導語：如何才能寫好一篇化學廢氣處理方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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廢棄物，包含的種類繁多。從實驗室產生的化學廢棄物，多數是有毒有害物質。有些是劇毒或致癌物質，對其處理不當，這些物質將污染環境，甚至可能造成嚴重后果。實驗室排出的廢棄物，主要分為無機類和有機類兩類廢棄物。雖然實驗室排出的廢液與工業廢液相比在數量上是很少，但由于其種類多，組成經常變化，因此最好不集中處理，由各實驗室根據廢棄物性質分別進行處理。本章根據多年來實驗室對廢棄物的處理實踐經驗，并參考相關資料，把實驗室常見化學廢棄物的處理辦法作如下探討。

1 無機類實驗廢液的處理方法

1.1 含六價鉻的廢液

鉻酸洗液失效變綠，可以濃縮冷卻后用高錳酸鉀粉末氧化，直至溶液呈深褐色或微紫色后用砂芯漏斗濾去二氧化錳沉淀后再用。變黑的廢洗液可用廢鐵屑還原殘留的六價鉻成三價，再用廢堿液或石灰使其生成低毒的氫氧化鉻沉淀。

1.2 含氰化物的廢液

1.2.1 于廢液中加入NaOH溶液，調整pH至10以上。然后加入約10％的NaOCl溶液，攪拌約20分鐘，再加入NaOCl溶液，攪拌后，放置數小時（如果用氧化――還原光電計檢測其反應終點，則較方便）。

1.2.2 加入5―10％的H2SO4（或鹽酸），調節 pH至7.5～8.5，然后放置一晝夜。

1.2.3 加入Na2SO3溶液，還原剩余的氯（稍微過量時，可用空氣氧化。每升含1克Na2SO3的溶液1毫升，相當于0.55毫克Cl）。

1.2.4 查明廢液確實沒有CN-離子后，才可排放。

1.2.5 廢液含有重金屬時，再將其作含重金屬的廢液加以處理。

1.3 含鎘的廢液

1.3.1 在廢液中加入 Ca（OH）2，調節pH至10.6～11.2，充分攪拌后即放置。

1.3.2 先過濾上層澄清液，然后才過濾沉淀。保管好沉淀物。

1.3.3 檢查濾液中確實不存在Cd2+離子時，把它中和后即可排放。

1.4 含鉛的廢液（氫氧化物共沉淀法）

1.4.1 在廢液中加入Ca（OH）2，調整pH值至11。

1.4.2 加入Al2（SO4）3（凝聚劑），用H2SO4慢慢調節pH值，使其降到7～8。

1.4.3 把溶液放置，待其充分澄清后即過濾。檢查濾液不含Pb2+后，即可排放。

1.5 含砷廢液

1.5.1 廢液中含砷量大時，加入Ca（OH）2溶液，調節pH至9.5附近，充分攪拌，先沉淀分離一部份砷。

1.5.2 在上述濾液中，加入FeCl3，使其鐵砷比達到50，然后用堿調整pH至7～10之間，并進行攪拌。

1.5.3 把上述溶液放置一夜，然后過濾，保管好沉淀物。檢查濾液不含As后，加以中和即可排放。此法可使砷的濃度降到0.05ppm以下。

1.6 含汞廢液

1.6.1 于廢液中加入對于FeSO4（10ppm）及Hg2+之濃度的1∶1當量的Na2S•9H2O，充分攪拌，并使廢液之pH值保持在6～8范圍內。

1.6.2 上述溶液經放置后，過濾沉淀并妥善保管好濾渣（用此法處理，可使Hg濃度降到0.05ppm以下）。

1.6.3 再用活性炭吸附法或離子交換樹脂等方法，進一步處理濾液。

1.6.4 在處理后的廢液中，確證檢不出Hg后，才可排放。

1.7 含重金屬的廢液

1.7.1 氫氧化物共沉淀法

1.7.1.1 在廢液中加入FeCl3或Fe2（SO4）3，并加以充分攪拌。

1.7.12 將Ca（OH）2制成石灰乳，然后加入上述廢液中，調整 pH至 9～11（如果pH值過高，沉淀會再溶解）。

1.7.1.3 溶液經放置后，過濾沉淀物。檢查濾液確實不含重金屬離子后，才把它中和排放。

1.7.2 硫化物共沉淀法

1.7.2.1 廢液中重金屬的濃度要用水稀釋至1％以下。

1.7.2.2 加入Na2S或NaHS溶液，并充分攪拌。

1.7.2.3 加入NaOH溶液，調整pH值至9.0～9.5。

1.7.2.4 加入FeCl3溶液，調節pH值至8.0以上，然后放置一夜。

1.7.2.5 用傾析法過濾沉淀，檢查濾液確實不含重金屬。

1.7.2.6 再檢查濾液有無S2-離子。如果含有S2-離子時，用H2O2將其氧化，中和后即可排放。

1.8 含氟廢液

于廢液中加入消化石灰乳，至廢液充分呈堿性為止，并加以充分攪拌，放置一夜后進行過濾。濾液作含堿廢液處理。此法不能把氟含量降到8ppm以下。要進一步降低氟的濃度時，需用陰離子交換樹脂進行處理。

1.9 含酸、堿、鹽類物質的廢液

1.9.1 查明即使將酸、堿廢液互相混合也沒有危險時，可分次少量將其中一種廢液，加入另一種廢液中。

1.9.2 用pH試紙（或pH計）檢驗，使加入的酸或堿的廢液至溶液的pH約等于7。

1.9.3 用水稀釋，使溶液濃度降到5％以下，然后把它排放。

2 有機類實驗廢液的處理方法

2.1 焚燒法

理化檢測室常排出一些有機廢液,:如醇類酯類有機酸酮及醚等由CH O元素構成的物質這些有機廢液最好用相應容器分裝。對可燃性有機廢液加塞放置陰涼處。注意防火防曬專人保管。定期以非燃料燒毀，液可作為燒毀一次性采血用品的燃料。

2.2 吸附法、溶劑萃取法或氧化分解法

氯仿四氯化碳等有機溶劑易揮發毒性大，用容器收集后在其上面加一層水減少揮發。定期交環保部門統一處理。有條件的可以自己回收處理。使廢液得到利用。方法如下：將收集氯仿用自來水沖洗，除去水溶性雜質。取水洗過的氯仿500ml置于1000ml的分液漏斗中，加入50ml濃硫酸，震蕩數分鐘。靜止分層后，棄去下層的硫酸，重復這一操作直至硫酸層呈現無色為止。用200ml純水洗滌氯仿2次，再用0.5％的鹽酸羥胺

溶液洗滌2-3次后，用200ml純水洗滌2次。將洗滌好的氯仿經無水氯化鈣或無水硫酸鈉脫水后蒸餾，收集沸程60℃-62℃的蒸餾液。四氯化碳的回收同上。

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關鍵詞：工業廢氣廢水；治理方法；研究

隨著工業生產的迅猛發展，工業“三廢”污染也愈加凸顯，這也成為了我國社會經濟可持續性發展的主要阻礙之一，政府和各業界需高度重視該問題的緊迫性和嚴重性。尤其是在廢水和廢氣的治理上需待加強，這兩者關系著我們的生活和健康。在廢氣污染中，對空氣污染最為嚴重的就是含硫氣體的排放，而廢水排放以淀粉業、酒精業和造紙業為污染大的三大行業。在工業生產中廢氣和廢水的治理還是需要從工藝上找出解決辦法，以下是本人提出的相關措施，希望能具有一定參考意義。

1工業廢氣處理措施

可持續發展觀的不斷深入讓人們對治理工業污染更為重視，在工業廢氣處理上也有了一定的突破。當前工業上主要用于分期處理技術的有微生物分解、活性炭吸附、催化燃燒、光解凈化等4種處理技術。

1.1微生物分解技術

微生物分解也稱為微生物降解，具體是篩選出可以對工業廢氣具有降解功能的微生物，并將所選微生物固定于相應的降解介質上，工業排放的廢氣在通過這些介質時會慢慢被微生物所分解，以此達到科學治理工業廢氣的目的，此方法前景廣泛，也在加大力度推廣中。

