化工醫(yī)藥企業(yè)廢氣治理技術(shù)研究進展

盛 祥

（蘇州格林蘇環(huán)境評估有限公司 江蘇蘇州 215012）

引言

近幾年，我國經(jīng)濟水平得到了有效的提升，醫(yī)藥化工企業(yè)的發(fā)展速度也逐年提升，其中間體和產(chǎn)品為社會帶來巨大經(jīng)濟效益的同時，也對大氣環(huán)境造成了難以修復(fù)的危害。化工制藥排放的廢氣成分主要是揮發(fā)性有機化合物，且和一般工業(yè)污染相比，化工醫(yī)藥企業(yè)廢氣污染具有難以控制等特點，是環(huán)保問題中最難的一大問題[2]。

現(xiàn)階段，化工醫(yī)藥企業(yè)廢氣治理常見方法主要有焚燒法、吸附技術(shù)、冷凝法、生物法以及高溫等離子焚燒法等[3]。本文在化工醫(yī)藥企業(yè)排放廢氣的基礎(chǔ)上，結(jié)合當代現(xiàn)有的方法來對廢氣處理技術(shù)進行了總結(jié)和分析。

1 化工醫(yī)藥企業(yè)廢氣處理技術(shù)

1.1 焚燒法

使用焚燒法處理化工醫(yī)藥企業(yè)廢氣主要有直接焚燒、催化燃燒兩種方式。直接焚燒法直接點燃廢氣中的可燃有害氣體，主要適用于可燃性廢氣處理。但可燃氣體含量較低時，不適合使用直接焚燒法。催化燃燒法的原理在高溫下，通過加入催化劑來加速廢氣中的有害氣體的分解速度，優(yōu)點是反應(yīng)過程中沒有火焰產(chǎn)生，安全性能良好，燃燒點低，能量消耗較小。但是廢氣含有硫元素、氮元素以及氯元素時，催化過程會有氮化物、硫化物以及氯化氫等有毒有害氣體生成，同時這些物質(zhì)也會對催化劑的使用效果造成惡劣影響。

1.2 吸附技術(shù)

吸附廢氣處理技術(shù)是應(yīng)用時間較長的廢氣處理方式，目前在我國已經(jīng)有上百年的使用歷史。吸附法主要是利用吸附劑可以借助于表面的選擇吸附作用，將氣體狀態(tài)下的物質(zhì)有選擇的進行吸附，再通過解吸附的作用將氣體釋放出來。根據(jù)吸附形式的差異，可以分為化學(xué)吸附和物理吸附兩種類型。其中，我國化工醫(yī)藥企業(yè)在廢氣處理上應(yīng)用范圍最廣的是物理吸附。吸附法在處理廢氣過程中可以不需要水，因此該技術(shù)不涉及由廢氣污染引發(fā)廢水污染等問題。此外，與熱力燃燒法相比，吸附法也不需要額外加入其它輔助燃料，可以充分節(jié)約能源。但吸附法也存在一定的弊端，例如廢氣處理的效果與吸附劑的類型息息相關(guān)，在選擇吸附劑時，必須兼顧廢氣的性質(zhì)以及特征等參數(shù)，提高處理效率。郭楊龍等人通過考察甲苯濃度、空氣流速和表面改性對活性炭處理廢氣效果的影響，結(jié)果顯示當溫度為25℃，空氣流速10000h-1時，對甲苯的清除率為6.5wt%。

1.3 冷凝法

化工醫(yī)藥企業(yè)主要應(yīng)用利用冷凝法來回收廢氣中的可用溶劑，為了提高處理質(zhì)量和處理效果，冷凝法在使用過程中需要注意以下兩個方面的內(nèi)容。第一，冷凝法在水蒸氣含量較高的廢氣處理過程中應(yīng)用較為廣泛，可以最大限度的提升所回收物質(zhì)的純度。第二，也有部分企業(yè)為了提高廢氣處理效率和處理效果，提高資源利用價值，在使用冷凝法時，會加大對實際處理溫度的控制。通常情況下，冷凝法處理廢氣的溫度最佳水平是-13℃左右。

1.4 生物法

生物處理法的原理是利用微生物來吸收化工醫(yī)藥企業(yè)的有機廢氣，并將其作為自身生長繁殖的養(yǎng)料，同時將廢氣分解成二氧化碳、水等無污染的物質(zhì)，以達到廢氣處理的目的。該方法的主要優(yōu)點是能源消耗低，但由于生物處理技術(shù)所用的處理設(shè)備較多，場地占用面積較大，適用于大型醫(yī)藥化工企業(yè)廢氣處理。

1.5 高溫等離子焚燒法

高溫等離子焚燒法是在一定條件下高頻、高壓、大功率電源的聚能放電。在高溫等離子反應(yīng)器中，化工醫(yī)藥工業(yè)廢氣溫度急劇上升至3千度，有機污染成分在高溫以及高電勢雙重作用下會瞬間被電離，發(fā)生完全裂解反應(yīng)，生成水、二氧化碳以及碳等物質(zhì)。高溫等離子焚燒技術(shù)的優(yōu)點是工業(yè)廢氣可被瞬間處理為高溫等離子體，符合國家工業(yè)廢氣排放標準，有害氣體的清除率高達98%以上。高溫等離子焚燒設(shè)備為不銹鋼結(jié)構(gòu)，具有良好的耐腐蝕性，維護工作簡單方便，且設(shè)備多數(shù)應(yīng)用智能化系統(tǒng)，可以遠程控制，不用專人看守。馮求寶等人研究了高溫等離子體焚燒法對化工醫(yī)藥企業(yè)的含甲苯廢氣處理方法,實驗結(jié)果表明隨著初始濃度和氣體流量的增加，甲苯平均去除率呈現(xiàn)下降趨勢，當氣體流量為2.2 m3/h，電流值為3A時甲苯廢氣的去除效果最好。

1.6 光催化氧化法

光催化氧化法是在一定波長光照下，利用光催化劑，將H2O轉(zhuǎn)化成-OH，-OH可以將有機物氧化成水和二氧化碳。由于氣體分子的擴散能力良好，質(zhì)量傳遞速率較快，容易發(fā)生鏈反應(yīng)，因而氣相反應(yīng)光效率極高。美國環(huán)境研究者以臭氧為輔助劑，用光催化氧化技術(shù)治理含苯、甲苯、二甲苯、乙基苯等工業(yè)廢氣，研究結(jié)果顯示光催化氧化反應(yīng)比吸附法、催化燃燒法等技術(shù)更具備經(jīng)濟潛力。

結(jié)語

隨著國家逐漸加大對環(huán)境監(jiān)測和保護工作的重視程度，廢氣處理技術(shù)也在不斷更新?；めt(yī)藥企業(yè)在廢氣處理方案的選擇上，要充分考慮廢氣成分，是否含有固體顆粒，處理的難易程度，各類氣體的大概濃度以及排放形式等問題，針對自身企業(yè)排放廢氣的類型，選擇合適的處理方式，降低廢氣對環(huán)境的影響，提高處理效率。