环境工程中化工废气治理的相关研究
李宝郡 仲崇仕
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李宝郡 仲崇仕,. 环境工程中化工废气治理的相关研究[J]. 环境科学研究,2023.9. DOI:10.12721/ccn.2023.157320.
摘要:
随着国民经济的高速增长,工业领域也实现了规模化的发展,然而,在发展方式上,主要采取以粗放型经济增长为主的方式,发展不够科学,导致了严重的环境污染问题。化工行业是环境污染的重要源头,化工废气的直接排放对空气环境造成严重污染,这不但制约了我国经济的可持续发展,而且对人的身体健康造成巨大危害。本文以化工废气治理为研究对象,首先,阐述化工废气污染类型,其次,分析工业废气的危害性,最后,探究化工企业废气污染治理技术,期望对大气污染防治有所助益。
关键词: 环境工程化工废气废气治理
DOI:10.12721/ccn.2023.157320
基金资助:

引言

随着化工行业规模的扩大,大量的工业废气排放到大气中,这些废气往往具有易挥发、有毒、易燃烧的特点,同时还具有一定的复杂性。因此,工业废气不仅容易造成严重的环境污染,而且还会对人们的生活质量也造成威胁,这同我国提倡的绿色环保理念不符。所以,化工行业需要对化工废气进行有效治理,利用新技术降解和净化工业废气,实现对化工废气污染有效地控制,提升化工行业生产的安全性,减少废气污染带来的不良影响,从而实现化工行业的稳定发展。

一、化工废气污染类型

工业污染是造成大气污染的主要原因,随着化工企业的数量和规模的不断扩张,化工废气排放到空气中,伴随空气的自然流动,导致大气污染呈现出波及范围大以及治理难度大的特点。关于化工废气的污染类型可以划分为气体污染物以及固体污染物。

(一)气体污染物

随着我国现代化进程的加快,化工企业呈现出递增趋势,因此,工业废气总量也不断上升。由于工业废气在处理上需要耗费大量的财力,加之净化技术有限,因而,很多化工企业以控制成本为目的,对于工业废气未经处理直接排放到大气当中。化工企业排放的废气主要成分为有机物质、一氧化碳、含氮物质、碳氢化合物,这些气体在低空聚集容易造成雾霾;部分气体在阳光照射下进行化学反应,很可能造成二次污染;除此之外,这些污染物,如二氧化硫,严重破坏臭氧层,造成酸雨,威胁人们生命健康及财产安全。

(二)固体污染物

漂浮在空中的各种固体被称作固体污染物,也被称之为气溶胶,直径在0.002~100µm之间。固体污染物可以划分为二次气溶胶污染以及单一次气溶胶污染。二次气溶胶污染主要指的是化工企业向空气排放废气后,这些废气中的某些成分,会在大气中发生化学反应,产生二次污染,如硫化氢经过氧化在与其他空气污染物化学反应的过程中形成硫酸钠。单一次气溶胶污染表现为化工企业排放在空气中的细小微粒,例如,灰尘、飘尘、烟气颗粒等等,这些污染颗粒主要由炼钢厂、火电厂、工业锅炉产生。现阶段,这些污染颗粒物浓度越来越高,已达到标准范围,威胁人们的健康。

二、工业废气的危害性

化工厂排放的废气往往具有强烈的气味,这些废气有着极强的刺激性、腐蚀性,不但能侵害人体健康,还能腐蚀建筑、金属,大气环流降雨后,雨水渗入土地、溪流造成污染,关于工业的废气的危害可以划分为对工业、气候造成影响;影响动植物多样性;威胁人类身体健康。

(一)对工业、气候造成影响

化工企业排放气体成分复杂,有的气体具有强烈的腐蚀性,如氯气、氮氧化物、二氧化硫,酸性气体漂浮在空气中,会对工业设备、设施造成腐蚀,尤其是对于工厂中的精密仪器,会造成危害,缩短精密仪器的使用寿命。另外,这些气体参与大气循环,会对气候造成不利影响。如氟利昂造成臭氧空洞,降低紫外线吸收能力,二氧化碳使气温升高,造成两级冰川融化,使得气候多变。