1.2活性炭吸附技術

活性炭內部獨有的發達孔隙結構能有效對廢氣中微小分子進行吸附。可運用此技術進行廢氣處理第一道流程，因活性炭是十分容易飽和的，只能在短時間里具有效力，這需要不停的更換和清理活性炭，維護運行成本高，在實際操作中也僅對干燥的醇類、脂肪類廢氣效果明顯，而廢氣濕度大的其處理效果并不是很理想，也容易給環境帶來二次污染，需謹慎操作。

1.3催化燃燒技術

當前工業廢氣污染治理中運用最多的處理方式就是催化燃燒法，具體是通過對有害物質進行燃燒使其轉化成無污染物質。該項技術的本質是運用催化劑將工業廢氣在達到著火點時所進行的分解和燃燒，通過比較復雜的化學反應而最終生成出對空氣沒有污染的CO2和H2O，再將其排放于空氣中。不過進行此技術對設備的要求很高，特別是燃燒設備，不僅要抗氧化、耐高溫，還要有很強的抗干擾能力，所以在具體投入使用中成本比較高。

1.4光解凈化技術

在工業廢氣處理上光解凈化技術也是十分常用的方法，原理上要比其他的復雜些，以改變高分子污染物的具體內部結構為主，達到解決高濃度廢氣混合污染物的目的。此技術所取得的成效比較穩定，也不易造成二次環境污染，且使用周期比較長，操作中維護簡單方便，成本也不高，所以在對工業廢氣處理中做出了重要貢獻。

1.5廢氣處理中的注意事項

工業所排放的廢氣中部分是含有惰性氣體的，雖然其本身危險性很低，但如果大量聚集則會降低空氣中的氧氣含量，容易引起窒息。排放量小的可將其慢慢通過排氣導管散放到室外。面對可燃氣體排放較大的，排放地就需選在人少的地方，并且在排放區嚴禁煙火，如果運用燃燒法對廢氣進行處理，必須在出口位置設置減壓閥以便控制氣體的排放速度，從而讓氣體能充分燃燒。對于助燃氣體也需要謹慎處理，在臨近或同一區域中嚴禁同時處理助燃氣體和可燃氣體，在對助燃氣體進行處理前需清理閥門，確保助燃氣體周邊沒有明火或易燃易爆物品。此外，在對有毒氣體進行處理時，操作人員必須穿戴專門的防毒保護服飾、面罩、手套，非操作人員需提前離開，以保證毒性吸收劑和吸附劑能達到效果。

2工業廢水的治理

2.1工業廢水的分類及特征

污染水體的物質屬性不同所導致的污染也會不同。主要將水體污染分為兩類，生物性污染和化學性污染。生物性污染的主要途徑是由病原微生物傳播的，而導致化學性污染出現卻有多種因素，包括了重金屬、放射性物質和無機物等。

2.2對污水進行物理式處理

物流式污水處理方式其原理是在不改變污染物化學性質的基礎上，運用物理原理對污水中的懸浮污染物進行分離去除。具體操作處理有過濾、沉淀、吸附、萃取、離心分離、膜分離等。

2.3廢水的化學處理措施

2.3.1沉淀被污染廢水中以離子形式存在的無極污染物，在一定情況下可以同能溶于水的沉淀劑發生化學反應，從而生成不溶于水的化合物，化合物的不斷生成會隨之沉淀進行分離，從而達到凈化水的目的。目前以氫氧化物、鋇鹽、硫化物等沉淀方法為主，在對污水分解中的重金屬離子處理上效果還是十分明顯的。2.3.2催化氧化法人們在對廢水進行化學處理中，通常會運用一定劑量的催化劑、氧化劑來達到對有機物進行氧化的目的。氧化劑有著反應快、效率高、條件簡單的特點，能比較快速的解決降解水問題，氧化劑所具有的催化作用能很好的對廢水進行催化從而生成自由基，以此來凈化廢水。

3結語

發達國家對工業“三廢”處理十分重視，環境保護意識很強，并在廢氣、廢水治理和控制技術上取得了良好的效果，不僅方式多樣，且技術先進，在具體操作中還可根據自身情況對多樣化的技術進行選擇，或進行多種融合的控制技術。我國工業產業需根據實際情況，開發出適合我國的廢氣、廢水治理技術，從生產源頭上做起，并將其廣泛應用，才能真正做好工業廢氣廢水的污染治理工作。

參考文獻

[1]孫瑩,李素琴.吸附法處理含鉻廢水的研究[J].工業安全與環保,2009（03）.

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化學實驗綠色化學環境污染實驗教學是化學教學的重要途徑，是使學生快速理解和掌握化學理論知識的一種重要手段，是化學教學不可或缺的方法。然而化學實驗產生的廢液、廢氣、廢渣、不可避免地對環境造成污染。因此，如何減少化學實驗對環境的污染是化學教學亟需解決的重要問題。經過幾年來的探索研究，綠色化學走入人們的視野，它強調的是用化學的知識和技術，去減少或杜絕危害人體健康和對環境產生污染的原料，通過控制反應條件，使化學品在生產和應用時都能做到無污染、無毒害。把綠色化學應用到化學教育之中，從根本上防止和治理環境污染，從治標轉向治本，是化學教學的改革重點。

一、提高環保意識

人是意識性動物，觀念意識決定人的行為。在化學教學中，提高學生的環保意識，是保護環境、消除或減輕化學實驗污染的前提條件。化學專業學生是參與化學實驗，從事化學類工作的主體人員，提高他們的環保意識是減輕化學實驗對環境污染的前提工作。學校可以通過舉辦環保講座、圖片展覽、環境保護法宣傳、環境污染展示等一系列活動，使他們能夠認識到環境保護的重要性。環境是與我們每個人都息息相關的，是我們賴以生存的條件，保護環境人人有責。老師要重點講解化學實驗污染的危害性，及實驗中廢棄物的處理方法。化學實驗污染的特點是規模小、濃度高、種類雜。實驗過后，隨意排放“三廢”，將會對周邊環境及人群，造成相當大的危害。因此在實驗中，學生要按照老師的要求，自覺地按規定量取用藥品、規范性操作、及時妥善地處理實驗廢棄物，養成良好的實驗方法和習慣。

二、引進微型實驗

微型化學實驗是指以微量的化學試劑，在微量化的儀器和裝置中進行的一種化學實驗。它是一種新型的化學實驗方法，以綠色化學為基本理念，以環境保護為根本出發點，它通過盡可能少的使用化學試劑，而獲得比較明顯的化學反應結果和準確的化學信息。引進微型化實驗，代替傳統的化學實驗，在降低環境污染的同時還可以減少設備、水、電等的消耗，減少實驗費用。微型化實驗效果更為明顯，使學生更為準確的觀察化學方應，提高了化學教學質量。同時由于較少的使用化學試劑，減少危害，提高實驗的安全性。

三、完善實驗設備

化學實驗是在化學設備下進行的，化學反應是在設備下產生的，可見設備對化學實驗的重要性。設備的好壞不僅僅影響了化學反應的效果，而且落后的設備在安全、環保等方面也存在著很大的隱患。改進實驗的設備，更新實驗技術，先進的技術在某些實驗中減少化學藥劑用量、方便操作，反應速度快，減少了環境污染。運用先進的設備替換常規的設備，不易發生有毒氣體泄露情況，避免師生受到危害，使化學實驗在安全有序中進行。

四、化散為整實驗

對于化學教學，一學期是由很多大小不同的實驗組成的，教師可以在集中講解一章或幾節相關聯的課程后，組裝合并串聯其中的實驗，化散為整，把幾個分散的小實驗組合成一個整體，做一個連續的系列實驗。要求這一系列的實驗，前一個實驗的產物是后一個實驗的原料。這樣通過試劑的回收及重復利用，不僅可以縮短實驗時間，減少了課時，還有趣味性強，教學效果明顯；節省實驗試劑，減少了耗費；最重要的是減少三廢的排放，有利于環境保護。

五、應用仿真實驗

21世紀是信息時代，信息已經滲透到各個行業之中。信息的速度和更新，正是教學所需要的。利用計算機多媒體技術對化學實驗的實驗原理、裝置、流程、實驗過程等進行仿真，通過文字、聲音、圖像、動畫、影視等方式來顯示。這種教學方式是新興起來的一種實驗教學手段。學生通過這樣的模擬仿真實驗，自行操作，生動形象的觀看到實驗的現象，對于不懂的地方可以無限循環觀看，低成本、高質量。既可以提高學生的學習積極性，又能做到實驗廢棄物的零排放、零污染，且始終對人體無害，實現綠色化化學實驗教學。

