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摘 要 如何優化油氣企業污水處理工藝，降低污水處理成本，提高污水處理效果，對于污水處理有著極其重要的意義。必須指出的是，油氣廢水處理系統的優化改造是一個非常錯綜復雜的問題，從目的上它不僅要基于污水水質分析，按照技術和經濟的要求，在條件允許的范圍內，利用各種方法，找出最佳的設計工藝方案，并在設計工況條件下，找出最佳的設施組合和最佳工藝參數。

關鍵詞 油氣企業；廢水處理； 方法

隨著石化企業和各項工業的不斷深入發展，全球性的環境污染日益破壞著地球生物圈幾億年來形成的生態平衡，并對人類自身的生存環境存在威脅。由于逐漸加重的環境壓力，當前世界各國紛紛制定嚴格的環保法律、法規和各項有力的措施，我國作為世界大國，對環境保護也越來越重視，并向國際社會全球性環境保護公約作出了自己的承諾。

1 廢水處理方法分類

根據使用技術措施的作用原理和去除對象，廢水處理法可分為物理處理法、化學處理法和生物處理法三類。具體如下：

1.1 廢水的物理處理法：

利用物理作用進行廢水處理，主要目的是分離去除廢水中不溶性的懸浮顆粒物。主要工藝有：

1.1.1 格柵和篩網 格柵是一組平行金屬柵條制成的有一定間隔的框架。把它豎直或傾斜放置在廢水渠道上，用來去除廢水里粗大的懸浮物和漂浮物，以免后面裝置堵塞。

1.1.2 沉淀法：利用重力作用，使廢水中比水重的固體物質下沉，與廢水分離。主要用于（a）在塵砂池中除去無機砂粒（b）在初見沉淀中去除比水重的懸浮狀有機物（c）在二次沉淀中去除生物處理出水中的生物污泥（d）在混凝工藝以后去除混凝形成的絮狀物（e）在污泥濃縮池中分離污泥中的水分，濃縮污泥。此法簡單易行而且效果好。

1.1.3 氣浮法：在廢水中通入空氣，產生細小氣泡，附著在細微顆粒污染物上，形成密度小于水的浮體，上浮到水面。主要用來分離密度與水接近或比水小，靠重力無法沉淀的細微顆粒污染物。

1.1.4 離心分離：利用離心作用，使質量不同的懸浮物和水體分離。分離設備有施流分離器和離心機。

1.2 廢水的化學處理法

1.2.1 酸性廢水的中和處理：

酸性廢水處理可以用投藥中和法、天然水體及土壤堿度中和法、堿性廢水和廢渣中和法等。藥劑有石灰乳、苛性鈉、石灰石、大理石、白云石等。他的優點是：可處理任何濃度、任何性質的廢水。

1.2.2 堿性廢水和廢渣中和法

投酸中和法可用藥劑：硫酸、鹽酸、及壓縮二氧化碳（用二氧化碳做中和劑，由于PH值低于6，因此不需要PH值控制裝置）酸性廢水及廢氣中有高達24%的二氧化碳，可用來中和堿性廢水。其優點可把廢水處理與廢水沉淀結合起來，缺點是處理后的廢水中硫化物、耗氧量均有顯著增加。

1.3 生物處理法：

利用微生物可以把有機物氧化分解為穩定的無機物的這一功能，經常采用一定人工措施大量繁殖微生物。

1.3.1 好氧生物處理法： 應用好氧微生物，在有氧環境下，把廢水中的有機物分解成二氧化碳和水的方法，主要處理工藝有：活性污泥法、生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化等，這種方法處理效率高，應用面廣。

1.3.2 厭氧生物處理法： 應用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無氧條件下降解有機污物，最后生成二氧化碳、甲烷等物質的方法。主要用于有機污泥、高濃度有機工業廢水的處理。如啤酒廠、屠宰廠。

1.3.3 自然生物處理法： 應用在自然條件下生長，繁殖的微生物處理廢水的方法。工藝簡單，建設費用和運行成本都比較低，但其凈化功能受自然條件的限制，處理技術有穩定塘和土地處理法。

2 油氣污水處理系統的工藝設計

在油氣污水處理系統的工藝設計中往往遇到以下問題：

2.1 工程設計人員大都是僅僅了解廢水水質的情況下，根據自己的工程經驗和直覺進行設計，這樣往往造成工程缺陷，使建成的處理系統處理廢水不能達標排放。

2.2 在有些設計中，因為對出水的達標要求嚴格，使設計出的工藝建設費用和運行費用偏高。

2.3 在許多現有的處理系統中，由于所要處理的水質發生改變，原有工藝不能針對目前的水質進行有效的處理。

如何優化污水處理工藝，降低污水處理成本，提高污水處理效果，對于污水處理有著極其重要的意義。

3 系統工藝改造的總體思路

污水處理單位廢水的水質為含有一定量難生物降解物質和油氣的有機廢水，各油氣行業排放的廢水所含污染物質不同，其相應的治理工藝流程也不同。生物處理因具有處理成本較低，并能大幅度去處有機污物和一定特性使得油氣廢水治理采用生物治理作為主要治理單元己成為共識。

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1 磷化氫氣體的應用

20世紀50年代末歐洲首次進行磷化氫熏蒸試驗，隨后美國和日本也進行了類似的研究，1975年磷化氫正式成為煙草工業可利用的熏蒸劑之一。但由于現在還沒有發現比其更具優越性的可以取代它的新品種，在目前和今后的一定時期內，它仍將是人類防治儲藏物害蟲的最重要最常用的手段之一。

“磷化氫熏蒸對泰國香米安全儲存的研究”《糧油倉儲科技通訊》2008年第4期曾報道，采用10g/m3高濃度磷化氫熏蒸后，在香米中檢測不到磷化氫殘留。對其食用品質指標基本不產生影響。

我國煙草行業目前還沒有制定“磷化氫在煙草及煙草制品中殘留限值”的標準，但是國家《糧食衛生標準》GB2715-2005中，對原糧和成品糧中磷化氫的殘留進行了規定，磷化物（以ph3計）最大殘留量≤0.05mg/kg。世界其他國家制定的在煙草干葉上的最大允許殘留量為磷化氫，0.1mg/kg（匈牙利政府，1997）。歐美許多國家都未制定磷化氫在煙草及煙草制品上的最大允許殘留量限值。

2 磷化氫凈化技術的發展

磷化氫氣體是一種具有穿透性、有毒害性氣體，當人體在高濃度磷化氫氣體中，會產生精神性窒息死亡。為了使倉庫熏蒸具有環保及遠離對人體危害的影響，我們必須對磷化氫熏蒸氣體進行處理。

近些年來，國內PH3凈化技術方法很多，可分為濕法和干法兩類。其中濕法主要是利用PH3的還原性在吸收塔內用氧化劑處理PH3的液相氧化還原法，它主要包括濃硫酸法、高錳酸鉀法、次氯酸鈣法、過氧化氫法、磷酸法和漂白精法。而干法是利用PH3的還原性和可燃性，用固體氧化劑或吸附劑來脫除PH3或將其直接燃燒等。但根據目前研究和試驗結果來看，固體吸附法（干法）來脫除磷化氫氣體不是很徹底，吸收效率不能夠完全達到90%，而采用化學吸收法（濕法）通過磷化氫與氧化劑發生氧化還原反應生成磷酸鹽和次磷酸鹽等無機鹽類可以徹底脫除磷化氫氣體達到95% 以上。

然而化學反應后的廢水中的其它有關指標，如SS（固體懸浮物）、PH（酸堿測定）、COD（化學需氧量）、總磷、總鹽等均能達到GB8978-1996《綜合污水排放標準》中的三級以上排放標準，但要滿足一級排放標準還需進一步進行反應研究。

3 磷化氫凈化新技術工藝及廢水處理工藝原理

采用的吸收劑為漂白粉，化學名稱為次氯酸鈣，作為凈化吸收劑已經廣泛應用于造紙、印染、消毒、化工等領域，且獲取容易，價格便宜。次氯酸鈣具有強氧化劑。遇水或潮濕空氣會引起燃燒爆炸。與堿性物質混合能引起爆炸。接觸有機物有引起燃燒的危險。受熱、遇酸或日光照射會分解放出刺激性的氯氣。磷化氫氣體凈化技術，就是需要次氯酸鈣的強氧化劑與磷化氫氣體發生氧化還原反應，方程式如下：

PH3+2Ca（ClO）2 =H3PO4+2CaCl2

只是在反應過程增加一種反應有機催化劑HR，這種催化劑有利于反應正向進行，由于在堿性環境下，ClO-和Cl-很容易發生歸中反應，生成Cl2。氯氣是一種有毒有害、高腐蝕的氣體，為了減少后續除氯氣，本反映有機催化劑HR有可與產生氯氣反應生成R鹽和次氯酸，由于氯氣反應量大，所以需要經常增加HR有機溶劑。

根據本反應我們可以知道，最終產物有R鹽、磷酸鹽、氯化鹽等鹽分，還有過量的次氯酸鈣，污水凈化工藝中，絮凝和沉析都是極為重要的，但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果，而沉析則用于污水中溶解性磷的去除。隨著沉析物的增加及較小的非溶解性固體物聚積成較大的非溶解性固體物，使穩定的膠體脫穩，通過速度梯度或擴散過程使脫穩的膠體互相接觸生成絮凝體.最后通過固―液分離步驟，得到凈化的污水和固一液濃縮物（化學污泥），達到化學除磷的目的。

根據化學沉析反應的基礎，為了生成磷酸鹽化合物，用于化學除磷的化學藥劑主要是金屬鹽藥劑。出于經濟原因，用于磷沉析的金屬鹽藥劑主要是Fe3+、Al3+和Fe2+鹽和石灰，這些藥劑是以溶液和懸浮液狀態使用的，但是鐵離子和亞鐵離子存在顯色反應，石灰但不利于磷化氫凈化反應，所以我們采用可溶性鋁鹽，反應式如下：

Al3++PO43-AlPO4，需要調整pH=6～7

鋁鹽特殊化學性質會形成大塊的絮凝體，這對于沉析產物的絮凝是有利的，同時還會吸附膠體狀的物質、細微懸浮顆粒。

需要注意的是有機物HR在以化學除磷為目的化學沉析反應中的沉析去除是次要的，但在分離時有機性膠體以及懸浮物的凝結在絮凝體中則是決定性的過程。

沉析效果是受PH值影響的，對于鋁鹽為6.0～7.0，因為在以上PH值范圍內AIPO4的溶解性最小。

4 工藝分析與總結

根據國內倉儲行業對產業環保要求的提高，我國環保政策的高品質、高標準要求，則該工藝滿足以下特點：

（1）采用國內領先環保技術，結合各行業設備間的特點，我公司這種技術完全滿足行業需求多功能多級設備凈化處理。

（2）資源充分回收利用，優先于治理后排放的原則。

（3）處理費用（投資與運行費），技術水平與環境效果協調優化的原則。

（4）處理深度與環境保護相一致的原則。

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一、有機廢氣的主要來源

現如今的全球大氣污染比較嚴重，尤其是我國的中部地區，各種大氣污染的嚴重形成了世上前所未有的“霧霾”，而這種情況的出現最為常見的一種大氣污染形式就是：工業有機廢氣的排放。同時，人們在日常生活中所使用的交通工具排放的尾氣，冬季取暖燃燒煤炭產生的氣體，電廠生產所產生的廢氣等等，這些廢氣的排放都是有機廢產生的主要來源，涵蓋了人類生產生活的各個方面，對人們的生命安全帶來了威脅，所以我們必須要做好廢氣排放的處理工作，保護環境。

二、有機廢氣處理技術分析

（一）熱破壞技術。對于熱破壞技術來說，主要適用于濃度較低的有機廢氣。根據處理流程，其燃燒方式有兩類：一種是直接性的火焰燃燒，此種燃燒在溫度和時間狀態都合理的情況下，熱處理效率超過90%。此方法的主要優勢是處理充分且投資低，缺點是在有機物濃度偏低及缺乏輔助燃料的情況下，難以充分燃燒。另外一種方法是催化性的氧化燃燒。催化燃燒技術可以使有機物燃燒的初始溫度得到有效減弱，在催化劑添加的條件下，基于氣流當中針對有機物采取加熱措施，便能夠發生化學反應，進而使污染物得到有效清除。但同時此類方法也存在一些不足，比如對工藝要求較高，金屬成本上也比較高，此外后續處理工作較為困難等。

