循 环 液 的 pH, 加 入
K
2
H PO
4
、NH
4
NO
3
等物质得以实现。
1. 5. 3 生物洗涤塔
生物洗涤塔通常由一个装有填
料的洗 涤器 和 一 个具 有 活 性污 泥 的 生 物 反应 器 构
成
[ 15]
。洗涤器里的喷淋装置将循环液逆着气流喷洒,
使废气中的污染物与填料表面的水接触, 被水吸收而
转入液相, 从而实现质量传递过程。吸收了废气组分
的洗涤液, 流入活性污泥池中, 通入 空气充氧后再生,
被吸收的气态污染物通过微生物氧化作用, 被活性污
泥悬浮液从液相中除去, 生物洗涤塔工艺中的液相是
流动的, 这有利于控制反应条件, 便于 添加营养液、缓
冲剂和更换液体, 除去多余的产物。
不同成分、浓度及气量 的气态污染物各有其有效
的生物净化系统。生物洗涤塔适宜于处理净化气量较
小、
浓度大、易溶且生物代谢速率较低 的废气; 对于气
量大、浓度低的废气可采用生物过滤床; 而对于负荷较
高以及污染物降解后会生成酸性物质的则以生物滴滤
床为好
[ 16~ 17 ]
。
1. 6 脉冲电晕法
脉冲电晕法基本原理是通过前沿陡峭、
脉宽窄 (纳
秒级 )的高压脉冲电晕放电, 能在常温、常压下获得非
平衡等离子体, 即产生大 量高能电子和 O、H 0等活性
粒子, 与有害分子进行氧化降解反应, 使污染物最终转
化为无害物
[ 18]
。 1988年以来, 美国就开展了电晕法降
解低浓度的挥发性有机物的研究。研究表明在环境通
常温度和压力下, 该法能达到较好的效率。
1. 7 膜分离法
膜分离法的基本原理是基于气体中各组分透过膜
的速度不同, 每种组分透过膜的速度与该气体的性质、
膜的特性与膜两边的气体分压有关。膜分离法净化有
机废气是根据有机蒸气和空气透过膜的能力不同, 而
将二者分开的。常用膜分离工艺有: 蒸气渗透、气体膜
分离和膜基吸收法
[ 19]
。膜分离技术用于气体净化上的
优点是投资费用低、分离因子大、分离效果好 (即净化
效果好 ), 而且膜法净化操作简单、控制方便、操作弹性
大。
1. 8 光分解法
光分解 VOCs有两种形式: 一种是直接光照在波长
合适时, VOC s分 解; 另一 种 是 催 化 剂 存 在 下, 光 照
VO Cs使之分解。
有研究表明, 有机氯化物和氟氯烃在 185nm 紫外
光照射下, 两种物质都能在极短的时间内分解, 卤代物
的分解速度大于氟氯烃; 三氯乙烯几秒钟内即能分解
成氧气、
氯气、氟气等。光分解可 产生中间产物, 可通
过氢氧化钠溶液 处理或延 长滞留 时间等手 段最终去
除。
光催化降解技术原理是光催化剂如 T iO
2
在紫外线
的照射下被激活, 使 H
2
O 生成 OH 自由基, 然后 OH 自
由基将有机污染物氧化成 CO
2
和 H
2
O
[ 20]
。用 T iO
2
催
化剂时可采用普通的荧光灯为光源来消除恶臭和非常
低浓度的污染物。受催化剂降解 效率的影响, 光催化
氧化法在工业上的应用还待开发。
1. 9 等离子体分解法
等离子体分解氯氟烃的技术 已到实用阶段, 植松
信行研究了利用等离子体的化学作用分解氯氟烃之类
难分解气体为无害物的应用。此技术可在短时间内进
行大量的 氯氟烃等 气体的 处理。此过 程采用 二个系
统, 一 系统 利 用 高频 等 离 子体 急 速 加热, 使 温度 达
10000 利用等离子 体的化学作用与水蒸汽接触进行
分解的超高温加水系统; 第二个系统是将高温分解的
排气急冷到 80 下的排气系 统
[ 21]
。该系统是由氯氟
烃和水蒸汽的供给装置、等离子体发生装 置、反应炉、
冷却罐以及排水处理装置等构成。
1. 10 微波催化氧化技术
微波空气净化技术是由填料吸附 - 解吸技术发展
而来, 是将传统解吸方式转变为微波解吸, 微波能的应
用大大减少了能量的消耗, 并缩短了解吸时间, 而且吸
附剂经 20次解吸后基本上保持原有吸附能力
[ 22 ]
。微
波解吸技术对空气的净化基本上与其在水处理中的应
用类似, 解吸原理都可以用 !容器加热理论 ∀和 !体积加
热理论
∀加以解释。国内外在水处理中均有此方面的
成功应用, 而在空气净化中的应用, 国外已有小规模的
成功范例, 国内尚处于起步阶段。
1. 11 变压吸附分离与净化的技术
变压吸附分离与净化的技术 ( PSA )是利用气体组
分在固体吸附材料上吸附特性的差异, 通过周期性的
压力变化过程实现气体的分离与净化
[ 23]
。 PSA 技术是
一种物理 吸附法。一般采用 沸石分子 筛作为 吸附剂
( 吸附容量大、吸附选择性强 ) 。在常温及一定压力条
件下, 可把有机废气中吸附在沸石分子筛上, 没有被吸
附的气体进入下一个工段。吸附有机废气以后的吸附
剂通过降压抽真空把有机物解吸, 使吸附剂再生。再
生后的吸附剂重新去吸附废气中的有机物, 以此循环
往复。 PSA技术是近几十年来在工业上新崛起的气体
分离技术, 具有能耗低、投资少、流程简单、自动化程度
57
有机废气处理技术研究进展
马生柏
汪
斌