六、慎用化學藥品

化學實驗的污染主要是由于實驗中所用的高毒試劑引起的，所以在化學教學中，在保證實驗正常進行的前提下，盡可能的選用無毒或低毒性，無污染或低污染，且廢棄物容易處置的化學藥劑。

七、正確處理“三廢”

化學實驗所產生的廢氣、廢液、廢渣，如不妥善處理，將會對環境造成嚴重的污染，也使資金大量流失。具體問題具體分析，對于化學實驗產生的不同形態的廢棄物處置的方法不同。國家對化學實驗廢棄物的處理有明確的條文規定，在遵從國家條文的前提下，要以保護環境、節約資源為原則。

1.廢氣的處理方法。化學實驗室產生的廢氣種類較多，廢氣的處理以凈化措施為主，采取廢氣凈化方法很多，有吸收法、冷凝法、燃燒法、吸附法等。如二氧化碳、二氧化硫、硫化氫等酸性氣體可用水進行吸收處理。實際應用中應根據廢氣的性質，選擇適當凈化方法進行處理，以求達到最好的效果。

2.廢液的處理方法，化學實驗室產生的廢液數量雖不多，但是種類較多，且對環境的危害較大。廢液的處理方法主要是回收和凈化。廢液回收是指從實驗廢液中回收有用成分，進行再利用。廢液凈化處理是通過一系列的物理方法（沉淀、過濾、離心、分離等），化學方法（混凝、中和、氧化還原、電解、吸附等）及其他的有效手段將廢水中所含的污染物分離出來或將其轉化為無害物質。

3.廢渣的處理方法。化學實驗所產生的廢渣量一般較少，但是他們的組成十分的復雜，不能隨意丟棄。廢渣的處理以回收為主，不能回收的進行無毒化處理。

八、結語

環境保護一直是大家關注的問題，是我們的立國之本， 強國之冊， 所有人都必須予以高度重視。環境保護是全民行動，人人有責。作為化學教師， 在傳授學生理論知識和技能的同時， 還要灌輸給學生保護環境防止污染的意識及做法，努力做到最大限度地消除或減輕化學實驗對環境所造成的污染。培養學生良好的實驗習慣和環保意識，真正實現人與自然的和諧統一。

參考文獻：

[1]虞春妹，劉晟波.高校有機化學實驗的綠色化管理路徑探究.中國現代教育裝備，2010，（07）：119-122.

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關鍵詞：有機廢氣；處理技術；變壓吸附；膜分離法

中圖分類號： TU94 文獻標識碼： A

有機廢氣主要來源于煉油與石化、有機精細化工、合成材料、化學藥品原藥制造、裝備制造涂裝、塑料產品制造、電子設備制造、印刷、黏合、工業清洗等行業，以及建筑裝飾、餐飲服務和服裝干洗等日常生活。人體長期接觸有機廢氣，會通過呼吸系統經人或皮膚吸收到體內，引起肝、神經及造血系統的損傷，引起的癥狀主要有頭暈頭痛、惡心嘔吐、心慌氣喘、疲乏無力、血象變化等，而且對人體和動物存在嚴重的“致畸、致癌、致突變”危害。因此，有機廢氣的治理越來越受到人們的重視，成為了大氣污染治理中的重點之一。

1傳統有機廢氣處理技術

以前普遍采用的廢氣處理方法有吸收法、吸附法、直接燃燒法、催化燃燒法、生物過濾池、生物滴濾塔、生物洗滌塔等。其中吸附法、催化燃燒法已經比較成熟，并且已經有了工程技術規范。但是這些方法都存在著一定程度的不足：吸附法中不同氧化劑改性的吸附劑對有機廢氣的吸附量不同，而且吸附劑價格較貴；直接燃燒法和催化燃燒法投資與運行費用較高，而且不適用于較常見的低濃度高流量的有機廢氣的處理；吸收法難以處理化學性質穩定且難溶于水的有機廢氣；生物法處理有機廢氣只適于組成相對較簡單的有機廢氣，對組成復雜的工業有機廢氣處理起來比較困難。基于傳統處理方法的不足，新廢氣的處理技術開始引起了人們的廣泛重視，成為研究的新方向。

2有機廢氣處理新技術

2．1低溫等離子體技術

低溫等離子體技術是在電場的作用下，高頻放電產生瞬間高能，打開有機廢氣分子的化學鍵，使之分解為單質原子或無害分子，并且等離子體的高能電子、正負離子、激發態粒子和具有強氧化性的自由基，這些粒子可以氧化有機廢氣中的分子。有機廢氣的低溫等離子體處理是一門新興的技術。低溫等離子體技術的特點是：等離子體的高能電子、正負離子、激發態粒子可以與碳氫化合物、氮氧化合物、硫化氫、硫醇等污染物反應，生成二氧化碳、水、氮氣、二氧化硫等簡單無機物質。典型的有機廢氣如：苯、甲苯、乙硫醇、二氯丙烷等采用電暈放電形式的低溫等離子體處理惡臭廢氣是可行的，停留時間越長、電壓越高，脫除效果越好。

2．2變壓吸附技術

變壓吸附的基本原理是利用氣體組分在不同吸附劑上吸附特性的差異，以及吸附量隨壓力不同而變化的特性，通過壓力變換實現氣體的分離或提純。變壓吸附由于采用了壓力漲落的循環操作，強吸附組分在低分壓下脫附，吸附劑得以再生。在加壓下進行吸附，減壓下進行解吸。由于循環周期短，吸附熱來不及散失，可供解吸之用，所以吸附熱和解吸熱引起的吸附床溫度變化一般不大，波動范圍僅在幾度，可近似看作等溫過程。變壓吸附常用的吸附劑有硅膠、活性氧化鋁、活性炭、分子篩等，另外還有針對某種組分選擇性吸附而研制的吸附材料。氣體吸附分離成功與否，很大程度上依賴于吸附劑的性能。CHIHARA等應用兩塔工藝的變壓吸附技術，吸附劑為高硅沸石，吸附壓力為0．2MPa、脫附壓力為0．04MPa，處理二氯甲烷氣體。GILLILAND等采 用 四 塔 工 藝 的 變 壓 吸 附 技 術，吸 附 壓 力 為0．195MPa，脫附壓力為常壓，從空調的通風氣流中回收全氟烷烴等，處理效率大于99％。變壓吸附技術的優點是一次性投資低、能耗小、自動化程度高和可靠性強等優點，可以獲得純度比較高的副產品，實現廢氣資源化，產生較好的經濟效益。

2．3納米TiO2光催化技術

隨著納米技術的發展，納米技術也應用到有機廢氣的處理中。納米TiO2光催化能有效地將有機廢氣轉化為二氧化碳、水等無機小分子物質，還可以去除氯仿、多氯聯苯、有機磷化合物、多環芳烴等難降解或用其他方法難以去除的有機廢氣。在一定的條件下，納米TiO2能將用化學法氧化難以分解的“三致”有機物徹底分解為二氧化碳、水和簡單的無機酸，且無二次污染。俞家玲等的研究結果表明，方法在模擬實驗室揮發有機物質創造污染源環境，開啟空氣凈化器，然后采樣進行測定。結果苯的降解效率為91％，甲醛的降解效率為78．8％。TiO2光催化技術不僅以其化學活性高、安全無毒、價格低廉、操作簡便、以及條件溫和無二次污染的突出優點，在廢氣處理中受到普遍重視。

2．4膜生物反應器

隨著新材料的研制開發以及膜生物技術在廢水處理中的成功應用，人們開始關注膜技術在有機廢氣處理中的應用。膜生物反應器是將傳統的微生物廢氣處理技術與膜技術相結合，不僅具有生物方法環保的優點，而且膜材料作為生物降解的傳質界面，可以提供比較大的比表面積，增強降解效果，提高去除效率。膜生物反應器目前還處于實驗室小型研究階段，而且這種方法的構建和運行成本比較高，因此從實驗到運行還需要更多的研究和實踐。同時膜生物反應器具有流量低、阻力大、對水溶性差的污染物去除效率低等缺點，在一定程度上限制了膜生物技術在廢氣處理中的應用。

