新型VOC廢氣處理技術(shù)
1 .生物法
 
生物法凈化VOC廢氣是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的空氣污染控制技術(shù)， 它比傳統(tǒng)工藝投資少， 運(yùn)行費(fèi)用低，操作簡(jiǎn)單，應(yīng)用范圍廣，是最有希望替代燃燒法和吸附凈化法的新技術(shù)。
 
VOC廢氣的生物法凈化實(shí)質(zhì)上是利用微生物的生命活動(dòng)將廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物( 如CO2 和H2O ) 及細(xì)胞物質(zhì)等，主要工藝有生物洗滌法、生物過(guò)濾法和生物滴濾法三種。
 
有機(jī)廢氣生物處理是一項(xiàng)新的技術(shù)，由于反應(yīng)器涉及到氣、 液/ 固相傳質(zhì)及生化降解過(guò)程， 影響因素多而復(fù)雜，有關(guān)的理論研究及實(shí)際應(yīng)用還不夠深入、廣泛，許多問(wèn)題需要進(jìn)一步探討和研究，主要包括建立準(zhǔn)確的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模式;填料特性以及如何克服顆粒物在濾床中積累造成的堵塞; 動(dòng)態(tài)負(fù)荷( 濃度和廢氣流量波動(dòng)較大) 的調(diào)控; 最適工藝參數(shù)的確定;高濃度有機(jī)廢氣的治理;適合于特定有機(jī)物降解的細(xì)菌種類和接種方法等。
 
2 .膜分離
 
膜分離技術(shù)是采用對(duì)有機(jī)物具有選擇性滲透的高分子膜， 在一定的壓力下使VOC滲透而達(dá)到分離的目 的。當(dāng)VOC氣體進(jìn)入膜分離系統(tǒng)后，膜選擇性地讓VOC氣體通過(guò)而被富集，脫除了VOC的氣體留在未滲透?jìng)?cè)，可以達(dá)標(biāo)排放;富集了VOC的氣體可去冷凝回收系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)溶劑的回收。選擇此方法回收廢氣中的丙酮、四氫吠喃、甲醇、乙睛、甲苯等，回收率可達(dá)9 7 %以上。目前，該方法正迅速發(fā)展成為石油化工、制藥、食品加工等行業(yè)回收v o c的有效方法。
 
膜分離法適用于中高濃度廢氣的處理。 膜系統(tǒng)的費(fèi)用與進(jìn)口氣體流速成正比， 與v o c的濃度關(guān)系不大。此法最好用于高濃度、小流量和有較高回收價(jià)值的有機(jī)溶劑的回收，但其設(shè)備投資較高。隨著對(duì)環(huán)境問(wèn)題的越來(lái)越重視，膜分離技術(shù)的應(yīng)用前景會(huì)很廣闊。這是因?yàn)樵摲ㄊ且环N清潔技術(shù)，從膜分離系統(tǒng)出來(lái)的是回收的有機(jī)溶劑和凈化了的排放氣，減少了二次污染的產(chǎn)生，隨著高效分離膜的開(kāi)發(fā)和價(jià)格的降低，膜技術(shù)的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣。
 
3 .非平衡等離子體法
 
等離子體是不同于固、液、氣等狀態(tài)，由大量的正負(fù)帶電粒子和中性粒子組成并表現(xiàn)出集體行為的一種準(zhǔn)中性氣體。當(dāng)電子溫度T e ;離子溫度T ; 時(shí)，稱為非平衡態(tài)等離子體，其電子溫度可達(dá)到1 0 4 K以 上， 而離子和中性粒子的溫度卻只有3 0 0- 5 0 0 K 。 系統(tǒng)處于熱力學(xué)非平衡態(tài)，其表觀溫度較低，所以非平衡態(tài)等離子體又可稱為低溫等離子體。
 
大氣壓非平衡等離子體技術(shù)在處理V O C ，尤其是大氣中低體積分?jǐn)?shù)的VOC方面具有獨(dú)特的作用。采用與催化劑合用，改進(jìn)等離子體反應(yīng)器結(jié)構(gòu)等手段，能量效率可達(dá)到實(shí)用化水平。
 
今后的研究方向是: 1 ) 尋找開(kāi)發(fā)能與催化劑進(jìn)行******配置的等離子體反應(yīng)器， 包括放電形狀，放電采用形式，電極結(jié)構(gòu)，放電管( 或板) 結(jié)構(gòu)以及輸入電源的性能等;2 )尋找能促使化學(xué)反應(yīng)，提高能量效率的合適催化劑;3 )等離子體反應(yīng)器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行操作的穩(wěn)定性;4 )研究放電對(duì)處理過(guò)程中的中間產(chǎn)物或最終產(chǎn)物的影響及后處理問(wèn)題等。
 
4 .半導(dǎo)體光催化氧化法
 
在繼F u j i s h i m a 等有關(guān)TiO2 單晶電 極上光解水的 報(bào)道之后，1 9 7 7 年F r a n k 等人利用半導(dǎo)體材對(duì)污染物進(jìn)行光催化降解取得了突破性的進(jìn)展，從此半導(dǎo)體多相光催化作為一個(gè)嶄新的領(lǐng)域得了深入而廣泛的研究。其中TiO2由于具有抗化學(xué)和光腐蝕、性能穩(wěn)定、無(wú)毒、催化活性高、廉等優(yōu)點(diǎn)而最受重視和具有廣闊的應(yīng)用前景。
 
半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)是不連續(xù)的，充滿電子的價(jià)帶 ( V B )和空的導(dǎo)帶 ( C B )之間由禁帶隔開(kāi)。在p H為1 時(shí)的帶隙是3 .2 e V 。 用光照射半導(dǎo)體光催化劑時(shí)，當(dāng)光子能量高于半導(dǎo)體的禁帶度，半導(dǎo)體的價(jià)帶電子發(fā)生帶間躍遷，即從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶，從而產(chǎn)生光生空穴和電子;這些生空穴和電子具有很強(qiáng)的氧化和還原能力，可以將吸附到光催化劑表面的污染物徹底降解為無(wú)無(wú)害的無(wú)機(jī)小分子化合物，無(wú)二次污染問(wèn)題。
 
近年來(lái)，隨著材料、化學(xué)科學(xué)的發(fā)展，納米材料TiO2 光催化技術(shù)開(kāi)始在處理VOC中得到了用。納米材料由于其存在超細(xì)微粒和量子尺寸效應(yīng)，表面原子多，比表面積大，光催化劑吸附機(jī)物的能力增強(qiáng)，提高了催化劑的光催化活性，但我國(guó)在這方面的研究還有待進(jìn)一步的開(kāi)拓。后主要著眼于制備光催化凈化技術(shù)所需核心材料一光催化劑，設(shè)計(jì)普適化的光催化反應(yīng)器，通不同改性的方法以提高光催化劑的吸附能力、光吸收能力、電荷分離能力，同時(shí)嘗試不同的方將光催化劑負(fù)載于載體上，從實(shí)際上探討復(fù)合光催化劑在室內(nèi)空氣凈化上的應(yīng)用。