工業(yè)廢氣、VOCs、惡臭氣體凈化新工藝推介
一般的工業(yè)廢氣含有粉塵、苯類有機(jī)物、胺類有機(jī)物、硫類有機(jī)物，非甲烷總烴以及含氧有機(jī)物、硫化氫等。由于硫化物和有機(jī)化合物是產(chǎn)生惡臭的重要物質(zhì)，因此工業(yè)廢氣一般都有強(qiáng)烈的異味。工業(yè)廢氣不加以治理直接排放，將嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境和人體健康，引發(fā)呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)中樞系統(tǒng)以及血液系統(tǒng)的疾病，特別是揮發(fā)性的苯、甲苯及甲醛對(duì)人體健康會(huì)造成很大的傷害。廢氣中還含有油類混合物，包括乳化油和乳油，這些油狀物直接外排會(huì)使周圍物體表面積附油垢。廢氣中揮發(fā)性有機(jī)物，惡臭物質(zhì)在0.2～0.3mg/m3的低濃度下會(huì)使人產(chǎn)生刺激等不適應(yīng)癥狀；在幾個(gè)mg/m3濃度下，已能嗅覺到明顯臭味；在3-25mg/m3范圍內(nèi)會(huì)產(chǎn)生頭痛及其它癥狀；而在大于25mg/m3時(shí)，對(duì)人體的毒性效應(yīng)明顯。所以工業(yè)廢氣治理凈化，達(dá)標(biāo)排放是必要的。
現(xiàn)有凈化工藝簡(jiǎn)介
工業(yè)廢氣的凈化任務(wù)是要從廢氣中脫除有害的污染物質(zhì)，從感觀上是要除去臭味。目前對(duì)工業(yè)廢氣的治理工藝和方法都是基于經(jīng)過物理、化學(xué)、生物的作用，使廢氣中惡臭等有害污染物質(zhì)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變或被捕集而得到脫除。常用處理方法有燃燒法、氧化法、吸收法、吸附法、中和法和生物法等。這些方法中處理效果比較好，比較適合大風(fēng)量低濃度工業(yè)廢氣工程實(shí)施的主要是氧化法和吸附法。
● 吸附法
是利用吸附劑對(duì)污染物質(zhì)、惡臭物質(zhì)的吸附作用，而達(dá)到凈化氣體。比較普遍應(yīng)用的吸附劑是活性炭，可吸附處理多組分的有機(jī)物和惡臭氣體，處理效果好、效率高。適用于低濃度高凈化要求的廢氣處理。但存在吸附劑吸附能力有限，再生困難，更換費(fèi)用高的問題，以及被吸附物質(zhì)的二次處理問題。
● 氧化法
是利用氧化劑的活性氧化離子、分解、降解有機(jī)物質(zhì)及惡臭物質(zhì)使成為小分子的無害物質(zhì)而達(dá)到凈化目的。氧化劑的活性氧化離子的來源，一種方式是直接投加化學(xué)氧化劑，該方法氧化劑的投加量可根據(jù)廢氣中污染物濃度調(diào)整合適的投加量。可達(dá)到比較高的氧化脫除效果。但對(duì)于低濃度大風(fēng)量的工業(yè)廢氣的凈化，要達(dá)到脫除效果，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，氧化劑消耗量比較大，運(yùn)行的藥劑費(fèi)用成本比較高。另一種方式是近年來得到發(fā)展并應(yīng)用廣泛的光催化氧化方法和低溫等離子氧化方法。光催化氧化工藝是通過紫外（UV）燈管發(fā)射高能的UV光子，將廢棄物質(zhì)的化學(xué)鍵打斷、裂解，生成呈離子狀態(tài)的原子、自由基、再通過納米級(jí)TiO2催化劑裂解產(chǎn)生的臭氧，羥基自由基將其氧化成簡(jiǎn)單的、穩(wěn)定的小分子型無毒或低毒化合物如CO2、H2O等。低溫等離子氧化工藝是利用高壓放電、產(chǎn)生高能電子、自由基等活性粒子。這些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(shí)間內(nèi)發(fā)生分解，最終將污染物轉(zhuǎn)換為CO、CO2和H2O。