2．5微波催化氧化技術

有機廢氣的微波催化氧化技術是由填料吸附／微波解吸技術發展而來，并將一般的熱解吸方式轉變為微波解吸，降低了能耗、縮短了解吸所需的時間，而且吸附劑反復使用20次，還可以保持原有吸附能力。國外已經有微波催化氧化技術在有機廢氣處理中的小規模應用，在中國尚處于研究階段。與常規加熱催化熱解技術相比，微波催化氧化技術的優點是催化熱解效率高、能耗比較低、吸附劑的損耗小、啟動迅速、解吸時間比較短、對環境溫度影響小；缺點是對不同的有機廢氣需要選擇不同的吸附劑，而且微波功率、加熱時間、載氣流量等對微波催化氧化效率都有一定的影響。

2．6膜分離法

膜分離法處理有機廢氣的原理是在壓力驅動下，利用有機廢氣組分分子大小的不同，在膜結構內的擴散能力、滲透速率的不同來實現有機廢氣與空氣的分離。采用膜分離技術處理油氣，具有流程簡單、運行費用低；設備占地面積小、質量輕、便于安裝；易放大、和其他技術兼容性好；回收率高、能耗低、無二次污染等優點。近年來，隨著膜材料和膜技術的進一步發展，國內外已有許多成功應用的范例。通過投入產出分析，一座加油量7000t／a的加油站，上一套膜油氣回收系統投資約30萬元，年運行費用約7000元，按0．5％的回收率計算，年回收汽油35t。據國家發展改革委員會于2013－05－09的關于提高國內成品油價格的通知，汽油的市場價格為8220元／t，可年獲利28．8萬元，投資回收期大約為13個月。膜油氣回收系統壽命可達15～20年，回收油氣的經濟效益顯著。

3結語

近20年以來，學術界對有機廢氣處理技術的關注度逐漸上升，新的技術層出不窮。本文總結了新的有機廢氣處理工藝的原理、影響因素、實用范圍及去除效果，認為變壓吸附法和膜分離法有較好的應用前景。變壓吸附法處理組分簡單的有機廢氣投資少，自動化程度高，可以回收產品，實現有機廢氣資源化，產生良好的經濟效益，符合中國的循環經濟政策，在中國有機廢氣治理領域有較好的發展前途。膜分離法已經在石油行業油氣回收中實際應用，其 處理效果明顯，有良好的環境效益和經濟效益。

參考文獻

［1］黃文強．吸附分離材料［M］．北京：化學工業出版社，2005．

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關鍵詞：廢氣治理； 微波技術；應用

Abstract: with the microwave technology continuous reform and innovation, this technology in air pollution control in the application of strengthening constantly. Traditional from catalytic processing and adsorption handle existing temperature on the larger and equipment problems such as perishable, microwave technology in traditional waste gas application in engineering, to overcome the shortcomings of traditional process, obviously accelerate the response rate, reduce the operating energy consumption and pollutant cut rates also have ascension. The characteristics of microwave technology, application and existing problems of discussion, for microwave technology in the promotion of gaseous contaminants reduction field put forward feasible methods.

Keywords: waste gas treatment; Microwave technology; application

中圖分類號：TL65+2文獻標識碼：A 文章編號：

隨著社會經濟的發展，氣體污染物的排放量逐年增加，在國家節能減排的決策背景下，如何減少氣態污染物質的排放量成為廣大環保工程師面臨的現實問題。廢氣中的氣態污染物主要指NOx、SO2等，它們對人類和整個生態環境危害極大，SO2是形成酸雨的主要來源，NOx會破壞臭氧層且能形成光化學煙霧。目前去除SO2污染的方法大都采用氧化法，將SO2氧化后中和去除。該處理工藝存在氧化產物對設備腐蝕性較強、工藝復雜、處理成本高等缺點。而在處理NOx時常規工藝只有當溫度上升至1000℃左右時，NOx才可被還原為N2，限制了該工藝在低溫廢氣治理中的應用。

微波技術的產生是在二十世紀三十年代，開始主要是被應用在通訊領域當中，隨著技術的不斷創新和完善，微波技術得到廣泛普及和應用，現已成功應用于環境工程與環境監測等方面，微波技術的優點是降低能源消耗、減少污染、改良產物特性和加快反應速度等[1]。課題組重點就微波技術在氣態污染物治理方法予以歸納分析。

1微波技術概述

微波是波長在1mm-100cm，頻率在300MHz-300GHz范圍內的電磁波，位于電磁波普的紅外輻射(光波)和無線電波之間。微波的量子能量約為10-6-10-3eV，介質在微波場中發生離子傳導和偶極子轉動，這使得極性分子產生高速旋轉并發生碰撞，提高分子活性，降低反應活化能和分子的化學鍵強度，提高化學反應速率；同時，劇烈的極性分子震蕩，可使化學鍵斷裂，從而導致污染物的降解。此外，微波還能誘導催化反應的發生。微波誘導催化反應是指當反應物不直接明顯地吸收微波時，可以利用某些強烈吸收微波的“敏化劑”（ 如磁性物質、活性炭、過渡金屬及其化臺物等）把微波傳給這些物質而誘導化學反應[2]。

2微波技術在廢氣催化治理工藝中的應用

在工業廢氣治理工程中，微波技術的應用促進了污染物削減率提高并表現出更高的反應速度，對于氮氧化物和二氧化硫均具有良好的去除效果。Tang等[3]利用微波輻射法直接處理NO，以Fe/Na ZSM-5作為催化劑，分別研究了反應溫度、O2濃度、NO濃度、氣體流速和濕度等因素對處理效果的影響。結果表明，在微波場中，該催化劑對O2濃度具有較好的承載能力，70％以上的NO都能被還原為N2。Kataoka[4]研究了微波輔助光催化氧化法(MWPCO)與單純光催化氧化法(PCO)處理乙烯的差別，2種方法的催化劑都是利用溶膠凝膠法制備的TiO2/ZrO2，在濕度為15％時，MWPCO法的氧化速率較PCO方法提高了26.9％。進一步實驗表明，微波輻射有利于去除催化劑表面的水分，提高處理效果。

此外，天然氣由于硫化物的存在而導致其水露點升高，影響儲存和運輸并降低天然氣的熱值，而且在使用過程中各種硫化物轉化為H2S和SO2而引起環境污染，同時酸性氣體H2S的存在會引起管線和設備的腐蝕，因此必須對天然氣進行脫硫處理，研究發現微波技術對于硫化物同樣具有良好的分解轉換效果。馬文等[5]通過微波輻射加熱硫化鐵催化分解H2S為單質H2和S，H2S分解轉化率與其濃度、催化劑用量及微波輻射時間有關系，在最佳條件下分解轉化率可達91.2％。微波輻射在處理廢氣的同時，還能有效地收集廢氣中的有用物質，實現廢物資源化。在以MoS2/A12O為催化劑用微波輻射法處理SO2氣體，產物為CO2和S，實現了對硫的回收利用，通過氧化鋁晶型的轉化驗證了催化劑中“熱點”的存在，證明了在微波場中，催化劑表面的某些點位產生了所謂的“熱點”，這些“熱點”附近的溫度比較高，能夠氧化SO2氣體。

3微波技術在進行活性炭處理廢氣中的應用

3.1 微波一炭還原處理廢氣

活性炭能夠很好地吸收微波輻射能。美國Cha公司對燃煤煙氣中的SO2、NOx的微波消解進行了研究[6]，利用易吸收微波射頻能的活性炭為還原劑制成炭床，常溫下將SO2，NOx通過炭床吸附到飽和后，再進行微波加熱，檢測發現吸附的SO2、NOx分別被炭還原為單質硫和氮氣，而炭轉化為CO2，NOx去除率達到98％，回收的單質硫可作為化工原料重新利用。

