本文為最新VOCs常見廢氣處理工藝方案。文章介紹了有機廢氣VOCs治理工藝：生物除臭工藝、低溫等離子體技術(shù)、有機廢氣處理工藝、高能離子技術(shù)、吸附催化燃燒、RTO蓄熱式氧化爐、光催化氧化工藝、化學(xué)吸收工藝、植物液除臭工藝。 1.生物除臭工藝 BCE系列生物除臭設(shè)備適用行業(yè) 圖片 海德利爾HB系列生物除臭設(shè)備適用于市政污水處理廠、污水泵站、垃圾處理廠(站)、石油石化、醫(yī)藥化工、食品加工、噴涂、印刷、紡織印染、皮革加工等生產(chǎn)行業(yè)的惡臭控制。 生物凈化工藝能夠有效的降解以上各行業(yè)相關(guān)系統(tǒng)產(chǎn)生的硫化氫、氨、甲烷、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯等污染物質(zhì)，這些惡臭成分主要是水中有機物在缺氧條件下的產(chǎn)物。后段過濾床根據(jù)廢氣源條件可選配，以強化處理。(如活性炭吸附除臭、植物液除臭等)。 生物凈化工藝介紹 各臭氣源點的臭氣經(jīng)集氣系統(tǒng)負壓收集后，通過離心風(fēng)機的抽送，被直接導(dǎo)入洗滌—生物濾床除臭設(shè)備。前段洗滌床具有有效除塵、調(diào)節(jié)臭氣的濕溫度、消減峰值濃度沖擊、去除部分水溶性物質(zhì)等功能。在后段的多級生物過濾床內(nèi)，通過氣液、液固傳質(zhì)由多種微生物將致臭物質(zhì)降解。 含硫系列臭氣被氧化分解成S、SO32—、SO42—。硫黃氧化菌的作用是清除硫化氫、甲硫醇、甲基化硫等硫黃化合物。含氮系列臭氣被氧化分解成NH4+、NO2—、NO3—，消化菌等氮化菌的作用是清除惡臭成分中的氮。當惡臭氣體為H2S時，專性的自養(yǎng)型硫氧化菌會在一定的條件下將H2S氧化成硫酸根;當惡臭氣體為有機硫如甲硫醇時，則首先需要異氧型微生物將有機硫轉(zhuǎn)化成H2S，然后H2S再由自養(yǎng)型微生物氧化成硫酸根。H2S+O2+自養(yǎng)硫化細菌+CO2→合成細胞物質(zhì)+SO42—+H2O CH3SH→CH4+H2S→CO2+H2O+SO42— 當惡臭氣體為NH3時，氨先與水反應(yīng)生成氨水，然后在有氧條件下，經(jīng)亞硝酸細菌和硝酸細菌的硝化作用轉(zhuǎn)為硝酸，在兼性厭氧條件下，硝酸鹽還原細菌將硝酸鹽還原為氮氣。 硝化：NH3+O2→HNO2+H2O HNO2+O2→HNO3+H2O 反硝化：HNO3→HNO2→HNO→N2O→N2 后段過濾床根據(jù)廢氣源條件可選配，以強化處理。(如活性炭吸附除臭、植物液除臭等) BCE系列生物凈化裝置性能特點 微生物活性強生物填料壽命長 表面積大生物膜易生長、耐腐蝕、耐生物降解、保濕性能好、孔隙率高、壓損小及良好的布氣布水等特性，使用壽命可達8-10年。 設(shè)備操作簡單實現(xiàn)自動控制 工藝運行按PLC設(shè)置實現(xiàn)完全自動、運行穩(wěn)定、無人管理，可24小時連續(xù)運行，也適合于間斷運行。 運行能耗少 由于本填料良好的保濕性能，噴淋水間歇運行，水的消耗量少。填料本身耐生物腐蝕，填料本身沒有損耗，可長期穩(wěn)定運行。 除臭工藝先進、合理無二次污染 有效去除硫化氫、氨氣、甲硫醇等特定污染物，去除率高達95%以上，任何季節(jié)、氣候條件下都能滿足各地最嚴格的除臭環(huán)保要求。排放產(chǎn)物人畜無害，屬環(huán)境友好性技術(shù)，無二次污染。 2.低溫等離子體技術(shù) 低溫等離子體除臭設(shè)備適用行業(yè) 圖片 制藥、印染、制造、化工、化纖等行業(yè)在運作過程中會產(chǎn)生大量揮發(fā)性有機污染物(VOCs)傳統(tǒng)的處理方法如吸收、吸附、冷凝和燃燒法等(詳見：有機廢氣處理組合工藝)，對于低濃度的VOCs很難實現(xiàn)，而光催化降解VOCs又存在催化劑容易失活的問題，利用低溫等離子體處理VOCs可以不受上述條件的限制，具有潛在的優(yōu)勢。 