(二)影响动植物群多样性

化工废气排入大气中,植物在进行呼吸作用和光合作用的过程中,吸收废气中的有毒成分,造成自身生理结构以及生物化学出现改变,植物自身的细胞运动受到影响,严重情况下会造成基因突变,植物出现变异,植株产量和数量也发生变化,干扰生物遗传。对于动物而言,一方面,动物呼吸有毒气体,影响自身细胞运动。另一方面,空气污染也会在不同程度上造成水体污染,动物饮水或者是以被污染的植物为食,也会对自身生命构成威胁。

(三)威胁人类身体健康

对于人体而言,由于废气中的部分污染物悬浮颗粒直径较小,会被人直接吸入体内,当经过一段时间积累后,则会引发人们的呼吸疾病,如二氧化硫直接刺激人们的呼吸道,一氧化碳会让人们中毒昏厥,除此之外,还有一些成分复杂的有害气体,除了直接刺激人们的呼吸系统外,这些气体成分还存在一定的放射性,如苯并芘化合物,刺激人身体,使得生殖细胞突变,造成癌变。

三、化工企业废气污染治理技术

为了降低化工企业废气的危害性,同时,减少资源消耗,降低成本。需要采取技术手段对化工企业废气污染进行治理,其主要技术手段为活性碳纤维治理技术、光催化氧化处理技术、纳米材料净化技术、生物膜分离技术。

(一)活性碳纤维治理技术

活性碳纤维内部含有较多的活性碳原子,这些活性碳原子有着较强的吸附力。碳原子表面有着强大的吸收能力,活性碳材料纤维的微孔多,能够和工业废气中的有机废气相结合,当废气浓度较低时,可以将废气中的氯乙烯浓度提升90%,进而实现较好的吸收效果。同时,活性碳纤维材料还具有方便、可再生的优点,活性炭纤维技术能够实现较强的废气处理,因此,可以加以推行。

(二)纳米材料净化技术

纳米材料净化技术作为新型废气处理技术,不仅不会危害空气质量,而且还具有净化自然空气的效果,具有着积极意义。第一,纳米材料净化技术具有较强的吸附性,吸收能力较好。第二,纳米材料还具有催化剂的效果,有助于分解废气中的有机质。第三,纳米材料净化技术能够溶解化学物质。在使用方法上,将纳米材料活化,纳米材料与废气有机质接触,形成了水、二氧化碳以及有机质,不会对空气质量造成影响。

(三)光催化氧化技术

光催化氧化技术的使用范围逐步扩大,光催化氧化技术通过紫外线对污染物进行处理,采用氧化和催化氧化的原理,使得污染物脱氯,同时,利用半导体分解苯、甲醛,形成水、二氧化碳等无污染的物质,能够完全分解有机废气。光催化氧化技术具有成本低的优势,同时,可以缩短有机废气的在化工长的停留时间,具有较高的应用价值。化工企业可采取此种方式,放大环境效益及经济效益。

(四)生物膜分离技术

生物膜分离技术在化工企业应用具有广阔的前景,其主要原理在于利用多孔介质表面培养微生物,从而将化工废气中的大量污染物去除,这些废气能够在孔隙中通过微生物进行降解,形成中性盐、水、二氧化碳等无污染的物质,利用生物膜分离法,可以有效治理高浓度有机废气,实现降耗和环保的效果。另外,可以将生物膜分离技术与反渗透技术进行结合,形成联动机制,增强废气处理效果。

结语

化学工业的发展与我国经济发展相关联,然而,大量的化工废气排放容易造成严重的社会污染问题,因此,处理化工废气具有重要意义。在环境工程建设的过程中,需要增强对化工废气的处理能力,利用新的科学技术手段,在不影响经济生产的前提下,减轻对于生态平衡的破坏,给人们创造良好的生存环境。

参考文献

[1]陈纳.关于环境工程中大气污染的危害与防治管理[J]. 皮革制作与环保科技,2021,2(19):40-41.

[2]李国平,黄桂凤,许杭俊.化工企业有机废气治理技术研究[J].化纤与纺织技术,2022,51(3):77-79.

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