與傳統的濕式石灰法相比，微波脫硫脫硝具有工藝簡單、處理效率高、無二次污染等優點；與電子束法相比，具有投資小，裝置簡單、能耗低等優點。目前煙氣的脫硫脫硝技術的競爭已由去的追求控制效率和可靠性轉向經濟效益的競爭。另外實驗發現，隨著炭床脫硫脫硝微波循還輻射次數的增加，炭的表面積逐漸增大，炭床對硫、硝化合物的吸附能力和吸附速率有明顯提高。研究者認為，在吸附NOx的區域比其他區域吸附更多的微波能量。這些區域隨后被快速加熱形成“熱點”，使NOx被碳迅速還原。而且，當進氣中有濕分和氧氣時，吸附的NOx以NO2和HNO3的形式存在。如果HNO3的比例越高，出氣的溫度也就越高，即NOx的還原效率也就越高，由這點推知，吸附HNO3的區域比吸附NO2的區域能吸收更多的微波能量。進一步的研究還表明，90％以上的NOx在這個再生的過程被碳還原，此法的優點是快速有效的加熱，出氣的溫度接近常溫。張達欣等[7]在實驗室模擬條件下進行實驗，研究了一種采用微波一碳還原技術處理二氧化硫的新方法。研究結果表明，微波功率和反應器的類型及升溫速率對二氧化硫的去除率影響較大。

3.2微波改性活性炭處理廢氣

微波改性活性炭可以在很短的時間內改善活性炭表面的物理結構和化學性質，以提高其對氣體的吸附能力。Menendez J．A．等[8]研究了用微波處理對活性炭表面化學的改性，結果表明在氮氣保護下，炭表面的大多數含氧基團被去除，同時炭的pH顯著增加。微波處理較傳統加熱處理耗時少，僅僅幾分鐘就可使酸性炭變為相對氧含量低的堿性炭，同時微波處理后的炭更不易在空氣中再氧化。微波和電加熱處理活性炭的比較，證明電和微波在惰性環境下加熱炭樣品，在結構和化學性質方面能產生相似的變化。使用微波主要的優點是處理能在相當短的時間內完成，這意味著更低的惰性氣體和能量消耗。

熱電偶與微感應高溫計的結合使微波處理期間炭溫度的判斷成為可能，溫度隨時間的變化顯示出一個很高的初始加熱速率，也表明在微波處理的炭床溫度穩定保持最高值，在惰性環境下進行微波處理似乎是一種去除炭表面氧官能團，獲得具有堿性特性材料的有效途徑。根據炭樣品的特點，微波誘導處理能在幾分鐘內去除大部分表面含氧官能團。Buenger等[9]研究用微波加熱炭質材料(煤)還原 NOx時發現，在利用微波照射后，不僅NOx與C反應生成N2和C02，而且隨著循環使用次數的增加，炭的表面積逐漸增大，由最初炭的表面積為210m2/g，循環使用15～25次后，表面積已達到700～800m2/g，實際上是因為這些煤經過微波的反復輻射后已變成了活性炭。

4 微波技術處理廢氣存在的問題

微波技術在控制H2S、SO2、NOx等方面的成功使微波技術受到廣泛的重視，但是仍有些問題待研究：（1）微波輻射對人體的中樞神經系統、循環系統、免疫系統等有影響，即使是低強度的也對人體造成不良影響。所以如何設計好封閉的微波發生腔是一個挑戰性課題。（2）微波加熱的機理研究不夠，需要建立加熱的數學模型，從而得到如何能夠得到均勻的微波場。（3）活性炭經微波處理后，活性炭的碘值稍微有所提高。其表面物理特性表現為孔徑向微孔方向偏移，閉塞的孔被打開，但是與此同時，也造成活性炭孔的塌陷，從而造成這種促進效果的有限性。研究如何能使活性炭的吸附性能最大化。

5 結束語：

綜上所述，筆者主要針對的就是在廢氣治理中微波技術應用的形式和方法進行了分析和歸納，傳統廢氣催化處理和吸附處理存在溫度影響較大和設備易腐等問題，微波技術在傳統廢氣工程中的應用，克服了傳統工藝的缺點，明顯的加快了反應速度，降低了運營能耗，污染物削減率也有提升。但是該方法在實際應用中仍然存在一些局限性，需要進一步加強工藝改良，進而成為一種成熟的新型實用廢氣處理技術。

參考文獻：

[1]夏祖學等．微波化學的應用研究進展[J]．化學研究與應用，2004(4)：24—27．

[2]金欽漢,微波化學[M],北京,科學出版社,1999,13.

[3]TANG JUNWANG，ZHANG TAO，HANG DONGBAI，et a1．Direct decomposition of NO by microwave heating overFe/NaZSM-5．Applied Catalysis B：Environmental，2002，36：1-7．

[4]SHO KATA(OKA，DEAN T T，WALTER A z，et a1．Pbotocatalytic oxidation in the presence of miemwax’e irradiation：observations with ethylene and water．Journal of Photochemistry and Photobiology A：Chemistry2002，148：323.

[5]馬文，王新強，倪新華．微波催化法分解硫化氫的研究．[J]．石油與天然氣化工，2003，26(1)：37-38．

[6]Kong Y，Cha CY．Reduction of NOx adsorbed on charwith microwave energy．Carbon，1996，34(8)：1035-1040

[7]張達欣，于愛民，金欽漢．微波一炭還原法處理SO2的研究[J].微波學報.1998，14（4）：341-346.

篇6

1、生態環保，1970年4月22日，美國哈佛大學學生丹尼斯·海斯（Dennis Hayes）發起并組織保護環境活動，得到了環保組織的熱情響應，全美各地約2000萬人參加了這場聲勢浩大的游行集會，旨在喚起人們對環境的保護意識，促使美國政府采取了一些治理環境污染的措施。后來，這項活動得到了聯合國的首肯。至此，每年4月22日便被確定為“世界地球日”。

2、廢水處理，廢水處理（wastewater treatment methods）就是利用物理、化學和生物的方法對廢水進行處理，使廢水凈化，減少污染，以至達到廢水回收、復用，充分利用水資源。

3、廢氣處理，廢氣處理又稱廢氣凈化。廢氣處理指的是針對工業場所、工廠車間產生的廢氣在對外排放前進行預處理，以達到國家廢氣對外排放的標準的工作。一般廢氣處理包括了有機廢氣處理、粉塵廢氣處理、酸堿廢氣處理、異味廢氣處理和空氣殺菌消毒凈化等方面。

（來源：文章屋網 ）

篇7

2006年全國二氧化硫排放量和化學需氧量分別比2005年有所增加，2005年全國二氧化硫排放總量高達2549萬噸，比2002年增加了27%。數字表明，我國治理廢氣面臨著嚴峻的形勢。國家環保總局局長周生賢表示，造成主要污染物不降反升的主要原因是，經濟增長方式仍然粗放、產業結構調整進展緩慢、GDP增速高于預期目標、環保投入不足、環境執法監管不力。

我國政府已經意識到資源環境約束和經濟快速增長的矛盾，“十一五”規劃中把與經濟社會可持續發展、群眾生產生活關系密切的環保、能源等作為約束性指標，要求政府確保實現，而將經濟增長作為預期性指標。近幾年，二氧化硫、二氧化氮和二氧化碳的排放正在與經濟的增長脫鉤，在環境保護方面取得了令人矚目的成績。

然而，通常的污染處理方法均具有處理不徹底，成本高，存在二次污染或普適性差的問題。有關專家認為，科學技術是有機廢氣產業賴以生存和發展的基礎，因此建議加強有機廢氣治理科技的研究與產品的開發，政策上要鼓勵科研院所、高校積極參與有機廢氣研發，有選擇地扶持有實力的環保公司從事有機廢氣治理專項技術成果轉化、應用研究，既要重視開發投資、效益好的實用技術，也要發展高新技術，更要加大力度改造傳統工藝和設備，提高有機廢氣產業的技術水平，有目的地組織國內外的技術交流與合作，提高我國研究和開發能力及有機廢氣治理產品的附加值。

水泥機立窯排放污染源治理

項目簡介：該技術根據機立窯煙氣特性從廢氣處理量、電耗、耐酸防腐、清水循環使用、污水成球、安全實用等方面開展了治理方案的研究工作。采用國內先進成熟的KT型復合式設備方案對生產工藝參數及操作方式進行調整，優化工藝，對煙塵污染進行二級治理，較好地解決了機立窯煙氣污染問題，電耗低，對窯煅燒的適應性好，運行費用低，運轉穩定，排放濃度≤150mg/Nm3，有較好的經濟與環境效益。