（二）吸收技術。吸收技術的應用主要是在氣態污染物的處理過程中，吸收技術的原理就是對有機廢氣與液體和吸收液之間的相似相容原理，進而實現有機廢氣的處理。而根據吸收流程的不同，又將吸收技術分為物理吸收和化學吸收兩大種類。通常在吸收技術中的吸收劑采用的是液體的形態，并在一些混合劑一起運用的情況下（比如：液體石油、表面活性劑、水等），可以充分的吸收掉空氣中的有機廢氣。研究表明，液體溶劑的吸收方法可以處理很多的氣態污染物，是當前應用最為廣泛的一種有機廢氣處理方法。

三、現代有機廢氣處理方法

（一）脈沖電暈法。脈沖電暈法是通過在高電壓上加上一個脈沖電壓，從而在常溫常壓下產生非平衡等離子體，產生高能電子、氧離子、氫氧根離子等活性粒子，從而對有害有機化合物進行氧化降解，從而達到凈化有機廢氣的目的。實驗表明，在常溫常壓下，該法能夠取得較理想的效果。

（二）光分解法。利用光能將氣態有機污染物進行氧化分解的處理方法即為光分解法。目前研究比較火熱的是光催化降解技術，研究表明，絕大多數有機廢氣分子都能夠發生光催化分解。但是此方法受催化劑的影響比較大，因此還不能應用于工業生產當中。

（三）等離子體凈化技術。等離子體凈化技術又叫放電等離子體凈化技術，其主要是以高壓放電的形式對一些有機廢氣進行處理。在放電等離子體凈化技術的應用下，可以生成許多的高性能的電子和活性電子，這些電子和活性離子又可以形成等離子體，在解離平衡的作用下，等離子體可以將C-H與C-C的化學鍵進行斷裂，進而達到凈化空氣的目的。這項技術的應用過程操作較為簡單，并且節能性能較好，在處理有機廢氣中具有發展前景。

（四）PSA技術和光催化氧化技術。1、PSA技術主要是以有機廢氣組成和吸附材料在吸附方面的差異性為依據，同時結合周期壓力的改變，進而使有機廢氣被凈化和分離。此種技術在實際的廢氣處理過程的應用中具有產本低、耗能小、自動化的特點，在科學技術飛速發展的今天具有很重要的應用價值。2、光催化氧化技術利用的是光能將氣態有機污染物進行氧化分解，最終達到有機廢氣處理的目的。但是此項技術的應用必須是在光照的條件下進行的，并且在實際的應用過程中還要保證溫度和壓強在一定的規定范圍之內，故此項技術可以在一定的條件下進行使用。

四、工業有機廢氣處理技術展望

在上述的處理技術和方法中，熱處理方法和吸附處理技術是較為成熟的方法，成本較低，性能較好，所以能較大范圍的使用，而等離子體凈化技術、PSA技術和光催化氧化技術以及生物處理技術等，對于廢氣處理的更加徹底，效果更加明顯，但是這些技術還不夠成熟，不能夠大范圍的進行投入使用，需要有關的技術人員對其不斷的進行研究和改造，所以它們會成為未來有機廢氣處理技術的有效方法，是有機廢氣處理未來展望的體現。

五、結語

榱擻行Т理各種廢氣，必須提高處理有機廢氣的力度，在提高有機廢氣處理效率的基礎上達到減少投入的目的。在大力引進新技術的前提下，將其應用于工業生產。遇有含有多種成分的有機廢氣時，要采取多種處理工藝開展全面處理，爭取處理全部有機廢氣，以更好的保護人類生存的環境，做到人與自然的有機融合，實現人與自然的和諧發展，實現人類社會的可持續發展。

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引言

從20世紀80年代以來，中國經濟實現了持續30年的高速增長。伴隨著中國工業化水平的高速增長，能源消耗和環境惡化也呈現高速增長的趨勢。目前，盡管節能與環保在中國社會受到越來越多的重視，并采取了一系列的措施，但是，進入21世紀，中國的能源、環境問題仍然是最尖銳的矛盾之一。因此，節約能源、提高能源的利用效率仍是當今社會可持續發展的一大主題，工業能耗的降低更是其中的重要課題。本文通過闡述電子廠房中央空調系統對工業集塵器廢氣的回收利用，從而揭示其對節約能源的作用。

一、帶塵廢氣的處理方法

多數工業場所在對生產材料或半成品進行切割、打磨及鉆孔時，均會產生大量的粉塵。因此需要使用工業集塵器將這些粉塵進行收集、過濾，以提高生產環境的潔凈度。這部分由集塵器收集、過濾后的廢氣的風量是相當可觀的。對這部分廢氣的最終處理，往往都將其直接排放到大氣中。

現以電子廠房為例，由于電子產品的生產過程對生產環境的溫濕度有較嚴格的要求，因此大多數電子廠房都安裝有中央空調，對生產車間的溫濕度進行調節控制。而要使生產車間內空氣的溫度濕度維持在一定數值，需要耗費大量的能源（有數據顯示，這部分能耗占建筑總能耗的30%左右）。將集塵器從生產車間里收集的帶塵廢氣直接排放，相當于將中央空調處理好的空氣又抽走排放，空調系統就必須從室外引入新風來補充這部分被抽走的風量以維持室內的正壓要求。由于新風要經過空調系統處理后才能達到溫濕度要求的送風狀態，這勢必要消耗能量，形成很大的能源浪費。既然如此，那么如果能夠在這個環節上進行節能處理，提高能源的利用效率，對生產企業來說，將是節約成本及提高社會效應的新方向和思路。下面主要從夏季焓濕圖處理過程能量消耗的角度來分析集塵器廢氣的直接排放和回收利用兩種處理方法對中央空調的能耗影響及適用范圍。

二、集塵器廢氣直排的空調處理過程

集塵器廢氣直排，就是集塵器收集的廢氣不送回空調器而直接排向室外。為補充集塵器的排風，空調器必須從室外引入新風。空氣處理示意圖如圖1所示：

圖1

雖然，空調系統中新風量的確定還包括：按滿足人員衛生要求和維持室內正壓要求等。但是補充排風仍占據大部分的新風量，而且本文主要論述集塵器排風的處理對空調能耗的影響。因此，此處假設補新風量等于集塵器排風量，即GW= G排。

此部分新風需從室外狀態點與回風混合后經表冷器處理到機器露點，再經加熱器處理到送風狀態點，送風入室內。其夏季焓濕圖處理過程如圖2所示：

圖2

這個過程實質上包括了對所補新風的兩次處理過程，需耗費冷量QW冷和熱量QW熱。根據焓濕圖可得：處理新風至機器露點L所需冷量為QW冷=GW(iW-iL)；再將新風處理至送風狀態O點所需再熱量為QW熱=GW(iO-iL)。其中，GW為新風量，iW為室外新風狀態點焓值，iL為機器露點焓值，iO為送風狀態點焓值。

三、中央空調系統回收利用集塵器廢氣

中央空調系統回收利用集塵器廢氣，就是集塵器收集的廢氣送回空調器經處理后再送入室內。空調器無需再從室外引入新風來補充這部分排風量。空氣處理示意圖如圖1所示：

圖1

因此，無需耗費冷量QW冷和熱量QW熱。

四、工程實例

下面通過具體實例計算的數據，可以更形象地體現中央空調系統回收利用集塵器廢氣的處理方法的節能效果。

已知廣州地區某電子廠房生產間，室內設計參數為干球溫tN=22±1℃，相對濕度φN=55±5％；室內余熱量為Q=150kw，余濕量為W=0.0059kg/s，需總送風量48000m3/h，集塵器廢氣排風量為8000m3/h。計算夏季空調處理補充集塵器廢氣排風的新風所需的冷量及再熱量。

1.計算熱濕比：ε=Q/W=150/0.0059=25424

2.確定送風狀態點：在焓濕圖上根據tN=22℃及φN=55%確定N點，iN=45.5kj/kg， dN=9.1g/kg。

3.根椐i= iN-iO，可得iO= iN-i = iN-Q/G =45.5-（150×3600）/48000×1.2=36 .2kj/kg。過N點作ε=25424線交iO=36 .2kj/kg的等焓線，可得tO=16.1℃，dO=7.9g/kg。

4.過O點作dO=7.9g/kg等含濕量線交φ=95%，可得iL=31.2kj/kg。

5.查得廣州地區夏季室外空調設計狀態點iW=88.8kj/kg。

6.由上可得，夏季空調處理補充集塵器廢氣排風的新風所需的冷量為：QW冷=GW(iW-iL)=8000×1.2×（88.8-31.2）/3600=153.6kw；所需的再熱量為：QW熱=GW(iO-iL)= 8000×1.2×（36.2-31.2）/3600=13.4kw。

由以上計算過程可以得出：采用中央空調系統回收利用集塵器廢氣的處理方法，可節省處理新風的冷量153.6kw，節省新風的再熱量13.4kw，節能效果相當可觀。同時分析可以發現，上例是以車間全負荷計算得到的再熱量，如果是部分負荷的情況下，所對應的再熱量將更大，可節省的能量就更多，節能效果也更明顯。

從上面的分析和計算我們可以看到，電子廠房生產車間如果中央空調系統不對集塵器廢氣進行回收利用，就需要用到大量的冷量及再熱量，從而十分耗能，部分負荷時耗能更嚴重。所以對集塵器廢氣應盡可能采取回收利用到中央空調系統的處理方法。

五、集塵器廢氣回收利用的其它方式及使用要求

空調房間內集塵器廢氣回收利用不僅在有溫濕度要求的空調系統中有良好的節能效果，同時也可回用于有散熱、通風要求的環境中，例如空壓機房、配電房等的散熱降溫。但在回用前必須要求進行再過濾處理然后才可以送入房間。由于已經集塵器的過濾處理，廢氣所含粉塵比較少，廢氣可經初效過濾器及中效過濾器過濾后再送入房間。

結語

1.分析集塵器廢氣回收利用的處理方式對中央空調運行的節能效果明顯。

2.需增加回收利用的風管管道及過濾器的投資，但從空調系統或通風系統的運行能耗來看，在節能效果顯著。

3.除中央空調系統可回收利用集塵器廢氣外，其他有通風、散流降溫要求的場合也可利用從空調房間內回收的集塵器廢氣，其節能原理與前者是相同的。

參考文獻

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[2] 孫一堅，沈恒根. 工業通風，第四版，北京：中國建筑工業出版社，2010年

[3] 陳霖新.潔凈廠房的設計與施工.北京：北京化學工業出版社，2002年

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1醫藥化工企業的有機廢氣污染概況、組成以及關鍵技術

1.1醫藥化工企業有機廢氣的排放概況

當前，市場經濟高速發展，醫藥化學工業的發展也越來越快，導致有機廢氣的排放量急劇增加，且對有機廢氣的處理難度也相應加大。產生這種現象的主要原因大致有以下兩點：第一，傳統醫藥及化工行業的廢物排出方法為間歇性排出，因此，排出的大量高濃度的工業廢水會造成嚴重的空氣污染。例如，醫藥化工企業的周圍往往會有強烈的臭味產生，雖然這種臭味刺激性很強，但一旦進入了空氣中就會在很短的時間內迅速揮發掉，這也是空氣污染治理非常困難的原因；第二，醫藥化學工業排放的廢氣成分主要取決于其生產所用的原材料，所以，醫藥化學工業的廢氣排放也會因生產原材料的不同而有所不同。醫藥化工行業的有機廢氣主要和化學產品中的基本物質相關，其污染的主要特征是排放量大，污染點多，且會產生無規則的溶劑廢氣污染。而醫藥和化工廢氣污染的另一個特征則是排出過程無規律，時間間隔不穩定，且停留時間隨意變化，給廢氣管理造成了阻礙，并影響了后期處理工作的開展[2]。