光催化氧化工藝和低溫等離子氧化工藝的共同特點(diǎn)就是通過光或電的激發(fā)作用，產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化活性的離子。都具有設(shè)備運(yùn)行簡(jiǎn)單，氧化反應(yīng)速度快，氧化產(chǎn)物達(dá)到無害處理，凈化效率比較高。但光催化氧化工藝存在催化劑易中毒、更換費(fèi)用高、能耗高、低溫等離子工藝脫除效率不高，運(yùn)行有著火的安全隱患。因光或電激發(fā)產(chǎn)生活性氧化離子的效率受到多種因素的影響，光催化氧化設(shè)備和低溫等離子氧化設(shè)備所能提供多少活性氧化物質(zhì)的量是難于確定的，也是不穩(wěn)定的，造成對(duì)有機(jī)污染物的氧化脫除效果的不穩(wěn)定。這兩種光、電凈化裝置都必須設(shè)置廢氣的前期予處理設(shè)備（除塵、除油、除水），才可減小干繞，提高活性物質(zhì)的產(chǎn)量，以及保障運(yùn)行的安全。故設(shè)備投資大，占地面積也大。上述的吸附工藝，化學(xué)氧化工藝，光催化氧化工藝和低溫等離子氧化工藝，采用任何單一工藝方法都不太可能達(dá)到脫除效率高、設(shè)備投資小、占地面積小、運(yùn)行費(fèi)用低、操作維護(hù)簡(jiǎn)單的要求。要取得高效凈化，達(dá)標(biāo)排放，穩(wěn)定安全運(yùn)行，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，近年推出的一些組合式工藝是發(fā)展方向。如將對(duì)廢氣的洗滌、過濾、氧化、吸附操作結(jié)合的新型組合工藝。其中天津科力玻璃鋼制品有限公司推出了多級(jí)多相氧化治理工藝（DDY工藝）（專利技術(shù)）。
多級(jí)多相氧化工藝（DDY工藝）介紹
一、工藝流程
廢氣采集→一級(jí)洗滌氧化→二級(jí)氣相氧化→三級(jí)催化吸附氧化→引風(fēng)機(jī)→排風(fēng)筒
二、DDY工藝簡(jiǎn)述
是根據(jù)工業(yè)廢氣成份復(fù)雜，含粉塵、含油、含難溶水的有機(jī)揮發(fā)性物質(zhì)的特征而設(shè)計(jì)的。主體設(shè)備是一個(gè)氧化凈化塔（DDY塔），塔內(nèi)對(duì)廢氣的凈化分三級(jí)完成。塔下段為第一級(jí)洗滌氧化過程，用含氧化劑的水液噴淋，洗滌除塵、除油，并氧化脫除水溶性有機(jī)物、無機(jī)物；塔中段為第二級(jí)氣相氧化過程，噴霧氣化氧化劑使其成為氣相狀態(tài)，利用氣相氧化劑與難溶于水的揮發(fā)性有機(jī)物之間快速高效的氧化反應(yīng)作用。將有機(jī)物氧化分解成無害無臭穩(wěn)定的小分子化合物；塔上段為第三級(jí)催化吸附氧化過程，利用固體吸附劑對(duì)有機(jī)物質(zhì)，惡臭物質(zhì)和氧化劑的同時(shí)吸附作用，在吸附劑表面形成吸附高濃度區(qū)，在催化劑的催化作用下，完成對(duì)廢氣中殘余有機(jī)物和惡臭物質(zhì)的高效氧化分解，達(dá)到高效凈化廢氣的目的。
三、氧化塔結(jié)構(gòu)及工藝圖（見次頁(yè)）
四、DDY工藝特點(diǎn)
（1）在一個(gè)塔設(shè)備內(nèi)完成三種工藝方法的凈化處理，設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、能耗低、運(yùn)行維護(hù)方便，占地面積小。
（2）液相氧化，氣相氧化，固相吸附氧化三種氧化方式相互融合、補(bǔ)充。最大限度提高了氧化效率和氧化脫除有機(jī)污染物、惡臭物的效果。
（3）所選用的DDY氧化劑易溶于水，可形成一定濃度的水溶液，完成液相氧化過程；也可氣化形成氣相氧化劑，完成對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物的氣相氧化過程；并且也可被固體吸附劑吸附富集，完成固體吸附劑表面的高濃度氧化過程，該氧化劑富含活性氧、羥基自由基，具有很強(qiáng)的氧化能力。