項目負責：云南水泥有限公司。

意義：該系統設施投入運行后，經昆明市環境監測中心監測，其排放濃度為135.7mg/Nm3，除塵效率98.1％，低于國家允許排放標準。經過正常運行證實，適應云南高原氣候條件，其技術水平在水泥機立窯煙氣污染治理上達到國內先進。

3AFQ系列高效生物除臭技術

項目簡介：該技術采用環境生物復育技術、生物過濾技術研制的高效生物膜來凈化和降解廢氣中的污染物質。當含有氣、液、固三相混合的多種化合物、揮發性有機物（Volatile Organic Compounds即VOCs）、油煙等有毒有害有臭廢氣以專管收集后導入本設備，通過培養生長在生物過濾柱內的特殊微生物形成的生物膜，此生物膜一方面以廢氣中的污染物為養料，進行生長繁殖，另一方面對廢氣中有毒惡臭物質及揮發性有機物(VOCs)進行分解、脫臭處理，將其降解成為二氧化碳(CO2)和水（H2O）等無毒無味的物質后再排出，達到凈化廢氣的目的。

意義：該技術產品是根據各種有毒惡臭廢氣的生化特點，采用微生物選育、高效生物膜研制技術，自行研制的能有效處理含多成份有毒惡臭廢氣的高效生物過濾設備。采用本技術不需添加任何化學物質，能在3~8秒內快速降解廢氣，無任何二次污染，運行成本低，使用壽命長，生物膜無需更換、可自動更新。

該技術產品可用于降解廢氣中的揮發性有機污染物和惡臭物質，包括：烷烴類、醛類、醇類、酮類、羧酸類、酯類、醚類、苯類、烯烴類、多環芳烴類、鹵素類化學以及H2S、NH3和VOCs等。例如：在工業生產加工過程中，化工、造紙、食品、造漆等行業所排放出的有毒惡臭廢氣，垃圾場、中轉站廢氣，醫藥、農藥的制藥廢氣，畜禽糞便渣糟干燥廢氣等。該設備在實際應用中具有明顯性價比優勢，且解決了其他除臭設備運行費用高、維護管理麻煩等問題，對減少廢氣環境污染具有良好的效果。

一種潛艇廢氣處理工藝及裝置

項目簡介：該項目是一種潛艇廢氣的處理工藝及裝置，針對現有技術中存在的需要多種化學物質，處理成本高，并不能同時處理多種有害氣體的缺陷，提供這樣一種工藝方法及裝置：將各艙室中的廢氣抽出，通過廢氣輸送管并預冷后送到廢氣凈化池里，廢氣凈化池放置于冷阱中，冷阱與液氦或液氮壓縮制冷機連成一體而使冷阱溫度達到-186℃，到達廢氣凈化池的廢氣中大部分有害氣體如CO2、NH3、SO2由于深冷作用而凝固落在池里，凈化后的氣體包括氧氣、氮氣等則沿凈化氣回流管升溫后回到艙室中。該項目的工藝方法操作簡單，不需要使用任何酸、堿、鹽甚至有機物，無二次污染，廢氣處理成本低，效果好。

項目負責：湖南科技大學。

噴漆廢氣處理工藝及設備

項目簡介：噴漆廢氣處理工藝，噴漆廢氣先經水洗噴漆臺除去樹脂磁漆顆粒物，經水洗噴漆臺處理后的廢氣用抽風機抽入填料吸收塔在常溫、常壓下吸收，填料吸收塔所用的吸收劑為柴油或5～10號油；吸收劑吸收濃度達到10-30％時重新更換吸收劑；當吸收劑吸收有機廢氣濃度達到10~30％的吸收劑送入蒸餾釜分餾，收集160℃以下餾分，仍作稀釋劑使用，經過蒸餾處理的吸收到劑冷卻后回輸至儲液槽備用。上述工藝所用處理設備，廢氣收集罩至填料吸收塔的入氣口管道上設有抽風機；填料吸收塔的下部設管道與吸收液儲槽相通，填料吸收塔的上部設管道與吸收液儲槽相通，該管道上裝有循環泵。

意義：經該項目處理后的噴漆廢氣可以達到國家規定的排放標準。

過濾煤煙新工藝和微波處理

廢氣的新技術

項目簡介：過濾煤煙新工藝是一項利用活性炭、氧氣和氨凈化煤煙的新技術。活性炭是一些直徑大約5毫米、微孔數量很多的小球（每克活性炭表面積可達1500平方米）。首先將煤煙冷卻到110~130攝氏度，然后進入第一個反應裝置，裝置中的水和氧將煤煙中的二氧化硫轉化成硫酸被活性炭吸附。經第一次過濾的煤煙進入第二個反應裝置，里面的氨將其中的氧化氮過濾掉，經過兩次過濾的煤煙已被凈化，可排放到大氣中。微波處理煙道廢氣技術，是利用微波火力發電站煙道廢氣中的有害氣體二氧化硫和氮氧化物濾除的一項技術。此技術先將廢氣送入充滿碳粒的反應罐，二氧化硫的廢氣送入分解反應罐，罐內有碳粒和微波發生器，微波輻射可使氮氧化物分解為氮和氧，通過煙囪排入大氣；與此同時，將吸附了二氧化硫的碳粒與煤混合，也送入分解反應罐，微波加熱混合物，把二氧化硫分解為硫和氧，氧與碳作用生成一氧化碳和二氧化碳；再把這一混氣體送入一分酸槽中，用涼水噴淋，硫被沖掉并可制成硫磺粉，其他氣體送回鍋爐房充當燃氣。

意義：這一技術可以濾除廢氣中98％的二氧化硫和氮氧化物。與傳統的洗滌法相比，設備簡便，成本低廉，濾除率高，沒有二次污染，有較高的商用推廣價值。

延伸吸收法+非選擇性催化還原法硝酸尾氣處理工藝

項目簡介：硝酸尾氣中的NOx，主要為NO和NO2，NO與H2O不發生反應，但在常溫下，NO很容易被空氣中的氧氧化成NO2，NO2與H2O反應生成HNO3和NO。延伸吸收法就是利用NO2與H2O反應生成硝酸的原理，在原吸收塔的后面增加一個吸收塔，增大尾氣的氧化空間，延長NO2的吸收時間，從而達到消除尾氣中NOx的目的。非選擇性催化還原法消除硝酸尾氣中NOx，最初采用H2做還原劑，含有NOx的硝酸尾氣經加熱升溫，與H2混合，通過裝有鈀觸媒的催化燃燒器進行催化反應，使NOx最終轉化成無害的N2。目前采用以CH4替代部分H2，即CH4和H2同時做還原劑進行催化還原反應。

硝酸尾氣采用延伸吸收法+非選擇性催化還原反應方法治理，使最終外排尾氣中NOx的濃度小于400ppm，排放量低于22kg/h，NOx的去除率大于82%，再經76m高的排氣筒高空排放，對區域環境日均濃度貢獻值為0.0003～0.0038mg/m3，僅占環境質量標準的0.3～3.8%。

項目負責：河北滄州大化集團公司。

意義：延伸吸收法是利用本公司硝酸生產裝置壓力高的特點，通過增加一個吸收塔，延長了NOx氣體的吸收時間，增大吸收容積，從而達到降低尾氣中NOx濃度的目的。最后增加催化還原裝置，對硝酸尾氣中NOx進一步做無害化處理，盡量減少了排放指數。整個處理過程，工藝流程簡單成熟，投資少，同時提高了氨的轉化率，增加了硝酸的產量。

高流量負荷下低濃度VOCs

廢氣的生物法處理

項目簡介：該項目以低濃度甲苯廢氣(VOCs的代表物)為對象，對生物膜填料塔凈化處理高流量負荷下低濃度VOCs廢氣技術的可行性進行了實驗研究，考察了入口氣體甲苯濃度、溫度和營養物添加量等因素對高流量負荷下低濃度甲苯廢氣去除效果的影響。