1.2醫藥和化學工業有機廢氣組成分析

在醫藥工業的生產加工等環節中，最不可忽視的因素是溶劑，受藥品特性的影響，在制造環節中很多溶劑極易通過空氣揮發出去，進而排放出大量的廢氣，這些廢氣會嚴重污染環境。這些廢氣的主要成分包括甲苯、二氯甲烷以及丙酮等。試驗結果證實，排出的廢氣含量與周圍環境的污染程度成正比，一旦有機廢氣和空氣接觸，就會產生化學反應，從而形成惡臭等氣味；當人們聞到這種臭味時，身體會受到不同程度的影響。同時，由于有機廢氣的擴散速度和揮發速率都特別快，當工作人員長期處于這樣的環境時，就會嚴重損害其身體健康。

1.3醫藥化工行業有機廢氣治理的關鍵技術

目前，國內外已研發出多種有機廢氣的處理技術，并獲得了顯著成效。其主要技術包括冷凝法、吸附法、焚燒法和生物處理法[3]。①冷凝方法是一項廢氣預處理技術，該技術在處理含有水蒸氣較多的廢氣時，有較大的優越性，且能高效地利用廢氣中的有用溶劑，進而使廢氣中的廢水也能夠得到相應處理。但該工藝技術極易受廢氣冷卻水溫的影響，當廢氣含量較低時，再使用該工藝技術會產生不必要的資源耗費。②吸附法是一種利用吸收塔對有機廢氣進行生物處理的技術，該技術在處理溶水更高的廢氣時有較大的技術優越性，其處理過程也比較安全，是一項應用廣泛的廢氣處理技術。③化學焚燒法是對有機廢氣進行焚燒處理，該方法在處理可燃廢氣方面具有較大的優越性，同時，它還能利用化學催化劑使廢氣中的有機氣體迅速溶解，因此，可獲得較好的處理效率。然而，該法不適用于處理含硫元素、溴元素等高毒性化合物的汽車廢氣。④生物法是利用微生物對有機廢氣中所含的污染物進行化學處理，然后采用生物吸收、溶解等方式，使污染物逐步轉變為安全、無毒的物質。該方法的優點是所需資源較少，但用到的設備較多，占用土地面積較大，所以不適合所有的醫藥化工企業[4]。

2醫藥化工行業有機廢氣治理存在的問題

2.1廢氣處理措施的效率不高

目前，處理有機廢氣的主要方式包括冷凝法和吸附法。從工藝上講，這種兩方式在工藝技術上都相當成熟，對有機廢氣的處理效率也較高，但從實際的工作狀況來看，由于冷凝法冷卻效果改變幅度過大，導致冷卻成本較高，而吸附法投入較大，相應增加了整個醫療成本，因此，這兩種廢氣處理的效益都不高，且也不利于醫療領域化工行業未來的可持續發展。

2.2缺乏相應的管控措施

當前，政府部門對有機廢氣的管控與處理逐漸重視起來，但其管控措施只在大中型醫藥化工企業中十分突出。而對于很多小企業雖然在環境保護和廢氣管理方面作了部分調整，但因公司實力有限，政策調整力度又不大，導致對于有機廢氣的處理問題不能獲得完全緩解。在現實執行過程中，由于缺乏相應的管控措施，導致部分監理人員對廢氣污染問題沒有按相關規定嚴格執行，且還有一些醫藥化工企業不顧社會效益，只在有關環保部門突擊檢查時調整排污條件，降低廢氣排放量，而在相關部門檢測后仍然按以前方式排污[5]，導致有機廢氣的污染現象沒有得到有效改善。

2.3缺乏先進的處理技術

在醫藥化工行業中，所形成的有機廢氣存在著容易擴散、高濃度、不易降解等特性，因此，有機廢氣的處理工作困難很多，由于對其的處理技術要求較高，所以需要各公司在處理工藝上投入巨大的人力與財力。目前，國內廢氣處理技術水平和過去相比有了很大的提高，但在實際操作過程中仍存在諸多不足。如部分公司在進行廢氣治理時，仍應用傳統的冷卻技術和沖洗技術，導致廢氣治理效率較低。相關研究表明，大部分的醫藥化工企業在進行廢氣處理時，一般都使用傳統的吸附工藝。因為傳統活性炭、濾棉等材質的吸附法處理成本相對較低，但如果廢氣中的污染物超標，會導致濾芯等材料的處理能力隨著吸附率的增大而產生飽和效應，就可能產生效率迅速降低的現象。因大部分吸附劑都是無法再生的，且在使用吸附法處理化學廢氣的過程中，作業人員也非常容易中毒，所以該辦法的使用效益并不理想。而且，對于非水溶性溶劑廢氣的處理設備構造較為簡單，具有明顯弊端，很難長時間應用。此外，大部分情況下，企業都是在面對環境檢測時才使用設備，更多的情況是用環保設備應對環保檢查，而后續的處理卻不能保證同樣的標準，從而造成嚴重污染環境[6]。

2.4環境監管難度大，成本高隨著我國醫藥化學工業的快速發展，化工產品的更換越來越頻繁，導致醫藥化學工業出現了小、多、散亂的特征。由于這些中小企業布局的特殊性，產業內部結構競爭十分激烈，導致這些企業的經營方式存在兩面性，且對于環保部門的監管工作也是這樣。所以，環保部門的監管工作難度較大，必須投入更多的人力、物力與財力，來對這些分散的中小企業的進行管理和監察。

3醫藥化工行業有機廢氣治理的對策分析

3.1要采用更科學的排放標準

當前，要解決好在醫藥化工行業生產過程中產生的大量有機廢氣的問題，需要全面掌握其特性，并提出有針對性地解決對策，要建立合理的污染準則，限制有機廢氣的排放量，以此降低對自然環境帶來的嚴重污染。在這一階段，限制有機廢氣的污染與釋放時間是制藥化學工業中最關鍵的任務之一。因此，要科學合理地治理有機廢氣的污染情況，建立科學合理的污染規范是非常關鍵的一環。

3.2推廣并使用先進的處理技術

針對醫藥與化學工業在制造過程中產生的有機廢氣，除了要建立適當的規范之外，還應合理使用各種先進的處理技術。如熱破壞法，這種方法一般用于處理部分含量較少的有機廢氣，其效果較好，在其應用過程中主要用到催化氧化焚燒和直接火焰焚燒。催化法燃燒是利用空氣與催化劑的反應來減小有機廢氣的起燃程度，然后再通過對空氣加熱使有機廢氣進行化學反應，最后成功地消除廢氣中的污染。而直接燃燒法的處理效果也比較徹底，該方法的優點是投入小、使用時間長，在短時間和高溫的條件下，其處理效果就可達到99%。生物處理技術是通過運用微生物技術對廢氣中的生物進行重組，同時也利用生物進行代謝降解的處理，使處理后的產物對水、生物等污染較少，或以零污染的形式存在。其主要裝置包括氣體洗滌器、濾池處理等。而該方式和熱破壞法一樣，在低濃度有機廢氣的處理中效能很高，且操作簡便，成本較低，所以使用范圍十分廣闊。有機廢氣的處理方法若采用一成不變的方式就會不利于醫藥化工行業的技術進步和創新，所以，應加強對傳統廢氣的處理方法進行技術革新。當前，已經有不少以生物治理為主的凈化方案投入到了科學研究與實驗中，通過利用生物菌株凈化廢氣，在節省處理成本的同時，也提高了有機廢氣的處理效率。和傳統的活性炭吸附法比較，該技術在廢氣處理中更具生物活性，且處理效果也更高效，在其在末端處理方面也經常使用此類方式來取代傳統的處理方式，因為該方式具有很強的凈化能力。因此，相關部門要加強發展、研究新型科學技術，堅持創新的思路，以及大力推廣并使用先進的處理技術。

3.3提高國家藥品化工行業市場的準入門檻

對于提升中國醫藥化工行業的市場準入門檻，需要建立科學、合理的規范。在實際工作中，要針對以往醫藥化工企業有機廢氣治理和控制經驗，再根據目前有機廢氣的產生和治理過程的具體特征，積極、合理地運用最先進的有機廢氣處理技術，并提出更有效的治理辦法。要制定和貫徹科學、有效的作業標準，從實際出發。一方面，企業要明確內部的質量管理責任；另一方面，企業管理者也要對公司的生產工藝流程作出嚴格規范，并確保公司在生產過程中的排污管理上均能達到合格規范；同時，政府還要規范在制藥化學品領域的生產人員技術水平，以保證生產者能夠運用符合標準的工藝生產流程。

3.4建立嚴格的控制機制

長期以來，有機廢氣的污染問題一直制約著醫藥行業的發展，若要更好地解決將這一問題，應從政府各部門在廢氣污染管控與治理的角度出發。通過調查發現，在經濟發展緩慢的區域，醫藥化工企業往往扮演著重要角色，導致各地政府部門對環保違法行為和環境污染現象視而不見。這些舉措在短時間內會促進當地的經濟發展，但從長期考慮，廢氣污染帶來的環境污染是長久的、難以恢復的，會嚴重危害居民的身體健康。因此，各地政府部門應改變思維，對環保違法者加強查處力度，嚴格控制有機廢氣的排放量。

4結論

綜上所述，由于醫藥化工是化工行業中非常關鍵的分支，關乎著人類的生活健康，所以要避免有機廢氣對生態環境造成影響。針對我國醫藥及化工行業的有機廢氣污染的實際情況，要運用先進的處理方式，再依據科學合理的排放規范進行有機廢氣的治理。在企業未來的發展中，要順應時代的發展趨勢，不斷地變革和創新企業現行的管理體系和技術手段。由于醫藥化工行業有機廢氣的危險性很大，不僅處理過程繁瑣，其處理難度也較大，所以需要選用最合理的方式加以處理，并最大程度地減少有機廢氣對環境所產生的影響，以此為保護生態環境和人們的身體健康作出努力。

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前言

近年來,我國在大力發展工業的同時,給自然生態環境造成了極大的影響。工業生產中大量廢水廢氣的產生對人們的生存環境帶來了嚴重的污染,尤其是石油化工業生產過程中生成的廢氣對大氣和環境的污染最為嚴重。為了消除或減少石化工生產中的廢氣產生,有必要加大對廢氣處理技術的研究力度。

一、石油化工過程中產生廢氣中污染物的來源

在石油化工生產過程中都會產生大量的廢氣，關于這些廢氣中污染物的來源，我們在進行一些介紹與分析。

1、石油煉油過程中帶來的廢氣污染物來源

對于石油煉油來說，其工藝一般來說比較繁雜，因此在這一過程中會產生大量的廢氣。這其中包含了6 大類。第一是氧化瀝青尾氣，它主要的成分是苯并花，其來源主要的地方是在瀝青裝置中；其次就是在催化裂化過程中產生許多一氧化碳、二氧化碳及二氧化硫的催化再生廢氣；第三就是在催化再生廢氣中還包含的燃燒煙氣，它的主要來源是提供能源的鍋爐、焚燒爐及加熱爐之中；第四就是臭氣，臭氣中含有酚、硫及醇類物質，它是在脫硫、污水處理的過程中所產生的；第五就是含硫廢氣，它主要也是在回收硫的過程中所產生的，其中這類廢氣中不僅包含了硫類化合物，還有氨及硫化氫的出現；最后一種就是總烴，這是在這個生產過程中出現的最多的一種污染物，并且其來源也是非常廣的，在提煉的各個過程中都會有它的產生。

2、化工生產過程中帶來的廢氣污染物來源

在化工生產的過程中，也有很多污染廢氣的產生，在這個過程中我們主要只提到兩種，第一種是燃燒煙氣石油，這種廢氣的污染物主要還是二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳等這些常見的污染物，此外還會有粉塵的出現，給環境造成污染，這種燃燒煙氣石油的主要來源是在鍋爐、加熱爐、裂解爐、焚燒爐和火炬之中。另外一種產生的廢氣就是工藝廢氣，它是在整個化工生產過程中出現的最為常見及最多的廢氣，其中所包含的污染物也是很多的，其中主要還是一系列的烴類物質，包含了鹵化物、醇類及其它的像氰化物、一氧化碳、氮氧化物這些無機物。其中這些工業廢氣的主要來源還是甲苯裝置、對苯二甲酸裝置、環氧氯丙烷裝置。