（4）DDY工藝的特點(diǎn)簡(jiǎn)單描述就是在一個(gè)塔內(nèi)，采用多級(jí)多相氧化工藝，利用強(qiáng)氧化性氧化劑的氧化作用，完成對(duì)有機(jī)污染物和惡臭物質(zhì)的高效脫除，凈化處理。
五、DDY工藝的優(yōu)勢(shì)
（1）脫除效率高：可達(dá)超凈化指標(biāo)排放要求。
（2）工藝設(shè)備簡(jiǎn)單：工藝流程簡(jiǎn)單，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備投資小，占地面積小。
（3）設(shè)備運(yùn)行簡(jiǎn)便安全：設(shè)備運(yùn)行可依據(jù)風(fēng)量、有害物濃度、排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，對(duì)氧化劑的投量做合適的調(diào)整，確保運(yùn)行穩(wěn)定安全，廢氣達(dá)標(biāo)排放。
（4）固體吸附劑在線使用周期長(zhǎng)：利用氧化劑的氧化作用，使吸附劑自身脫附再生，能長(zhǎng)時(shí)間使用而無需經(jīng)常更換。
（5）運(yùn)行費(fèi)用較低：DDY工藝氧化劑氧化效率高、用量少，設(shè)備動(dòng)力能耗少，吸附劑使用周期長(zhǎng)，相比總的運(yùn)行費(fèi)用要低于其它工藝。
DDY工藝與其它工藝對(duì)照
●工藝流程
（1）DDY工藝流程
凈化裝置是塔和煙囪一體的單一設(shè)備，設(shè)備少，設(shè)備簡(jiǎn)單，占地面積小。
（2）光催化或低溫等離子氧化簡(jiǎn)單工藝流程
（光催化或低溫等離子氧化工藝的簡(jiǎn)單流程）
除主體光或電氧化裝置外，還需要一座與DDY工藝塔徑相當(dāng)?shù)南礈焖€有堿液、氧化劑投加裝置和煙囪，工藝流程長(zhǎng)，設(shè)備多，占地面積大。
（3）脫除效果比較好的組合工藝流程
需要一座與DDY工藝塔徑相當(dāng)?shù)南礈焖瑝A液、氧化劑投加裝置，另外還有光催化設(shè)備，低溫等離子設(shè)備和過濾或吸附設(shè)備等，工藝流程長(zhǎng)，設(shè)備多，占地面積大。
●設(shè)備投資
DDY工藝的主體設(shè)備是一座氧化凈化塔，排氣筒在塔頂，設(shè)備簡(jiǎn)單、緊湊，塔徑與其它工藝的洗滌塔相當(dāng)，塔高要高2-4米。循環(huán)洗滌液泵與其它工藝的相當(dāng)，氧化劑制備裝置比其它工藝投加氧化劑裝置設(shè)備費(fèi)用略高。初步估算DDY工藝的設(shè)備投資只有其它工藝設(shè)備投資的30%～50%。
●運(yùn)行能耗
DDY工藝運(yùn)行動(dòng)力主要是系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)和洗滌液循環(huán)泵，而光催化氧化工藝和低溫等離子氧化工藝都是高能耗工藝，其它工藝的運(yùn)行也同樣有風(fēng)機(jī)和洗滌液循環(huán)泵，加藥泵的動(dòng)力消耗。DDY工藝與其它工藝的能耗相比少了光、電氧化設(shè)備的動(dòng)力能耗。如廢氣流量5萬m3/H的處理裝置，能耗大約少20-30KW。
●藥劑成本
DDY工藝對(duì)有機(jī)物質(zhì)，惡臭物質(zhì)的氧化分解凈化過程是利用投加高效化學(xué)氧化劑完成的，氧化劑的氧化活性高低，氧化劑完成對(duì)有害物質(zhì)氧化過程的工藝方法、工藝條件都大大影響氧化凈化的效率和氧化劑的消耗成本。DDY工藝選擇了一種高效氧化劑，并采用了能實(shí)現(xiàn)高效凈化氧化的方法。所以在保障高效氧化完成對(duì)廢氣高效凈化的情況下，所用的化學(xué)氧化劑量大大降低，費(fèi)用比較低，幾乎相當(dāng)于其它工藝在洗滌塔投加的化學(xué)氧化劑費(fèi)用。