在高氣體流量負荷下，可以采用甲苯廢氣凈化專用菌種對生物膜填料塔進行接種掛膜。該技術適用于高氣體流量負荷下的低濃度甲苯廢氣的凈化處理。在高流量負荷條件下，氣體流量和入口氣體甲苯濃度對生物膜填料塔的甲苯凈化效率有較大的影響。當氣體流量為0.8m3/h，入口氣體甲苯濃度為105mg/m3，停留時間為18.3s時，甲苯的凈化效率可達到61.9%，與國外同類應用研究結果基本相當。使出口氣體甲苯濃度低于國家對現有企業的排放標準(≤60mg/m3)。同時，適宜地控制操作溫度(20~25℃)和氮、磷營養物添加配比(C:N:P=200:5:1)，將有助于提高生物膜填料塔的凈化性能。

項目名稱：揮發性有機化合物廢氣

的生物處理技術及其工程應用

項目簡介：在塑料、橡膠加工、油漆生產、汽車噴漆和涂料生產等諸多工業領域中，工業品的生產和加工過程產生了大量含有揮發性有機化合物（Volatile Organic Compounds，VOC）的廢氣（VOC廢氣）。對VOC廢氣的治理有多種處理技術可供使用。但對于VOC濃度低、風量大的廢氣，傳統工藝存在投資運行費用高、處理效率低和處理后存在二次污染等問題。近年來，逐漸發展的廢氣生物處理技術作為一種新型的空氣污染控制技術，得到日益廣泛的應用。

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關鍵詞： 研究性學習 鋼鐵企業 污染 防治措施

新課程的產生是為了更好地解決教育要面向現代化，為我國當前和今后一個時期的社會主義建設服務這一教育的基本功能問題。基于新課程的要求，高中化學新教材的特點之一是增加了研究性學習課題。研究性學習較好地體現了跨學科知識的整合性，其內容更廣泛，操作更合理。研究性學習課是體現該主導思想的一種較好途徑。同時我國經濟、社會的發展要求教育培養學生的創新精神和實踐能力。要培養學生的創造性思維能力和動手實踐能力僅靠必修課和選修課是無法完成的。因此，要形成一個完全體現當前教育思想的課程體系，就離不開研究性學習這個有機組成部分。化學教師在教學過程中應該緊扣這一特色，讓學生有更多機會將課堂中所學的化學知識與生活實際相結合，解決實際問題。高中化學新教材選修1的第四章為“保護生存環境”，簡要介紹大氣、水、的污染與防治。作為嘉峪關市的一名高中化學教師，筆者結合嘉峪關本地有大型鋼鐵企業，就鋼鐵企業對周圍大氣、水、土壤的污染及鋼鐵企業的防治措施，組織學生開展題為《鋼鐵工業對環境的污染及治理措施》的研究性學習活動。其活動目標為：了解鋼鐵企業的各類污染與治理；了解鋼鐵企業周邊環境情況；通過對周圍環境的調查與查閱有關資料，提高學生的社會實踐能力和搜集處理信息的能力。

在教師的幫助下，學生分為多組進行實地調查，結合查閱圖書館和互聯網上的資料了解到。

一、鋼鐵工業廢氣來源與治理

1.鋼鐵工業廢氣的來源及特點

鋼鐵工業廢氣主要來源于：①原料、燃料的運輸、裝卸及加工等過程中產生的大量含塵廢氣；②鋼鐵廠的各種窯爐在生產過程中將產生大量含塵及有害氣體的廢氣；③生產工藝過程中化學反應排放的廢氣。如：混合料在燒結時，將產生含有粉塵、煙氣、SO2和NOX的高溫廢氣；在破碎、篩分、冷卻、貯存和轉運的過程中也將產生含塵廢氣。在高爐出鐵時將產生一些有害廢氣，該廢氣主要包括粉塵、一氧化碳、二氧化硫和硫化氫等污染物；煉鋼廠廢氣主要來源于冶煉過程，特別是在吹氧冶煉期產生大量廢氣。該廢氣中含塵濃度高，含CO等有毒氣態物的濃度也很高。鋼鐵企業廢氣的排放量非常大，污染面廣；冶金窯爐排放的廢氣溫度高，鋼鐵冶煉過程中排放的多為氧化鐵煙塵，其粒度小、吸附力強，加大廢氣的治理難度；在高爐出鐵、出渣等及煉鋼過程中的一些工序，其煙氣的產生排放具有陣發性，且以無組織排放多。

2.鋼鐵工業廢氣的治理對策

鋼鐵工業是大氣的污染大戶，鋼鐵工業廢氣治理必須貫徹綜合治理的原則。努力降低能耗和原料消耗，這是減少廢氣排放的根本途徑之一；改革工藝、采用先進的工藝及設備，以減少生產工藝廢氣的排放；積極采用高效節能的治理方法和設備，強化廢氣的治理、回收；大力開展綜合利用。鋼鐵工業生產廢氣具有回收價值，如溫度高的廢氣余熱回收，煉焦及煉鐵、煉鋼過程中產生的煤氣的利用，以及含氧化鐵粉塵的回收利用。如采用高煙囪排放、煙氣脫硫等方法治理二氧化硫。為縮小脫硫裝置的規模，可只將含SO2濃度高的燒結尾氣引人脫硫裝置。世界各國燒結機脫硫研究已進入實用階段，如日本的氨硫銨法、石灰石膏法、鋼渣石膏法；前蘇聯的是灰石膏法和循環菱鎂礦法及我國的茍性蘇打亞硫酸鹽法等。

二、鋼鐵工業廢水污染及治理對策

鋼鐵工業生產過程包括采選、燒結、煉鐵、煉鋼（連鑄）、軋鋼等工藝，每個生產過程都會產生廢水。如：鐵礦的礦山采選廢水。選礦主要產生廢水和廢渣污染。由于硫、鐵元素會生成硫酸鹽，呈酸性廢水，且多含有高濃度懸浮物、多種金屬離子、選礦藥劑等。選礦廠用水量很大，應提倡一水多用，提高廢水處理回用率；廢水中有用金屬回收；減少廢水排放量；煉鐵廠廢水。煉鐵是把鐵礦石、溶劑、焦炭，按一定比例填入高爐內，熔煉成生鐵，同時產生爐渣和高爐煤氣的生產工藝。產生的廢水主要是高爐煤氣洗滌水和沖渣廢水；煉鋼廢水。煉鋼廢水分：設備間接冷卻水，水溫高，未受污染；設備和產品的直接冷卻廢水，含有大量氧化鐵和少量油脂處理后可循環利用；煉鋼廢水經除去懸浮物和降溫后可循環使用，多數鋼鐵廠已實行用水的循環使用。

三、鋼鐵工業廢渣及回收利用

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關鍵詞：集塵器廢氣；直排；回收利用；中央空調；節能

中圖分類號： TE992.1 文獻標識碼： A 文章編號：

引言

從20世紀80年代以來，中國經濟實現了持續30年的高速增長。伴隨著中國工業化水平的高速增長，能源消耗和環境惡化也呈現高速增長的趨勢。目前，盡管節能與環保在中國社會受到越來越多的重視，并采取了一系列的措施，但是，進入21世紀，中國的能源、環境問題仍然是最尖銳的矛盾之一。因此，節約能源、提高能源的利用效率仍是當今社會可持續發展的一大主題，工業能耗的降低更是其中的重要課題。本文通過闡述電子廠房中央空調系統對工業集塵器廢氣的回收利用，從而揭示其對節約能源的作用。

一、帶塵廢氣的處理方法

多數工業場所在對生產材料或半成品進行切割、打磨及鉆孔時，均會產生大量的粉塵。因此需要使用工業集塵器將這些粉塵進行收集、過濾，以提高生產環境的潔凈度。這部分由集塵器收集、過濾后的廢氣的風量是相當可觀的。對這部分廢氣的最終處理，往往都將其直接排放到大氣中。

現以電子廠房為例，由于電子產品的生產過程對生產環境的溫濕度有較嚴格的要求，因此大多數電子廠房都安裝有中央空調，對生產車間的溫濕度進行調節控制。而要使生產車間內空氣的溫度濕度維持在一定數值，需要耗費大量的能源（有數據顯示，這部分能耗占建筑總能耗的30%左右）。將集塵器從生產車間里收集的帶塵廢氣直接排放，相當于將中央空調處理好的空氣又抽走排放，空調系統就必須從室外引入新風來補充這部分被抽走的風量以維持室內的正壓要求。由于新風要經過空調系統處理后才能達到溫濕度要求的送風狀態，這勢必要消耗能量，形成很大的能源浪費。既然如此，那么如果能夠在這個環節上進行節能處理，提高能源的利用效率，對生產企業來說，將是節約成本及提高社會效應的新方向和思路。下面主要從夏季焓濕圖處理過程能量消耗的角度來分析集塵器廢氣的直接排放和回收利用兩種處理方法對中央空調的能耗影響及適用范圍。