二、石油化工廢氣的處理方法

石油化工企業在廢氣處理過程中的方法很多，從其作用原理上講則分三類：物理處理方法、化學處理方法和生物處理方法。

1、物理處理法

（1）吸附法主要用于對一些刺激性有機化合物的吸附，使用的載體一般是活性炭，因其表面積大，吸附能力強，再生能力好，可用于刺激性廢氣的脫臭處理。過濾法則主要用在粒徑較小的油煙霧的處理上。

（2）過濾法的處理介質常為玻璃纖維，因為處理的油煙霧直徑小，遇冷時會快速凝結，通過玻璃纖維能有效濾除有害的物質。

2、化學處理法

化學處理法主要是催化法，催化法的種類也很多，如催化氧化、接觸催化、光催化等。在催化中常用的催化劑也分貴金屬和非貴金屬、非金屬三類。在物理吸附中提到的活性炭也可作為催化劑用于廢氣的處理中。除催化法之外，放電分解也是一種較為常見的廢氣處理方法，其主要作用機制是利用高電壓放電產生非熱平衡等離子的過程中產生的高能電子破壞碳原子與碳原子、碳原子與氫原子形成的化學鍵，再經化學置換反應，將有害化合物轉化為無害化合物排出。

3、生物處理法

生物處理方法是利用微生物分解處理廢氣的方法，微生物處理廢氣是基于廢水處理方法發展起來的，對易溶于水的有害氣體可以考慮將其溶解在水中利用細菌進行降解，對于難溶于水的有害氣體，則需在真空中進行細菌講解。

三、具體廢氣處理技術

1、VOCs廢氣處理技術

對VOCs廢氣進行處理的技術有很多，但能夠進行深度凈化處理的技術不多，該技術就是其中之一。該技術比以往其他技術有多處創新，不僅僅體現在工藝流程、配套催化劑及關鍵設備等方面，更重要的是開創性性的開發出針對不同VOCs廢氣的四種典型石化工業廢氣深度凈化處理工藝，如：硫及總烴濃度均化―催化氧化、環氧丙烷/苯乙烯（PO/SM）廢氣雙系列催化氧化等。在該技術的支持下，相關工作人員還發明了四種典型VOCs廢氣催化氧化劑及具有脫硫和濃度均化雙功能的試劑。

2、生物分解處理技術

是一種成熟的處理有機廢氣的方法，它的技術前身為微生物處理廢水技術。以微生物為載體，將大氣中低濃度的有機廢氣作為附著在多孔、潮濕介質上的活性微生物的營養供給，通過一系列變化，轉化為簡單的無機物或細胞組成物質等。首先，有機污染物首先溶于水中。其次，溶于水中的有機物，在水中受到壓力差的作用進一步擴散，在擴散過程中被水中的微生物捕獲并吸收。最后，有機污染物在微生物體內經歷自身代謝后作為能源和營養物質被分解, 在生物化學反應過程中生成了無害的化合物。

3、放電等離子體處理技術

放電等離子處理工業尾氣是一項比較成熟的技術，它的主要放電形式是高電壓，在放電過程中得到一些等離子體，也就是說，在這一過程中，產生了大量的高能電子或O、OH、N 基等活性粒子，導致C ―H、C ―C 等化學鍵一一被破壞，在這一反映過程中，H、CL、F 等尾氣分子中的一些元素發生置換反應，最終生成CO2 和H2 O。即工業廢氣在經過放電這一環節后生成了大量的無害物質。

四、石化廢氣處理技術的發展動向

1、處理重心前移

盡管末端處理至少在目前還是減少廢氣排放的主要手段，但也出現了處理重心前移的一些趨勢。硫轉移催化劑的應用，使FCC再生煙氣不再經過脫硫即可符合二氧化硫排放標準的要求；使用低硫、低烯烴和低芳烴清潔燃料，從而在很大程度上解除了汽車尾氣處理的煩惱；煉油一化工一體化聯合工藝，給原油的充分利用提供了可能，因此也大大減少了VOC的排放。凡此種種，無不說明廢氣的處理不應僅限于末端。處理重心前移在某種程度上也是推行清潔生產和資源能源利用率得以提高的一種反映。

2、組合流程增加

一個單元過程原則上只能解決一種污染物或幾種性質相近的污染物的處理問題。然而廢氣組成通常是比較復雜的，石油化工廢氣尤其如此。它面臨的是廢氣多種組分的去除。這就決定了在選擇廢氣處理工藝時，必須考慮多種單元過程的組合，由此構成一個能夠滿足預定目標的組合流程。。

3、處理與回收并重

環境污染的根源在于對資源和能源的無節制攫取和非合理利用。因而減少環境污染的唯一出路也就是合理開發并盡可能提高資源和能源的綜合利用率。在石油化工廢氣處理領域，則集中表現為注重處理與回收相結合。熄滅煉廠火炬、將廢氣中的硫化物直接轉化為工業硫酸、FCC再生煙氣廢熱鍋爐、丙烯腈尾氣催化燃燒處理廢熱回收、利用煉廠尾氣生產化工產品等等。這些都是廢氣處理與資源和能源回收并重的實例。

結論

通常，不同的生產單元因其不同的操作技術及廢氣種類會采用不同的廢氣處理方法。我國的石油化工企業在處理廢氣時常通過對處理工藝單元的組合實在有機廢氣的優化處理，同時在眾多處理方法中選擇最合理有效，性價比最高的方法。在廢棄處理的過程中遵循充分利用可回收成分和避免產生新污染兩個原則，做到在做好廢氣污染處理的同時提高經濟和環境效益，達到雙贏的目的。

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石油化工企業生產過程中產生的廢氣成分相對復雜，主要有粒子類物質、含硫化合物、含氮化合物和一氧化碳及有機化合物等，它們通過一定的排列組合構成了主要的大氣污染源。就廢氣中各種物質及化合物的產生有著不同的來源。一般而言粒子類物質主要產生于電力、建材、輕工業、石油化工、冶金等行業工業生產過程中所產生的煙霧、煙塵及生產性的粉末等。按照粒子類物資粒徑的大小被分為粗粒粉塵、細粒粉塵、煙、霧等。

含硫化合物主要由二氧化硫和硫化氫兩種，這兩種物質排放到空氣中達到一定濃度時會對人類的健康產生不利影響，同時也是酸雨形成的重要物質。大氣中的二氧化硫主要來源于燃燒的礦物燃料，而硫化氫多半來源于煉油、硫化染料等行業的生產。就石油化工行業而言，其生產過程由煉油到下游人造絲等石化產品的生產制造會產生一定的硫化氫對大氣造成污染。

有機化合物的主要組成部分是碳氫化合物，如烷烴、烯烴、芳香烴等，此外還有一些含硫或含氮的有機化合物。這些有機化合物的主要來源是石油化工廠或者煉油廠的生產過程，這些污染源有著惡臭或者刺激性的氣味，會對人體器官產生毒害影響，常含有一定的致癌物質。

廢氣中的含氮化合物主要成分是一氧化氮和二氧化氮，它們多數由于煤炭或者石油制品的燃燒而產生，同時也可能產生于硝酸、炸藥或者氮肥的生產制作過程中。含碳物質的完全燃燒和不完全氧化都會有一氧化碳的產生，比如汽車尾氣、石油化工生產中的催化裂化過程中所產生的煙氣等中都含有大量的一氧化碳。

鹵素和它的化合物也是一種常見的大氣污染物，它的主要來源是含有氯和氯化氫的廢氣是氯堿廠以及利用其作為工業原料的工廠，氯化氫則來源于磷肥生產的過程和電解鋁工業等。

二、常用廢氣處理技術種類

針對石油化工生產過程中產生的不同污染源，通過對其分類，有針對性的重點處理某種具體的污染物，能夠有效的減少大氣污染提高環境質量。具體而言，石油化工產業廢氣處理技術主要有以下幾種。

1.廢氣的催化燃燒技術。該種技術又被成為催化氧化技術或者接觸氧化技術，是在較低的溫度下降反應器在中的催化劑予以催化，使得廢氣中具有可燃性的成分進行氧化分解的處理方式。催化燃燒所選用的催化劑可以根據它們的活性組分進行分類，主要是鉑2等貴金屬和鈷3等非貴金屬，根據廢氣的不同成分和性質選擇不同的催化劑實現其催化燃燒的氧化分解。

2.刺激性和惡臭氣體的吸附技術。通常而言，對于惡臭和刺激性氣體的處理方式有燃燒、吸附、生物脫臭等方法。吸附技術是利用活性炭較大的表面積和對廢氣中多種組分的吸附能力，這種技術可以適用于不同濃度惡臭和刺激性氣體的吸附，加之其較強的再生能力因而具有較為廣闊的使用范圍。其中具有某些化學性質的活性炭還能夠在其吸附性充分發揮的同時實現良好的催化活性，從而將惡臭和刺激性物質進行氧化處理為低臭、無臭的物質。

3.有害煙霧的去處技術。由于有害煙霧的粒徑較小在空氣中呈現為一種霧狀能夠隨著空氣的運動實現其擴散的微小野地。該種煙霧是溫熱氣體遇到冷氣流溫度急劇降低凝結而成的，在石油化工企業中有害煙霧主要是油霧、鹽酸霧等。鑒于有害煙霧的粒徑相對較小，可以利用玻璃纖維過濾的方法將該種有害煙霧予以濾除。

三、中國石油化工廢氣處理技術及效果

上述三種技術能夠有效的濾除或者防治石油化工生產過程中產生的廢氣，但是在我國生產實踐中常用的廢氣處理方法主要有生物處理技術、催化脫硫工藝等。

生物處理技術，利用微生物實現對有機污染物的生物降解從而實現污染防治。該種技術的發展方向是有針對性的培養菌種并且優化菌種的生存條件以此來提高生物降解率，同時通過對生物填料的物理性能、使用壽命等方面的改善來降低投資和耗

能。其具體工作原理是先將污染物實現由氣相到液相的轉移然后由微生物吸進入液相的污染物，最后污染物進入微生物體內的有機物的代謝過程，實現對其分解將污染物轉化為無害的無機物。其具體工藝流程是把氣浮混凝反應池油污泥濃縮池等設施加蓋后的廢氣通過高壓風機送人洗滌塔，經洗滌后的廢氣由管道送入生物處理裝置底部，廢氣經生物濾池填料吸附、生物氧化處理，凈化后的尾氣通過排氣筒排入大氣環境。通過反應池和活性炭等設備和物質的綜合應用實現廢氣的無害化轉化。生物處理技術在充分利用生物機能的前提下實現對有機廢物的治理，充分利用生物規律保證治理結果，在實際應用中取得了較好的效果。但是我們也應該看到生物處理技術作為處理工藝的相對復雜，在投資和實驗方面有一定的劣勢。

催化脫硫技術是較為新型硫化物處理方式，能夠含硫化物廢氣中的絕大多數硫脫去，并且可以將從硫化物中脫去的硫予以回收利用。作為石油化工企業主要污染物的硫化物，對環境的影響較大，而回收后的硫可以制成硫酸等繼續用于工業生產。該種廢氣處理技術能夠將廢氣中的硫充分利用并且沒有新的廢氣或者廢水的產生，其脫硫的效率也相對較高，加之費用成本低等使該種技術在工業生產中具有較大的應用空間。

放點等離子處理法。這種方法主要用于工業廢氣的處理，是利用高電壓放電的形式來獲得大量的高能電子或者高能電子激勵產生的氧、氮基等活性離子，并且破壞碳氫結構的化學鍵，使得廢氣中的有機化學成分發生一種置換反應，最終結合形成沒有危害的二氧化碳或者水。該種技術在我國石油化工廢氣處理中也得以應用和發展，對于等離子反應器的性能有了進一步的研究。對于等離子器，在使用雙極性脈沖高壓技術時，能夠使氯苯和甲苯的分解率得到一定的提高，這種研究的進步和發展能夠有效的解決石油化工廢氣污染的問題，使得廢氣處理技術和設備有了更新的發展。

tio2光催化法。該種處理技術日漸被重視的一種處理技術，它充分利用tio2的化學穩定性、無毒化、成本較低、獲取方便等特點實現對含氯有機物廢氣的光催化降解。在實踐應用中研究者對tio2光催化的改性和其負載修飾的方法來擴大使用范圍，從某種程度上實現了對石油化工生產過程中產生的含氯有機廢氣的處理。這一技術在工業廢氣處理中具有反應率高、速率快、溶劑分子不會對其影響等優點但是該種技術在使用中也存在一些技術難題，為其推廣應用和深入研究提供了一定的空間。