低溫等離子廢氣處理設(shè)備已經(jīng)還廣泛的應(yīng)用于環(huán)境保護、包裝、紡織、塑料制品、汽車制造、電子設(shè)備制造、家電制造、計算機制造、手機制造、生物材料、衛(wèi)生材料、醫(yī)療器皿、殺菌消毒、環(huán)保設(shè)備、石油天然氣管道、供暖管道、化工子、半導(dǎo)體、航空航天等行業(yè)中。 低溫等離子廢氣處理工藝概述 低溫等離子體是繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之后的物質(zhì)第四態(tài)，當外加電壓達到氣體的放電電壓時，氣體被擊穿，產(chǎn)生包括電子、各種離子、原子和自由基在內(nèi)的混合體。放電過程中雖然電子溫度很高，但重粒子溫度很低，整個體系呈現(xiàn)低溫狀態(tài)，所以稱為低溫等離子體。低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用，使污染物分子在極短的時間內(nèi)發(fā)生分解，并發(fā)生后續(xù)的各種反應(yīng)以達到降解污染物的目的。 DBD等離子體反應(yīng)區(qū)富含極高的物質(zhì)，如高能電子、離子、自由基和激發(fā)態(tài)分子等，廢氣中的污染物質(zhì)可與這些具有較高能量的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，使污染物質(zhì)在極短的時間內(nèi)發(fā)生分解，并發(fā)生后續(xù)的各種反應(yīng)以達到講解污染物的目的。與傳統(tǒng)的電暈放電形勢產(chǎn)生的低溫等離子技術(shù)相比較，DBD等離子體技術(shù)放電量是電暈放電的50倍，放電密度是電暈放電的130倍。所以,傳統(tǒng)低溫等離子體技術(shù)只能用于室內(nèi)空氣異味治理,與其他低溫等離子體技術(shù)相比較，DBD等離子體技術(shù)是唯一用于工業(yè)化工藝廢氣治理的技術(shù)。 圖片 等離子體去除污染物的基本過程 過程一：高能電子的直接轟擊 過程二：O原子或臭氧的氧化 O2+e→2O 過程三：OH自由基的氧化 H2O+e→OH+H H2O+O→2OH H+O2→OH+O 過程四：分子碎片+氧氣的反應(yīng) 低溫等離子技術(shù)特點 1、技術(shù)高端，工藝簡潔：開機后，即自行運轉(zhuǎn)，受工況限制非常少，無需專人操作，除臭率最高可達99%。 2、節(jié)能：無機械設(shè)備，空氣阻力小，耗電量約為0.003kw/m3廢氣。 3、適應(yīng)工況范圍寬：設(shè)備啟動、停止十分迅速，隨用隨開，不受氣溫的影響。在250℃以下和在霧態(tài)工況環(huán)境中均可正常運轉(zhuǎn)。-50℃至+50℃的環(huán)境溫度仍可正常運轉(zhuǎn)。 4、設(shè)備使用壽命長：本設(shè)備由不銹鋼材，銅材、鉬材、環(huán)氧樹脂等材料組成，抗氧化，采用防腐蝕材料，電極與廢氣不直接接觸，根本上解決了設(shè)備腐蝕問題。 5、結(jié)構(gòu)簡單：只需用電，操作極為簡單，無需派專職人員看守，基本不占用人工費。 6、無機械設(shè)備：故障率低，維修容易。 7、應(yīng)用范圍廣：介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生的低溫等離子體中，電子能量高，幾乎可以將所有的異味氣體分子降解。 