挥发性有机化合物净化处理技术探讨.doc

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1、挥发性有机化合物净化处理技术探讨摘要：随着工业的迅速发展和城市化进程的加快，挥发性有机化合物(VOCs)对环境的污染也越来越大，同时也给人体健康造成了更大的威胁。本文主要介绍了生物法、光催化氧化法、等离子体催化氧化法三种针对挥发性有机化合物的净化处理技术，并分析了各技术的特点及有待改善的地方，为挥发性有机化合物(VOCs)的处理作参考。关键词:挥发性有机化合物；净化处理；生物法；氧化中图分类号：G633.91文献标识码：A文章编号：挥发性有机化合物(VOCs)是工业排放的最常见的一类污染物。该类有机物大多具有毒性，部分已被列为致癌物质，如甲醛、氯乙烯、苯、多

2、环芳坯等，这些污染物的排放不仅造成了资源的极大浪费，且对环境、动植物的牛•长及人类健康造成很大的危害。许多发达国家都颁布了相应的法令，限制挥发性有机化合物(VOCs)的排放。同时挥发性有机化合物(VOCs)处理已成为大气污染控制中的一个热点。本文介绍了生物法、光催化氧化法、等离子体催化氧化法三种针对挥发性有机化合物的净化处理技术，以期找到一种适合我国国情的VOCs净化处理技术。1牛物法处理法生物法处理VOCs是利用微生物的新陈代谢对多种有机物进行生物降解。冃前生物处理的主要方式有生物洗涤塔、生物过滤池和生物滴滤塔。1.1生物洗涤塔在活性污泥中，污染物经过微生

3、物的新陈代谢，最终被降解脱除。生物洗涤法屮的液相（带有悬浮微牛物）是流动的，在吸收室和再牛池内连续循环。徳国开发的二级洗涤脱臭装置，臭气浓度可从2100mg/L降低到50mg/Lo洗涤塔中气液相的接触方法除液相喷淋外，还可采用气相鼓泡。如果气相的阻力较大，则用喷淋法；反之，如果液相阻力较大，则用鼓泡法。日本某污水处理厂用恶臭气体作为曝气送入曝气槽，实现废水和废气的同时处理，取得了99%的脱臭效果。1.2生物过滤池生物过滤池是通过附肴在填料床上微生物的新陈代谢，将废气中有害成分氧化分解成C02、1120、N03-和S042-等无害物质。任何能够吸附气体化合物并

4、支持微生物生长的多孔材料都可作为生物滤池的填充材料。而在实际应用屮，最常用的填充材料是煤泥、堆肥、木材和土壤。最初，牛物过滤池主要用于去除气体中的臭气及无机物质（如NH3、H2S）,而后逐步扩展到对VOCs的去除。生物过滤池的去除效率很大程度上依靠微生物的活性，且受到多种环境因索的影响，如水分、温度、pH值、VOCs进料速度及种类等。Cox等以珍珠岩为填料，采用驯化筛选后的真菌降解苯乙烯，气体浓度800mg/m3,流量为43L/h,处理效率高达99%。生物滤池屮微生物的种类对VOCs的去除也有一定的影响。与细菌相比，真菌更能忍耐低含水量的条件，并可在中性或是

5、酸性的条件下生长。不过丝状真菌的生长容易堵塞管道，使反应器的性能下降。此外具有致病性的真菌对环境的影响，有待深入的研究。1.3生物滴滤塔生物滴滤塔通常由不含生物质的惰性填料床组成，其顶部设有喷淋装置，用以控制滤床的温度，而且还能在喷淋液屮加入营养液和缓冲物质创造适宜微生物生长繁殖的环境。与生物过滤池相比，生物滴滤塔具有更低的压降和更好的营养控制。冃前生物滴滤塔的研究还处于半工业化的试验阶段。从以往的研究來看，生物滴滤塔能够在相对较低的空床停留时间(EBRT)下有效去除高浓度的H2S,但对VOCs去除的研究较少。Oh和Bartha首次报道了在实验室规模下利用滴

6、滤塔去除硝基苯的情况。他们将城市污泥固定于珍珠岩填料上，得到了稳定的微生物基I才I,经过驯化培养，在废气进料浓度为100~300mg/m3,EBRT为21s时，硝基苯的去除率达到了80%〜90%。影响生物滴滤塔性能的因索较多，VOCs的进料浓度、气体流速、EBRT等。冃前对生物滴滤塔的研究大多针对一种VOCs且在持续进料的状态下进行。而在实际的应用屮,VOCs的成分和浓度则会随时间而发生变化,所以微生物在间歇进料的情况下对VOCs的去除需要进一步探索。微生物的种类对生物滴滤塔的性能也具有重要的作用，主要微生物有细菌、放线菌和真菌。在生物滴滤塔中污染物的降解主

7、要是由于细菌的作用。不过，Weber等发现真菌也对VOCs的降解具有重要的意义。在相同的实验条件下对两个牛物滴滤塔分别接种细菌和真菌，结果发现接种真菌的滴滤塔对甲苯的去除效率更佳。2光催化氧化法光催化氧化VOCs能够在低温及紫外光照射的条件下，在Ti02表面将有机物氧化成C02和H20o自1972年利用Ti02光催化降解水中污染物的研究以來，光催化氧化降解水中及气体中污染物的研究得到了广泛的关注。光催化性能的影响因素较多，主要有气体流速、氧浓度、湿度、光照强度、负载催化剂等。Wang等在研究屮发现，在气体流速低于300mL/min时，反应速率随着流速的增加而

8、增加。当气体流速高于300inL/min时，反应速率