我國石油化工廢氣處理技術是針對不同的生產過程中產生的污染物不同有針對性適用廢氣處理方式，并且在處理方式選定還通過處理工藝單元的組合實現對有機廢氣等的優化處理。廢氣處理過程中所要遵循的原則是盡可能不再產生新的污染物并充分利用廢氣中的可利用成分，在有效治工業廢氣污染的同時也實現了對廢氣資源的有效利用，較少工業生產中斷的浪費。而每一廢氣處理技術的使用并非孤立的，針對廢氣成分的不同，采用安排合理分工明確的處理技術的組合和工藝的完善，有效的實現廢氣處理的效率和效益，實現經濟和環境的和諧發展。

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引言

大氣污染是我國亟待解決的環境問題，其中工業廢氣是污染的重要來源。有機廢氣是工業廢氣最難處理的部分，這種氣體能夠對人們的身體健康產生嚴重的損害，也給國民經濟造成嚴重損失。

1、有機廢氣處理技術的重要性

我國經濟的持續發展，為化工企業的崛起提供了外部環境，但是，隨著我國工業化進程的不斷加快，卻忽略了對環保的投入，工業廢氣的排放量不斷增加，對環境造成的污染也日益嚴重。當大量的廢氣排放到空氣中，不僅會對空氣質量產生嚴重影響，同時也會對人體健康造成嚴重的危害。為了重現綠水藍天，就需要不斷加強工業廢氣的處理，而對工業廢氣處理的技術研究也就擺在人們面前。有機廢氣是工業廢氣中污染性較強、處理難度較大的一種，而且有機廢氣進入到人體呼吸道之后，對人體的呼吸、血液、肝臟等都會產生嚴重的影響，因此有機廢氣的處理也受到了越來越多的重視。

2、有機廢氣治理技術現狀

目前而言，治理有機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，不可回避一個問題是效率不高，經濟性低，因此在有限的環境治理投入下，帶來的環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生這種作用。根據選取的吸附材料以及吸附機理的不同，吸附法又可分成化學吸附和物理吸附。化學吸附利用的是疏水鍵去除有機污染物的，例如用酚醛樹脂吸附劑去除鄰苯二甲酸二甲酯類物質。但是化學吸附劑，更多的是運用在去除水相污染物當中，用來去除有機廢氣的情況比較少見，究其原因是吸附劑與氣體接觸時間不夠長，無法進行有效的反應，導致吸附效果達不到預期。這就使得人們在實際生產中選擇物理吸附材料處理有機廢氣，比如活性炭、沸石等。選擇這種孔狀結構，比表面積大，物理吸附能力強的吸附劑符合去除有機氣體的要求。實驗數據表明，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，吸收劑對于有害物質進行吸收，再經過接吸收過程，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利用。目前廢氣處理設備中噴淋裝置是使用吸收的原理進行制作的。物理吸收劑是利用的物質具備相似相容的物質特性，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，但是對于水溶性差的物質水無法起到作用。這就需要使用化學吸附的方法，其主要的原理是吸附劑上面的基團與有機廢氣發生，就當前國內外對吸收法的應用，可以獲得以下經驗總結。一是國內外研究者研究了不同溶劑吸收法對各種有機廢氣污染成分的處理效果，吸收劑主要包括有機溶劑、表面活性劑和水，還包括新型環保型吸收劑環糊精；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

對于處理那些有毒、有害、沒有回收價值的氣體，如VOCs，氧化法是最佳的處理手段。該方法的基本原理是VOCs同氧氣發生氧化反應生成水和二氧化碳，氧化反應就好比燃燒過程一樣，最后得到的成分是對空氣無害的水和二氧化碳。通常采用以下兩種方法促使氧化反應的順利進行：一種是加熱升溫，即熱氧化法，使得廢氣達到氧化反應必需的最低溫度；另一種是催化氧化，催化氧化是指不改變反應的溫度和壓強，向反應環境中添加金屬催化劑，例如Pt、Pd、Ni等，廢氣中的有機污染物同氧化劑發生的氧化反應，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鍵。近些年來，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、傳熱、壓降性能等諸多方面表現出優點。

3、有C廢氣治理技術發展趨勢分析

在上述分析過程中，對有機廢氣幾類傳統處理技術有了初步的了解。為此，加大有機廢氣處理技術研發工作非常關鍵。下面針對有機廢氣處理技術未來發展前景進行論述。

3.1 生物處理技術

針對有機廢氣采取的生物技術，指的是基于特定狀態下，以有機廢氣的有機成分為依據，把有機物有效地分解成為水以及二氧化碳，同時遵循“有機氨氨氣硝酸”、“硫化物硫化氫硫酸”的兩大轉化過程。通過生物技術裝置，有機廢棄物的處理效率超過90%，惡臭物處理效率則更高。和傳統處理技術相比，此項技術在設備上顯得比較簡單，并且很少發生再次污染的情況，所以生物處理技術具備很好的未來發展前景。

3.2 放電等離子體技術

在新的有機廢氣處理技術中，利用高壓放電技術進行廢氣處理，是具有良好發展前景的技術。高壓放電技術可以產生大量的高能電子和活性離子，構成平衡等離子體，這樣就會使得C-C和C-H等化學鍵發生斷裂，進而實現與廢氣中F，H和CI等原子的置換，得到大量無害的二氧化碳和水。另外，在等離子體中引入金屬氧化物，可以形成一個催化體系，使得副產物的產量極大的降低，這時可以增強對污染物的剔除率。與傳統的處理技術相比，高壓放電技術操作更加簡便.而且具有很好的節能效果，適用于對低濃度有機廢氣的處理。

3.3 PSA技術及光催化氧化技術

PSA技術在有機廢氣處理過程中其應用得到了初步的肯定。此項技術主要是以有機廢氣組成和吸附材料在吸附方面的差異性為依據，同時結合周期壓力的改變，進而使有機廢氣被凈化和分離。PSA技術具備的優勢包括成本低廉、能耗小以及具備較高的自動化能力。在有機廢氣的分離及其回收過程中，合理地采納此項技術前景良好，值得考慮。此外，光照狀態下部分半導體材料可能有自由基活性的物質存在，利用光催化氧化技術，在常溫常壓條件下，能夠使有機廢氣發生無毒反應，此過程是不會受到溶劑分子的影響的，其主要優勢是反應速度快以及易于回收，因此光催化氧化技術在部分有機廢氣處理上也值得考慮應用。

3.4 綜合處理技術

綜合處理技術就是對多種有機廢氣處理進行綜合運用，使每種處理技術的優點都可以獲得最大程度的發揮，從而達到更好的廢氣處理效果。如今，在工業廢氣處理中應用的處理技術主要有如吸附催化技術、吸收一解吸一變壓一吸附組合工藝等等。通過吸附催化技術可以對廢氣中的有害物質進行吸附，并且降低有機廢氣中污染物的濃度；利用復合吸收技術可以增強對廢氣中甲苯、乙酸丁醋的吸收效率，使得廢氣中的污染物含量達到國家標準的要求。

4、結束語

總之，減少環境污染最有效的途徑就是從源頭入手，降低有機氣體的排放，這就需要高效、節能、經濟的有機廢氣處理手段，因此在傳統的處理技術上，研發新的處理技術就顯得格外重要了。相信隨著科學技術的不斷發展，創新性的有機廢氣處理技術也會被應用到工業生產中去，降低甚至消除大氣中有機氣體的排放指日可待。

參考文獻

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早在兩年前，由環境保護部科技標準司制定的《陶瓷工業污染排放標準》后，該文件首先對陶瓷工業生產的大氣污染、水污染和污染排放物等做了規定，這也成為陶瓷企業在生產過程中產生的污染物排放首個國家標準。其中，建筑陶瓷拋光類單位產品基準排水量限值為1.0 mg/L，非拋光類為0.3 mg/L，衛生陶瓷為6.0 mg/L，特種陶瓷為2.0 mg/L；大氣污染物排放濃度限值水煤漿二氧化硫為500 mg/m3，顆粒物為100 mg/m3。在該項標準實施兩年后，通過調查發現，能具體做到這些標準的企業非常的少。而從2012年1月1日起，在開始的標準基礎上又開始執行新的限值，建筑陶瓷拋光類單位產品基準排水量限值為0.3 mg/L，非拋光類為0.1 mg/L，衛生陶瓷為4.0 mg/L，特種陶瓷為1.0 mg/L；大氣污染物排放濃度限值水煤漿二氧化硫為300 mg/m3，顆粒物為50 mg/m3。通過對比可知，新標準限值比原有標準更低。換句話說，新標準將更加嚴格。如果嚴格按照這個標準執行，大部分中小企業將很難生存。因此，陶瓷企業在環保壓力下如何生存？如何處理陶瓷生產過程中所產生的廢水、廢渣、廢氣等污染問題，將是我們陶瓷行業向綠色、健康方向發展的必經之路。

2 陶瓷行業“三廢”污染物的解決方法

在建筑行業內，企業在生產中對自然環境產生影響的主要是“三廢”--廢水、廢渣、廢氣。因此，陶瓷企業的環保建設也主要圍繞這三個方面開展。

2.1 廢水

隨著近年來建筑業的發展，對建筑陶瓷的需求量也日益增大，僅珠江三角洲的佛山地區現有近300家陶瓷廠 ，規模較大的也有100多家，主要分布在佛山、南海、順德、高明等城市。由于陶瓷生產行業廢水排放量大，懸浮物含量高，如果不對其進行有效的控制與處理，對水環境將會產生相當大的環境威脅。

2.1.1陶瓷企業廢水的產生原因

陶瓷行業廢水主要產生于生產過程中的球磨（球磨機漿料中直徑細小不合格漿料，洗球水）、壓濾機濾布清洗、施釉（清洗）、噴霧干燥、磨邊拋光等等工序；各車間粉塵、沖壓等廢料；在原料運輸灑落及廠內地面粉塵被雨水沖刷時也帶來一定的高濁度、高懸浮物廢水等等方面。面對如此巨大的廢水問題，如何有效地處理與控制這些廢水是陶瓷企業一直需要解決的問題。目前，陶瓷企業廢水回用的工藝流程如圖1所示。

2.1.2陶瓷企業廢水處理的方法

目前，陶瓷企業處理廢水的主要方法為固液分離方法，其主要包括：隔板式反應及平流式沉淀池、斜管沉淀池、豎流式沉淀池、水力循環澄清池等等。

隔板式反應及平流式沉淀池：由于其構造簡單，施工方便，是應用最為普遍的一種，其混凝攪拌過程是在平流沉淀前的多層隔板造成水流拐彎的攪拌作用下完成的。但此方法也存在一些不足，如：處理效果不明顯，池底污泥淤積難清理等缺陷。目前該類處理方法約占陶瓷行業廢水處理工業總數的90%以上。

斜管沉淀池：在很多陶瓷企業廢水處理工程中，其中7%～8%是由專業工程公司為其設計采用斜管沉淀池進行固液分離處理的，其生產能力較平流式沉淀池有一定幅度的提高，處理效果也理想些。但在運行中也存在一些不足，如：一方面由于水流在斜板沉淀池中停留時間短，無緩沖余地，容易造成混凝反應不善，效果不易發揮；另一方面由于陶瓷污泥黏度大，運行時間稍長后會在斜管孔內積泥，給運行帶來困難。

豎流式沉淀池：一般多用于小流量廢水中絮凝性懸浮固的分離。其生產能力較平流式沉淀池有一定幅度的提高，處理效果也理想些。由于它占地面積小，排泥容易，處理效果較好，目前在陶瓷行業中應用較多。

水力循環澄清池：水力循環澄清池的工作原理為上升水流的能量在池內形成一層懸浮態的泥渣層，其中的絮凝體被“過濾”截流下來，其混凝反應充分，固液分離徹底，處理后水質各項指標優于常規處理方法，出水濁度能被控制在4度以內。由于要滿足一定的噴嘴流速來維持水力循環，因此，設施須滿負荷運行，進水量便很容易控制，運行管理方便，池底錐底角度大，排泥效果好。將其用于陶瓷廢水的處理，竟也取得了令人滿意的效果。