低溫等離子體技術(shù)工藝路線示意圖 異味氣體從氣體收集系統(tǒng)收集后進入等離子體反應(yīng)區(qū)，在高能電子的作用下，使異味分子受激發(fā)，帶電粒子或分子間的化學(xué)鍵被打斷，同時空氣中的水和氧氣在高能電子轟擊下也會產(chǎn)生OH自由基、活性氧等強氧化性物質(zhì)，這些強氧化性物質(zhì)也會與異味分子反應(yīng)，使其分解，從而促進異味消除。凈化后的氣體經(jīng)排氣筒高空排放。 圖為廢氣處理工藝路線示意圖圖片 在化工、制藥廠正常運作的低溫等離子廢氣處理設(shè)備： 圖片 圖片 3.有機廢氣處理工藝 有機廢氣處理方法概述 炭氫化合物(HC)是污染大氣的重要污染物之一，其中包括簡單的有機化合物。目前對于氣態(tài)有機物污染物種類繁多，采用的治理的方法也有多種，常用的有：吸收法、吸附法、催化燃燒法、燃燒法、冷凝法等。這些方法應(yīng)用中各有特點和利弊，需要根據(jù)污染程度、使用環(huán)境與條件來權(quán)衡。對于環(huán)保檢查機構(gòu)和污染治理方所共同關(guān)心的是：初次投資費、運行費用、二次污染、處理效果、維護等方面的問題。簡而言之這些方法均能滿足一定條件下氣態(tài)污染物的處理。對于以上各種方法的適用范圍以及特點敘述入如下圖 圖片 有機廢氣吸附-脫附-冷凝回收技術(shù)工藝 有機廢氣凈化裝置采用的是吸附法和冷凝法組合的方式凈化有機廢氣。充分發(fā)揮兩者的優(yōu)點凈化效率高，把它們的弊端進行可利用的轉(zhuǎn)化，對吸附物的再生處理利用低溫水蒸氣脫附，恢復(fù)吸附體的活性，對脫附下來的有機物回收利用。對于有機廢氣的凈化這是目前比較先進的治理方法。 應(yīng)用范圍 有機廢氣凈化裝置適用于凈化處理常溫、中低風(fēng)量、中高濃度的有機廢氣，可處理的有機溶劑包括苯類、酮類、脂類、醇類、醛類、醚類、烷類和其混合類。 該裝置可應(yīng)用于家具行業(yè)、石油化工、煤化工、人造革、紡織印染、油漆涂料、橡膠、塑料、制鞋、制藥、電子、化纖、釀造等行業(yè)。 工作原理 處理過程可分為三個階段： 1、用顆粒狀或者纖維狀的活性炭來充分吸附廢氣中有機成分的分子，當吸附到一定的飽和度時即停止吸附; 2、開始時是利用飽和低壓水蒸氣去加熱吸附飽和的活性炭，將被吸附的有機成分激活氣化而從活性炭中脫附逸出。恢復(fù)活性的活性炭即可以重新吸附有機成分的氣體分子; 3、最后階段就是對脫附出來的有機成分的氣體進行冷凝，使其液化，與水自動分層后回用。 圖片 技術(shù)特點 操作簡便，節(jié)能省力; 技術(shù)成熟可靠，設(shè)備運行穩(wěn)定; 高性能吸附劑，比表面積大，吸-脫附性能好凈化效率高; 設(shè)備運行安全，系統(tǒng)出現(xiàn)氣流溫度超過正常溫度達120℃時，系統(tǒng)配備有排空閥門，可以根據(jù)系統(tǒng)的自動安全程序進行工作，實現(xiàn)氣流的排空，直至切斷吸附床連接，終止吸附-脫附流程。 吸附濃縮+催化氧化技術(shù)工藝流程 采用的處理方法是吸附法和催化法的組合，充分發(fā)揮兩者的優(yōu)點凈化效率高，把它們的弊端進行可利用的轉(zhuǎn)化，對吸附物的再生處理利用其本身催化燃燒的熱量來進行脫附，恢復(fù)吸附體的活性，省去了二次能源，從而補償了催化劑的價格問題。對于有機廢氣的凈化這是目前比較先進的治理方法。 應(yīng)用范圍 有機廢氣凈化裝置適用于凈化處理常溫、大風(fēng)量、中、低濃度的有機廢氣，可處理的有機溶劑包括苯類、酮類、脂類、醇類、醛類、醚類、烷類和其混合類。 該裝置可廣泛應(yīng)用于汽車、造船、摩托車、自行車、家用電器、鋼琴、集裝箱生產(chǎn)廠的噴漆、涂裝車間的有機廢氣凈化，也可與制鞋粘膠、印鐵制罐、化工塑料、印刷油墨、電纜、漆包線等流水線配套使用。