有機廢氣處理技術主要可分為兩大類,包括源頭過程控制技術和末端治理技術。工業源排放VOCs具有面廣但分散、排放強度大、濃度波動和組分復雜的特點,且企業受經濟技術水平和資源環境限制,目前末端治理技術仍然不可替代。末端治理技術(圖1)又可分為可回收技術和銷毀技術兩大類??苫厥占夹g是通過改變系統溫度、壓力或使用選擇吸收劑、吸附劑和選擇性膜分離技術使有機污染物從廢氣中分離并集中處理的技術;銷毀技術是通過生化或化學反應,利用熱、光、催化劑或微生物將廢氣中的有機污染物轉化為水、二氧化碳等無毒小分子物質的技術,包括冷凝法、吸收法、吸附法、燃燒法、生物處理法、光催化法、低溫等離子體法、臭氧氧化法、高級氧化洗滌法等。
圖1 有機廢氣末端處理技術
高級氧化法說明:
高級氧化法(Advanced OxidationProcesses,AOPs)是利用符合氧化劑、光照、電或催化劑等作用,誘發產生多種強氧化的活性物質(·OH、·HO2、過氧離子等),尤其是·OH可無選擇地與有機污染物反應,從而將其徹底氧化成CO2、H2O或礦物鹽的一種方法。尚潔環保自主研發的有機廢氣自由基多相催化氧化法以上所敘述的光化學氧化、臭氧氧化、低溫等離子體氧化技術均屬于AOPs的范疇。濕式洗滌法與高級氧化技術結合而形成的高級氧化洗滌法為去除廢氣中的VOCs開拓了相當好的前景,其中包含了物理過程和化學過程。濕式洗滌是一個將氣相中的VOCs吸收至溶液中的物理過程,AOPs則是在溶液中產生高活性物質(·OH、·Cl等)的化學過程。一般的氧化洗滌法是將廢氣中水溶性較高的VOCs傳輸至液相中,配合化學氧化將其中的污染物分解為CO2、H2O及無機鹽等無害物質(圖2)。但為維持此方法的處理效率而所需的用水量相當大,且一般的氧化劑受限于反應速率太慢,以及可能會在廢水中產生殘留物。高級氧化洗滌法則是在一般氧化洗滌法的基礎上利用通過各種方式產生的含有·OH等強氧化活性物質的氧化劑對有機廢氣及惡臭氣體中的污染物進行氧化洗滌此法所需的用水量及所產生的廢水量大大減少,氧化能力及效率顯著提升,并且無生成有害殘留物的問題。目前,用于處理有機廢氣和惡臭氣體中VOCs的高級氧化洗滌法尚處于起步階段,研究包括了Fenton試劑噴淋氧化洗滌法、O3/H2O2氧化洗滌法等。本公司尚潔環保自主研發的有機廢氣自由基多相催化氧化法就屬于高級氧化洗滌法范疇。
圖2高級氧化洗滌法原理圖