目前，盡管陶瓷污水處理方法比較多，但仍然存在效率不高的問題。因此，廢水處理的成本、運行效果等問題仍需環保公司站在企業的立場上去解決這些問題，使得我們的廢水問題能夠得到較好的解決，為我們陶瓷行業做出更多的貢獻。

2.2 陶瓷工業廢渣

目前，我國陶瓷工業廢料廢渣的處理與利用技術比較低，資金緊缺，致使大量廢渣擠占耕地，使水和空氣受到污染。因此，陶瓷工業廢料廢渣的處理與利用已成為陶瓷生產廠家及陶瓷工作者共同關注的課題。

2.2.1陶瓷工業廢渣的來源

陶瓷工業廢渣主要是指陶瓷制品的生產過程中，由于成型、干燥、施釉、搬運、煅燒及貯存等工序中產生的廢料。通常可大致分為三類，即坯體廢料、廢釉料（廢溶劑）及燒成廢料。

坯體廢料：主要是指陶瓷制品未煅燒之前所形成的廢料，包括上釉坯體廢料及無釉坯體廢料。

廢釉料：是在陶瓷制品的生產過程中（拋光磚的研磨拋光及磨邊倒角等深加工工序除外）所形成的污水，污水經凈化后所形成的固體廢料。

燒成廢料：是陶瓷制品經焙燒后生成的廢料，主要是在貯存和搬運等生產工序中的損壞而造成的。

2.2.2陶瓷工業廢渣的處理方法

目前，陶瓷行業在處理廢渣時主要采取方式有：

第一種就是不經處理，直接倒掉或者填埋。陶瓷工業廢渣填埋時的具體做法大致是，陶瓷工業廢渣傾入填埋場后，采用專用機械并攤薄壓實，累計厚度達到一定要求后，再覆蓋一定厚度的粘土并壓實，依次反復填埋、壓實、覆蓋直至填埋場填滿為止，這時應對填埋場進行封場處理，包括覆蓋500～600 mm厚的自然土并壓實，封場頂面坡度不大于20%，最后在填埋場上進行栽花、種草、植樹甚至種植莊稼等；

第二種處理方式就是多數陶瓷企業會選擇的減量處理排放；

第三種處理方式為陶瓷企業通過技術更新來進行陶瓷廢渣的回收利用，進行輕質磚、透水磚、釉面磚、廣場磚，以及陶粒等產品的生產。

2.3 陶瓷工業廢氣

隨著我國工業進一步發展，環境污染日益成為人們關注的焦點。各種工業廢氣中的氮化物、硫化物、碳化物、氟化物、粉塵的排放已經嚴重影響了人們的生活及生存環境。如何保護我們的環境，這就需要我們對廢氣的來源進行分析，然后再對針下藥，來提高我們的空氣質量。

2.3.1陶瓷工業廢氣的來源

建筑衛生陶瓷工業廢氣的來源大致可分為兩大類，第一大類是含生產性粉塵為主的工藝廢氣，這類廢氣溫度一般不高，主要來源于坯料、釉料及色料制備中的破碎、篩分、造粒及噴霧干燥等；第二類為各種窯爐燒成設備在生產中產生的高溫煙氣，這些煙氣中含有CO、SO2、NOX、氟化物和煙塵等。陶瓷企業的廢氣排放量大，排放點多，粉塵中的游離的SiO2含量高，廢氣中的粉塵分散度高。因此，如何解決陶瓷行業的廢氣問題，是我們陶瓷行業未來的發展趨勢。

2.3.2陶瓷工業廢氣的處理方法

建筑陶瓷工業廢氣的治理技術主要有：坯料制備過程中廢氣除塵、成型工藝過程廢氣治理技術、窯爐廢氣的治理技術等等。而窯爐燒成設備在生產中產生的CO、SO2、NOX、氟化物和煙塵等廢氣是目前危害人類的罪魁禍首。

（1） 二氧化碳污染處理方法

陶瓷行業中二氧化碳排放量高，說明窯爐熱利用率降低，窯爐保溫效果較差。目前，我國陶瓷行業能源利用率僅美國的一半，即熱利用率為28%～30%之間。因此，如何提高窯爐熱利用率，降低能耗是減少二氧化碳排放的有效途徑。對于陶瓷行業來說，我們可以從改善窯爐結構、調節窯爐正壓操作、提高耐火材料的保溫性能以減少窯爐的熱損失。在沒有采取措施之前，窯爐外表面的溫度可達300～400 ℃，尾氣溫度達600～800 ℃，經過窯爐改造后，窯爐外表溫度達100 ℃以下，尾氣溫度達200 ℃左右。因此，窯爐熱效率得到了明顯的提供。

（2） 二氧化硫污染處理方法

陶瓷工業廢氣中的二氧化硫主要來源于燃料及陶瓷原料中。目前，陶瓷企業除硫的方式主要有：第一采用選用優質的燃料，如：煤改氣技術，使用煤改氣技術后，廢氣物的含量明顯下降；第二，采用脫硫技術，如：濕法拋棄法、濕法回收法、干法拋棄法、干法回收法。目前濕法脫硫技術優越與干法脫硫技術，其脫硫效率可達95%以上。

（3） 氮化物污染處理方法

陶瓷生產爐內溫度分布不均，局部高溫造成大量的氮化物產生。同時，窯爐內氧濃度增加，氮化物的生產量加劇，如果過剩空氣系數達15%時，氮氧化的含量達到最大值。另外，氣體在高溫區停留時間越長，煙氣中的氮氧化物濃度也越大。為了降低氮氧化的含量，一方面，可以從噴槍結構入手，如：控制噴槍的空燃比例，使得窯爐內的氧氣得到充分的燃燒，并保證窯爐內溫度均勻；一方面，通過將氨或者尿素直接噴入窯爐體內，也可以起到脫除氮氧化物的目的；另一方面，通過微波技術進行處理。即微波在加熱作用下，氮氧化物被碳還原為氮氣，其除去率可達98%。

（4） 顆粒物處理方法

目前，陶瓷企業煙塵排放采取的措施主要是安裝除塵設備。常用的除塵器有：旋風除塵器（適用于粒徑范圍在5～30 mg/L顆粒物）、靜電除塵器、濕式除塵器、袋式除塵器。盡管目前除塵手段很多，且除塵效率較高，但與國家標準顆粒物為50 mg/m3的要求相比還有很大的差距。因此，環保公司在這些方面還需加大研發力度，以解決陶瓷行業中的粉塵問題，使我們人類有一個健康的生存環境。

3 陶瓷行業在解決環保問題時所遇到的瓶頸

在環保壓力不斷加大的前提下，陶瓷企業為了生存，也積極展開了相應的應對措施。但在采取措施的過程中陶瓷企業還是提出了很多質疑的聲音。如：廢氣治理成本較大、處理效果能否達到國家標準、“煤改氣”燃料供應不足等方面，將是限制陶瓷企業解決環保問題的幾大瓶頸。

3.1 天然氣供應不足對陶瓷企業發展的影響

煤改氣這一舉動，對陶瓷行業來說既有利也有蔽。有利的方面：煤改氣后，氣體燃料燃燒一般不會產生顆粒物。同時，氣體中的硫化物、氮化物等有害氣體明顯降低，符合了政府提出的國家標準要求。但是，在污染物降低的同時又出現了新的問題，這是陶瓷企業必須面對的問題。如果陶瓷企業全面完成“煤改氣”工作，必然會導致天然氣供應不足。據了解，2013年中國天然氣消費量達到1678億m3，加上進口氣量，全年供需缺口上升至220億m3，2014年中國天然氣表觀消費量將達1860億m3。如果全國各地改氣行動繼續推進，供需缺口將進一步拉大。如果天然氣供應不足必將影響企業正常生產，那么陶瓷企業將會陷入了間歇性停窯的困境。

因此，我國天然氣供應能力的有限，在煤改氣方面需要陶瓷企業去認真思考，要量力而行。而不能不顧資源約束，一窩蜂大上“煤改氣”項目。否則，天然氣供應跟不上產生供應而導致停窯的問題，將會對陶瓷企業帶來更大的損失，這是我們陶瓷企業值得深思的問題。

3.2 廢氣治理成本問題對陶瓷企業發展的影響

目前來說，企業在環保建設中的難點主要是廢氣治理面對的成本過高問題。例如：在煤改氣，天然氣的價格問題是陶瓷企業一直關注的問題。如果改成天然氣，生產燃氣成本大概會增加60%左右。相應的每個月大概要多投入500～700萬左右的費用。除了其燃料成本要上升60%左右外，還有窯爐管道、噴槍等改造等方面的成本，例如，一條300 m的小窯進行天然氣改造，需投入成本大概要100萬左右。那些成本壓力頂不住的陶企，基本都會被淘汰掉。再如，某企業老板算了一筆賬，以脫硫塔為例，一個脫硫塔的成本費用在70～80萬元，而且其使用壽命只有3～5年（脫硫塔以鐵為主材料，與廢氣接觸容易腐蝕，所以大大縮短了脫硫塔的使用壽命）。這個費用還僅僅是一次性投入的成本。如果脫硫塔開始運行，設備運行需要的藥劑成本每天都達到2～3萬元，一年下來成本驚人。另外，還有噴霧塔中的布袋除塵設備就有好幾個，而每一個的投資費用大約在100萬元。因此，昂貴的價格讓很多陶瓷企業望而卻步，這也是制約陶瓷行業向無污染方向發展的重要因素之一。

3.3 脫硝問題對陶瓷環保的影響

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自21世紀開始，中國開始全面治理生態問題，不但修訂了相關法律法規，針對資源利用、生態建設、生態保護等內容做出了明文規定，同時還要求未來的工業發展應當是可持續的發展，同生態協調的發展。這些法律法規的出臺，明確了我國對于環境問題的態度，同時也堅定了社會各界治理日益突出的環境問題的決心。隨著城市化進程的加快，各地加工產業以及石化產業的增加、汽車的增加等，使得排放到大氣中的廢氣越來也越多，并且這些廢氣難以分解，會隨著大氣流動而擴散，污染范圍大，對環境以及人們的身體健康造成了極大的威脅。因此應當以可持續發展作為指導理念，以工業、環境和諧發展作為基礎目標，加強工業廢氣污染治理，保護自然環境，保護人們健康。

自人類發展進入工業化階段以來，廢氣污染始終是困擾人們的一大難題。但自然環境是人類生存的基礎，若無法生存，那么發展就無從談起，只有將工業生產對環境的影響降至最低，才能真正的令工業持續發展。因此應當落實工業生產中的環保理念，提高工業廢氣污染防治技術，限制排放危害性大、量大的廢氣，令工業發展、經濟進步同環境友好發展，實現良性的可持續發展。

2 工業廢氣概述

所謂工業廢氣是指工業生產中，所產生的有害氣體。從形態上可以將工業廢氣分為顆粒性廢氣以及氣態性廢氣，但是隨著工業生產技術的發展，在工業廢氣中還發現了放射源性廢氣。這些工業廢氣若不經過處理大量排放到大氣中將會嚴重威脅環境及人體健康。從來源方面進行分類可以將工業廢氣分為燃料燃燒廢氣以及燃料生產廢氣。而我國工業廢氣來源主要是燃料燃燒所產生的，例如木炭生產中，廠家需要對木材進行燃燒、熏蒸，因此會產生大量的氣態性、顆粒性廢氣，這些廢氣會嚴重影響生產廠家周圍的環境。而隨著工業的發展，我國工業廢氣的排放量也隨之增加，而環境對于廢氣的承載量有限。廢氣所帶來的二次污染問題也成為了工業發展所要面臨的又一嚴峻考驗。

3 工業廢氣成分

石油化工行業是工業廢氣生產排放量最大的行業，也是廢氣污染治理最為困難的。由于石油化工生產中所排放的廢氣不但成分復雜、種類繁多且排放量大、污染性強，難以治理。從形態上分析，工業廢氣可以分為顆粒性廢氣和氣態性廢氣。

3.1 顆粒性廢氣

此類污染物主要是生產過程中產生的污染性煙塵，其來源主要有水泥廠、重型工業材料生產廠、重金屬制造廠以及化工廠等。在生產中，此類企業所需原料需要經過提純，由于雜質較多，提純后的可燃物不能完全燃燒、分解，因此以煙塵形態存在，形成廢氣，排放至大氣中引發空氣污染。

3.2 氣態性廢氣

工業生產中，必然會產生廢氣，這些廢氣若不經過處理便排放到空氣中勢必會對環境造成影響。其中氣態性廢氣是工業廢氣中種類最多也是危害性最大的。目前氣體性廢氣主要有含氮有機廢氣、含硫廢氣以及碳氫有機廢氣。（1）含氮廢氣。此類廢氣會對空氣組分造成破壞，改變氣體構成比例。尤其是石油產品的燃燒，在工業生產中石油產品的燃燒量巨大，而石油產品中氮化物含量大，因此廢氣中會含有大量氮氧化物，若排放到空氣中會增加空氣氮氧化物含量，對大氣循環造成影響。（2）含硫廢氣。含硫廢氣會對人們的生活環境造成直接危害，這是由于其同空氣中的水結合能夠形成酸性物質，引發酸雨。而酸雨會對植物、建筑以及人體健康造成損害，尤其會影響人的呼吸道。另外還會對土壤和水源造成影響，造成二次污染。（3）碳氫有機廢氣。該類廢氣統稱烴類，是一種有機化合物，主要由碳原子和氫原子構成。此類廢氣擴散到大氣中會對臭氧層造成破壞引發一系列問題，影響深遠。例如臭氧層破壞會加重紫外線的照射，而紫外線會對人的皮膚造成傷害，引發各類健康問題。另外紫外線照射度的改變也會對生態系統以及氣候造成影響。

4 防治對策

4.1 加大監管力度、落實監管制度

政府及相關監管部門針對工業廢氣污染問題應當嚴格監管，及時發現問題，并對需要整改的企業給予指導。（1）治理。首先應當令人們認識到工業廢氣污染對大氣的危害以及這一問題的嚴重性、治理工業廢氣污染的必要性。加強監管力度，定期對企業進行檢查、通報，誰污染誰治理。（2）發現問題。我國目前最嚴峻的環境污染問題便是大氣污染，其是和人類生活聯系最為密切的，因此在通報檢查過程中一旦發現問題絕不姑息，必須嚴肅對待。（3）通過嚴格的監管提高企業對廢氣治理的重視。作為政府，要嚴格監督，對不合格的企業予以查封，停止作業。在我國，很多工廠為了盈利不惜以污染環境為代價，或者即便被強制性的安裝了廢氣治理系統，但是在生產中為了降低生產成本，廢氣治理僅僅成為了擺設。因此，加強工廠管理者和工人的環保意識是非常有必要的。環保部門應該定期組織到工廠開展環保宣傳，讓工人和工廠管理人員意識到隨意排放工業廢氣產生的后果。

4.2 加強工廠內部管理

工廠對工業廢氣未進行有效處理就隨意排放，這在很大程度上是由于缺乏管理部門的有效監督，因此，環保部門應長期對工廠的廢氣排放情況進行監督和管理，如果存在違規現象，及時與工程人員溝通；如果問題得不到有效解決，則需對所在工廠進行停頓改造。此外，政府部門也應對隨意排放廢氣的工廠進行嚴打，一旦發現隨意排放廢氣的工廠應當從嚴處置。作為企業個體，要嚴格遵守環境保護的相關法規，響應政府的政策，自我監督，為實現人類的“碧海藍天”貢獻力量。

4.3 完善工業廢氣的治理技術和設備

目前，用于處理工業廢氣的技術主要有活性炭吸附、深度催化、直接燃燒、冷凝回收、吸收和近些年新發現的生物學處理技術，這些技術都有其優缺點和提升空間。目前生物處理技術是一種較為完善的技術，它是利用微生物將工業廢氣轉化為對人體無害或可利用的物質。在設備方面，目前有十幾種工業廢氣處理設備，這些設備仍然存在著體積龐大、處理力度小等缺點，應用到生產中不但會增加生產成本還會對生產效率造成影響。對工業廢氣的防治技術和設備進行改進，將會提高工業廢氣的處理效率，并減少因其排放而帶來的危害。所以，我們要不斷的革新工業廢氣的治理技術，投入資金和人力，研究開發新的治理技術，增設更先進的設備，并結合當前的大氣治理需求和環境特質選擇合適的治理方法，促進良好環境的建設。

5 結束語

通過上述分析可以總結出，目前我國的工業廢氣污染問題仍舊十分嚴峻，影響著我國工業長遠發展。因此必須加強污染防治以及管理力度，通過新設備、新技術的引進，有效降低廢氣的排放量以及危害性。另外還應當從社會大眾觀念的提升入手，通過環保理念的普及，提高大眾對環保問題的重視，以此提高社會監督作用，多方面加強工業廢氣污染治理，實現可持續化的工業發展。

參考文獻

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一、生物法處理高濃度H2S廢氣概述

在自然界中，硫元素是重要元素之一，與生物體的構成有著密切聯系，一般硫的轉化主要是在微生物直接或間接作用下進行的。由于，能夠氧化硫化物的微生物種類非常多，經過相關研究和分析發現，運用光合硫氧化菌和化能無機營養硫氧化菌，對H2S廢氣進行處理，具有較強凈化作用，在實踐過程中，得到廣泛應用。現展中，生物法處理高濃度H2S廢氣的機理是由荷蘭學者提出的，一般經過如下三個處理流程：一是，將H2S廢氣從氣態轉化為液態或者固液態；二是，運用濃度差液態或者固液態中的H2S廢氣擴散到生物膜內，讓相應的微生物吸附和吸收；三是，在微生物的體內，H2S氣體會被當做營養物質和能源進行分解、利用，最終以污染物的形式被排除。

隨著高科技信息技術的不斷推廣和運用，生物法處理H2S廢氣的現場中，試研究所得出的結論，為工業放大裝置的設計和運行提供了可靠依據，從而大大提高工業生產過程中H2S廢氣的處理工作效率，使生態環境得到一定保護。在實際應用中，采用規模為18m3/h的中試裝置，對某制藥廠污水站H2S濃度為239～892mg/m3的廢氣進行現場處理，并對生物濾床和生物滴濾床兩種處理工藝的處理效果進行對比發現，當氣體空床停留的時間為二十八秒時，兩種方法可以幾乎完全去除H2S氣體，并且整個處理過程運行穩定。將其它時間段進行對比，兩種處理工藝的效果會存在一定差異。根據最終結果發現，生物濾床和生物滴濾床兩種處理工藝的微生物都以細菌為主，但后者微生物生長密度高于前者，在工業放大裝置中采用生物滴濾床工藝進行H2S氣體的凈化，以確保去除性能和運行控制穩定，減少生態環境污染。

二、生物法處理高濃度H2S廢氣所需的儀器和設備

根據上述情況，生物濾床（BT）和生物滴濾床（BTF）兩種處理工藝的設計參數如圖1，反應材料全部是有機玻璃制成，主要實驗裝置包括預處理器、風機、水泵、催化吸附柱和循環水罐等，一般采用逆流操作的方式進行相關實驗。

三、生物法處理高濃度H2S廢氣的具體處理工藝

根據我國《空氣和廢氣監測分析方法》的相關規定，運用碘量法和亞甲基藍分光光度法進行每天一次的監測，并用玻璃電極進行pH測定、轉子流量計進行氣量的測定，從而確定H2S氣體的含量和濃度。利用逆流方式，液體全部從水泵進入塔頂，通過噴淋和塔底回流，含有H2S氣體的液體會循環到水罐，并在上升過程中附著在生物膜上，從而使H2S廢氣得到凈化，最后從塔頂將凈化后的廢氣排出。一般情況下，裝置所處的室內溫度為二十五攝氏度，用結晶紫單進行染色反應，以對微生物菌落進行分析，觀察菌落的大小、形態和顏色等，最終通過平板進行微生物數量的計算，確定各菌落的比例。

以某藥廠污水處理站中好氧生化池的活性污泥作為實驗用的菌種，結合設計好的培菌機、實際需要處理的廢氣量，對菌種進行一定時期的培養，一般七天左右，含有H2S氣體的混合液的pH值會從堿性降到酸性，而控制菌罐的pH值則會上升。在經過半個月左右的時間，則可得到降解廢氣的高濃度混合菌液。在進行H2S廢氣的處理實驗前，先將該濃度的混合菌菌液淋灑在生物濾床（BT）和生物滴濾床（BTF）兩種處理工藝的填料上，經過七天后BF可將H2S氣體全部去除，八天后BTF可將全部H2S氣體去除，從而完成培菌啟動。

四、生物法處理高濃度H2S廢氣的結果探討

在實際運用生物法進行高濃度H2S廢氣的處理過程中，與其它方法相比，BT和BTF可提前六天左右完成H2S氣體的凈化，使高濃度H2S廢氣的處理工作效率得到大大提高，從而降低H2S氣體的凈化成本，可在工業生產中不斷推廣和應用。一般情況下，整個實驗要進行兩個月左右，具有運行非常穩定的特點，使H2S氣體的去除達到很好效果。根據試驗相關數據和圖表可知，廢氣中H2S的濃度為每立方米239～892毫克時，BF和BTF兩種處理工藝的去除率在百分之九十以上，并且對H2S氣體的濃度進行調整時，BT和BTF的去除率會發生很小變化，從而表明BT和BTF具有很強的耐沖擊負荷能力，適應性和穩定性都非常好，給高濃度H2S廢氣的有效處理提供了可靠保障。

在實驗過程中，分別對H2S廢氣的濃度給去除率帶來的影響、H2S進口負荷對去除率的影響進行分析和研究發現，進氣濃度的不同變化不會對去除率產生較大影響，BF方法下，H2S廢氣的去除率在一定時間內仍然可以達到95%以上；BTF方法下，H2S氣體的凈化效果一般都在95%左右，由此可見，BTF的去除效果比BT好，穩定性更強；進口負荷不斷增加，BTF的去除率比BT好，具有更強的承受能力。因此，在實踐應用中BTF的去除負荷效果更高，更符合各種生產要求。

另外，提取BF和BTF填料表面的微生物膜進行染色和培養，并觀察菌落的形態、大小等，用平板進行計數。通過顯微鏡檢測可知，BF和BTF兩種處理工藝的生物膜上的菌落組成是差不多的，以細菌為主，以及少量的放線菌和真菌。根據相關圖表顯示和數據研究分析得出，微生物生長密度與BF和BTF的處理裝置結構有著密切聯系。BTF是通過循環水的連線淋灑，將老化的生物膜除去，從而提高單位面積內活性微生物的量，使BTF的去除率保持在較高水平，整體效果較好。

結束語：

綜上所述，采用BF和BTF兩種處理工藝進行H2S廢氣的處理，在同類型的處理裝置中，可以大大節約處理時間，并且具有較高穩定性和適應性，從而取得很好的處理效果。與此同時，H2S廢氣的處理過程中，BTF的微生物生長密度較高，處理效果比BT更好，因此，在工業放大裝置中可以廣泛使用，以提高H2S廢氣的處理工作效率，節約企業的成本。

參考文獻：

[1]劉芳.H2S廢氣處理研究進展[J].環境科技，2009，01：71-74.

[2]王旭英，宮磊，杜宗喜.生物催化氧化法處理H2S廢氣的試驗研究[J].濟寧學院學報，2009，03：24-26.

[3]錢東升.生物滴濾工藝凈化H2S廢氣的性能及微生物種群結構研究[D].浙江工業大學，2011.

篇12

隨著人類工業化程度的不斷提高，人類向自己賴以生成的環境中排放的有害物質在不斷地增多，“保衛地球、保護我們生成的環境”不再僅僅是一句危言聳聽的口號，而是關系到我們子孫后代能否生存的刻不容緩的大事。人類需要發展但更需要保護環境，如何保護好我們的環境是我們廣大科技工作者共同關心的問題。目前，工業生產給環境帶來的主要污染物為工業廢氣、工業廢水、廢渣(即工業“三廢”)，其中工廠每天向大氣中排放大量的各種各樣的工業廢氣對人類的健康威脅極大，盡可能將污染物排放量降低到最低限度是非常必要的。

對生態環境影響較大和人類健康威脅較大且絕對排放量較大的廢氣主要包括：

（1）含NOx、SO2、P、As、PH3、CO、HF、C2HCl3、C2H3Cl3等污染物的有毒氣體；

（2）其它氣體，開展關于減少這類有害廢氣的研究是非常有必要的，本文結合著者在這一領域已經開展的研究，討論了用現代吸附分離技術凈化這類氣體的意義及工業開發的可行性。

2 吸附分離技術治理廢氣技術基礎及過程

（1）氣體吸附分離技術基礎

氣體吸附分離技術是近年發展較快的一項新技術， 按照再生方式的差異常分為變壓吸附法和變溫吸附法兩類：（1）變壓吸附(英文名稱Pressure Swing Adsorption，簡稱為PSA)法提純或分離單元是根據恒定溫度下混合氣體中不同組份在吸附劑上吸附容量或吸附速率的差異以及不同壓力下組分在吸附劑上的吸附容量的差異而實現的，由于采用了壓力漲落的循環操作，強吸附組份在低分壓下脫附，吸附劑得以再生；吸附劑的使用壽命一般為十年以上，所以PSA過程基本是無原料消耗過程；（2）變溫吸附法（英文名稱 Temperature Swing Adsorption，簡稱為TSA）或變溫變壓吸附法（簡稱為PTSA）是根據待分離組份在不同溫度下的吸附容量差異實現分離，由于采用溫度漲落的循環操作，低溫下的被吸附的強吸附組份在高溫下得以脫附，吸附劑得以再生，冷卻后可再次于低溫下吸附強吸附組份。確定是否采用吸附法分離的主要依據為待分離組分之間的吸附等溫線，圖1為待分離組分A（污染物）、B（非污染物）的在溫度為t1或t2的吸附等溫線所示：

對于污染排放物A如果與非污染組份B吸附容量差別較大，則可考慮PSA技術（當然，有時動態吸附容量也是確定分離的一個依據，但在污染治理中很少涉及）；對于常溫（t1）下強吸附組份A不能良好解吸的分離，可考慮采用TSA或PTSA技術。

吸附分離技術采用的吸附劑通常為活性炭、硅膠、氧化鋁等常規吸附劑或在吸附劑上附載不同貴金屬的專用吸附劑，或者是開發不同孔徑、不同微孔容積的專用吸附劑。

（2）吸附工藝過程循環的實現

PSA、TSA或PTSA 過程的連續運行通常是通過多個吸附器依靠閥門切換實現的，當某些塔在吸附時，其它的吸附器則處于再生等步驟；吸附飽和后的吸附劑需要再生時，其它已再生好的吸附器開始進入吸附步驟，如此實現循環操作。下圖為西南化工研究院實驗開發成功的TSA凈化并回收硝酸尾氣中NOx的流程示意圖。

3 工業廢氣來源及治理研究

隨著工業化程度的不斷提高，人為產生的空氣污染物所占空氣總污染物的比例在不斷增加、對人類自身健康的危害在不斷增大。目前，排放空氣污染物最多的工業部門有:石油與化學工業、冶金工業、電力工業、建筑材料工業等等，下面就工業排放的主要有害氣體污染物NOx、SO2、P、CO、鹵代烴、揮發性有機物（簡稱為VOC）等的吸附分離治理前景和可行性簡要分析如下：

（1）硝酸生產尾氣、煙道氣、石灰窯氣等各種工業廢氣中的NOx

硝酸生產過程中要排放大量的硝酸尾氣，其中含有NOx。NOx不僅對人類、生物有劇毒，而且導致光化學煙霧的生成，其危害極大。我國現有硝酸生產工廠50多家，硝酸尾氣中NOx的濃度一般為500~5000 ppm，每年排入大氣的NOx（以NO2計）約為6萬噸。如果能回收這些NOx，不僅控制了對環境的污染，同時可以增產硝酸，降低生產成本。

目前西南化工研究院已開展了硝酸尾氣的吸附法回收治理工業性試驗研究工作，實驗證明了這種方法有相當的優越性。研究表明，凈化氣中NOx濃度可控制在低于0.02%，對應尾氣中NOx濃度從0.04%到0.8%，回收氣中NOx濃度變化范圍可從0.8%至5%，可以返回系統生產硝酸。

對石灰窯氣等廢氣中氮氧化物的脫除技術，西南化工研究設計院已開發成功，并申報國家專利。對煙道氣中氮氧化物的脫除，根據煙道氣組成采用TSA法與其他化學技術處理法可有效控制氮氧化物的排放量。

（2）黃磷尾氣凈化和從黃磷尾氣中提純一氧化碳

我國每年生產黃磷40萬噸，生產過程中每生產一噸黃磷會產生2500Nm3尾氣，每年產生的尾氣量達10億Nm3，其主要成份為一氧化碳（約85%~90%），CO是一種易燃易爆有毒的氣體，尾氣中含有的P、S、As、F等及其化合物的有毒組分未經處理排放到大氣中也將嚴重污染環境；同時CO又是一種重要的碳一化工原料，尾氣中含有的P、S、As等易使催化劑中毒，所以有效處理黃磷尾氣具有非常重要的意義。近年來，國內外在凈化黃磷尾氣和開發黃磷尾氣領域已開展了較多工作，其中西南化工研究院開展了尾氣處理的動態吸附研究實驗，取得了可循環操作的TSA凈化流程，并結合自己的CO提純專有技術，已轉讓一套采用吸附法從黃磷尾氣凈化并提純CO的工業裝置。

（3）二氧化硫的控制

硫氧化物主要是二氧化硫，它是大氣中數量最大、分布最廣、影響最嚴重的環境污染物之一，目前控制的主要方法有：高煙囪稀釋法、采用低硫燃料、排放廢氣脫硫等，近年在采用干法（吸附劑吸附法）、濕法脫硫技術領域開展了較多研究，工業化應用已很成熟。 吸附法脫除廢氣中的SO2又分為物理吸附法和化學吸附法，物理吸附時被選擇性吸收的SO2可通過升溫或降壓解吸出來，化學吸附時吸附劑同時起催化作用，被吸附的SO2被廢氣中的氧氧化成SO3，后者在與水生成硫酸。目前，國內關于采用吸附法凈化SO2的報道多為實驗研究報告。

（4）含三氯乙烯、三氯乙烷等鹵代烴的排放廢氣凈化

含鹵代烴的廢氣凈化目前較為成熟的技術是溶劑吸收或吸附法處理，如：（1）彩色顯象管生產線清洗陰罩時揮發的三氯乙烷氣體刺激人體粘膜，長期接觸能使運動神經系統受損，無論從環境保護還是降低生產成本來看都必須回收利用。航天總公司四院四十二所成功開發了應用活性炭纖維回收三氯乙烷，避免了環境污染，使用效果良好。（2）在工業上應用很廣的三氯乙烯，是對人體和環境都有較大危害的有毒污染物，含三氯乙烯工業廢氣排放前必須脫除其中超標含量的TCE，應用吸附法可有效控制排放尾氣中三氯乙烯含量并回收其中的三氯乙烯，西南化工研究院在這方面開展了較多實驗研究，并取得了良好的實驗效果。

（5）含高沸點有機物的尾氣凈化

目前，采用吸附法凈化、回收排放尾氣中的有機組份的工業應用是比較成功的，采用的通常流程為TSA或PTSA流程，既可有效脫除有機污染物又可回收有用組份。根據大量實驗研究，西南化工研究院在已開發的多套PSA裝置的預處理裝置中，成功地采用TSA、PTSA技術很好地解決含高沸點有機物的尾氣凈化，如苯、萘等的脫除。

（6）排放氣中一氧化碳的脫除

CO是一種易燃易爆有毒的氣體，未經處理排放到大氣中將嚴重污染環境，所以嚴格控制排放氣中CO含量是非常有意義。目前，國內北京大學開發的13X分子篩載體的Cu（I）吸附劑、南京化工大學開發的稀土復合銅（I）吸附劑都是很好的CO吸附劑。實驗表明，采用PSA或TSA技術脫除CO是一種有效的手段， 排放氣中的CO可控制在1ppm以內。

（7）含氟排放廢氣的凈化

含氟(主要為HF和SiF4)廢氣數量雖然不如硫氧化物和氮氧化物大，但其毒性較大，對人體的危害比SO2大20倍，因此工業生產排放氣必須控制含氟化合物的排放量。目前，HF回收通常生產冰晶石，盡管從理論上可采用吸附法結合其他化學法處理含氟廢氣，但目前國內應用PTSA回收含氟排放廢氣的工業裝置尚未見報道。

（8）從富含甲烷氣源中濃縮、回收甲烷

礦井瓦斯是在采煤過程中產生的，瓦斯氣中含有25~45％的甲烷及其它一些組份，其熱值僅2500kcal/m3左右，難以利用，通常排入大氣，以致污染環境。我國每年約有30億m3瓦斯放空。因此有效利用礦井瓦斯已成為一個熱門課題。西南化工研究設計院開始采用PSA技術從礦井瓦斯中濃縮甲烷的實驗研究，可以把甲烷濃度從20%提高到50~95％，濃縮后的富甲烷氣熱值明顯提高，可以作為優質燃料和化工原料。

（9）工業二氧化碳排放的控制

近年來，由于CO2排放量增加（每年以二氧化碳形式放入大氣中的碳約為50億噸），大氣中二氧化碳已從工業污染時代的270ppm上升到近500ppm，大量二氧化碳在大氣中的積聚引發全球的溫室效應已經引起了人類的重視。從含CO2濃度較高的排放廢氣中回收CO2既解決了環境問題，又回收了有用組份，減少了資源浪費。從富含二氧化碳的工業廢氣中回收二氧化碳這些工業廢氣主要有：石灰窯氣（含二氧化碳28%~38%）、制氨和制氫裝置副產氣（含二氧化碳28%~99%）、煙道廢氣（含二氧化碳10%~18%）及脫碳再生氣等。通過提純，產品二氧化碳的純度可達99.5~99.99%，指標均可達到或超過二氧化碳食品添加劑國家標準（GB1917－80）。

（10）PSA富氧處理城市垃圾廢氣

隨著城市化建設規模的不斷擴大，城市每天產生的垃圾量激劇增加，目前主要采用空氣燃燒的方式人類的生活垃圾，每天通過燃燒垃圾產生的大量含VOC有毒廢氣給環境造成極大的污染；如采用PSA技術從空氣富集氧氣（氧純度可達到93％）替代空氣處理城市垃圾，則大大降低了有毒廢氣的排放量。

結束語

隨著對吸附分離研究機理的不斷深入，結合其他化工處理技術，吸附分離技術必將在環境保護領域發揮越來越重要作用。

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篇13

    針對顆粒污染物粒徑大小,工業廢氣治理辦法主要有干法、濕法、過濾和靜電4類,最常用的就是袋式除塵器(過濾)、旋風式除塵器 (干法)、泡沫除塵器(濕法)等。隨著對除塵效率要求的提高,靜電除塵也逐步開始使用起來。

    靜電除塵器由兩個電極組成。電極間加上電流電壓后,在電極之間產生電場。顆粒污染物隨廢氣經過電場,粒子被離子碰撞并使其帶有電荷。帶電的粉塵就向集塵極移動,達到極板。這樣,空氣中污染物就被吸附在極板上,使空氣得到凈化,塵粒也由于本身的重力落入灰斗。

    靜電除塵器可以捕集一切細微粉粒或液滴,而且處理廢氣量大,運用溫度范圍廣,因此被工業企業廣為看好。但由于占地面積大,投資大,使一些中小型企業不能選擇。

    氮、硫氧化物治理技術

    大氣中由于有了大量的氮氧化物、硫氧化物,才發生大氣污染,由于產生了一件又一件的污染事件。科學家針對這類氧化物的性質,提出了解決污染的技術有吸收法、吸附法、冷凝法、催化轉化法、燃燒法、生物凈化法、膜分離法和稀釋法。現在最常用的是吸收法,廢氣經過吸收塔,與塔頂上流下的吸收液發生交流,使吸收液中的成分與廢氣中的有害成分發生化學反應,減少了廢氣中的有害成分。最后,當廢氣從塔頂出來時,已成為潔凈的氣體了。這種治污方法簡單,投資少,操作也方便。