二、集塵器廢氣直排的空調處理過程

集塵器廢氣直排，就是集塵器收集的廢氣不送回空調器而直接排向室外。為補充集塵器的排風，空調器必須從室外引入新風。空氣處理示意圖如圖1所示：

圖1

雖然，空調系統中新風量的確定還包括：按滿足人員衛生要求和維持室內正壓要求等。但是補充排風仍占據大部分的新風量，而且本文主要論述集塵器排風的處理對空調能耗的影響。因此，此處假設補新風量等于集塵器排風量，即GW= G排。

此部分新風需從室外狀態點與回風混合后經表冷器處理到機器露點，再經加熱器處理到送風狀態點，送風入室內。其夏季焓濕圖處理過程如圖2所示：

圖2

這個過程實質上包括了對所補新風的兩次處理過程，需耗費冷量QW冷和熱量QW熱。根據焓濕圖可得：處理新風至機器露點L所需冷量為QW冷=GW(iW-iL)；再將新風處理至送風狀態O點所需再熱量為QW熱=GW(iO-iL)。其中，GW為新風量，iW為室外新風狀態點焓值，iL為機器露點焓值，iO為送風狀態點焓值。

三、中央空調系統回收利用集塵器廢氣

中央空調系統回收利用集塵器廢氣，就是集塵器收集的廢氣送回空調器經處理后再送入室內。空調器無需再從室外引入新風來補充這部分排風量。空氣處理示意圖如圖1所示：

圖1

因此，無需耗費冷量QW冷和熱量QW熱。

四、工程實例

下面通過具體實例計算的數據，可以更形象地體現中央空調系統回收利用集塵器廢氣的處理方法的節能效果。

已知廣州地區某電子廠房生產間，室內設計參數為干球溫tN=22±1℃，相對濕度φN=55±5％；室內余熱量為Q=150kw，余濕量為W=0.0059kg/s，需總送風量48000m3/h，集塵器廢氣排風量為8000m3/h。計算夏季空調處理補充集塵器廢氣排風的新風所需的冷量及再熱量。

1.計算熱濕比：ε=Q/W=150/0.0059=25424

2.確定送風狀態點：在焓濕圖上根據tN=22℃及φN=55%確定N點，iN=45.5kj/kg， dN=9.1g/kg。

3.根椐i= iN-iO，可得iO= iN-i = iN-Q/G =45.5-（150×3600）/48000×1.2=36 .2kj/kg。過N點作ε=25424線交iO=36 .2kj/kg的等焓線，可得tO=16.1℃，dO=7.9g/kg。

4.過O點作dO=7.9g/kg等含濕量線交φ=95%，可得iL=31.2kj/kg。

5.查得廣州地區夏季室外空調設計狀態點iW=88.8kj/kg。

6.由上可得，夏季空調處理補充集塵器廢氣排風的新風所需的冷量為：QW冷=GW(iW-iL)=8000×1.2×（88.8-31.2）/3600=153.6kw；所需的再熱量為：QW熱=GW(iO-iL)= 8000×1.2×（36.2-31.2）/3600=13.4kw。

由以上計算過程可以得出：采用中央空調系統回收利用集塵器廢氣的處理方法，可節省處理新風的冷量153.6kw，節省新風的再熱量13.4kw，節能效果相當可觀。同時分析可以發現，上例是以車間全負荷計算得到的再熱量，如果是部分負荷的情況下，所對應的再熱量將更大，可節省的能量就更多，節能效果也更明顯。

從上面的分析和計算我們可以看到，電子廠房生產車間如果中央空調系統不對集塵器廢氣進行回收利用，就需要用到大量的冷量及再熱量，從而十分耗能，部分負荷時耗能更嚴重。所以對集塵器廢氣應盡可能采取回收利用到中央空調系統的處理方法。

五、集塵器廢氣回收利用的其它方式及使用要求

空調房間內集塵器廢氣回收利用不僅在有溫濕度要求的空調系統中有良好的節能效果，同時也可回用于有散熱、通風要求的環境中，例如空壓機房、配電房等的散熱降溫。但在回用前必須要求進行再過濾處理然后才可以送入房間。由于已經集塵器的過濾處理，廢氣所含粉塵比較少，廢氣可經初效過濾器及中效過濾器過濾后再送入房間。

結語

1.分析集塵器廢氣回收利用的處理方式對中央空調運行的節能效果明顯。

2.需增加回收利用的風管管道及過濾器的投資，但從空調系統或通風系統的運行能耗來看，在節能效果顯著。

3.除中央空調系統可回收利用集塵器廢氣外，其他有通風、散流降溫要求的場合也可利用從空調房間內回收的集塵器廢氣，其節能原理與前者是相同的。

參考文獻

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[2] 孫一堅，沈恒根. 工業通風，第四版，北京：中國建筑工業出版社，2010年

[3] 陳霖新.潔凈廠房的設計與施工.北京：北京化學工業出版社，2002年

[4] 馬最良，姚楊.民用建筑空調設計.北京：化學工業出版社，2003年

篇10

關鍵詞：環境監測；實驗室；三廢污染；處理

中圖分類號：X83 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20160732029

引言

當前，對環境監測的實驗室來說，主要使用一些比較普通化學分析，環境監測范圍非常廣泛，在進行實驗時會借助大量化學物品和藥劑對環境進行仔細的研究與分析，這就容易引起實驗室的污染。一些化學物品在發生反應后，會出現大量有毒的氣體，不僅對實驗室人員的健康帶來很大傷害，這些有毒的氣體散發到空氣中后，也會對大氣帶來就很大污染。此外，實驗室內一些廢渣和廢液如果沒有徹底進行處理，也會引發環境污染現象。環境監測實驗室內的三廢主要指廢水、廢渣以及廢氣，這些大多是化學物品或者藥劑在出現反應之后引起的，對環境和人體產生很大危害，所以需要制定出相應措施，加強對污染的處理，促進實驗室的可持續發展。

1 環境監測實驗室內出現的污染

1.1 廢水與廢液

廢水和廢液在環境監測實驗室內十分常見，也是三廢之一，其中，大多數因為各種測試的樣本、試驗中分析使用的殘留液體、和一些失去效用的試劑溶液等產生。因為在環境監測的實驗室中，按照不同監測的種類，會使用很多種類不同的藥劑，而且，這些藥劑在發生反應后，會引發大量廢液，這些不同的廢液內會含有很多重金屬物質、含有大量酸堿性或者有機物質，如果不對他們及時的進行處理，直接就倒入下水道，就會對水資源產生嚴重的污染。而且，一些廢水中含有很多毒素，對水中的生物生長和生存有嚴重的影響，進而破壞生態環境的平衡，如果被人們所誤食，就會對人們的健康帶來很大危害，甚至出現食物中毒的現象。

1.2 廢氣污染

環境監測實驗室內的廢氣主要有樣本和試劑的揮發物，在進行實驗時泄露的氣體等，主要有氫氰酸、硫化氫以及四氯化碳等，這些廢氣全都是刺激性的氣體，對人們的呼吸道造成污染，引起呼吸道的疾病，還會對眼角膜產生刺激，使人們的中樞神經系統受到損壞。

1.3 廢渣污染

廢渣主要是一些固體形式存在的廢棄物，主要是對一些多余的樣本、失效試劑和藥品或者重金屬的廢液進行處理之后引起的廢渣，廢渣內都含有大量化學的成分，如果不能及時進行處理，就會對人體健康和環境帶來很大危害。

2 環境檢測實驗室三廢的處理和防治

2.1 對廢水和廢液進行處理

在環境監測的實驗室內，污染最嚴重的就是廢水與廢液，而且，因為廢液類型的不同，對廢液進行處理的方式也會有所差異。對酸堿性的廢液進行處理，對含有很強酸堿性的廢液，可以進行回收和再利用，相關人員能夠借助廢酸或廢堿中和溶液，使溶液內pH值符合相關的標準，然后在進行稀釋之后，可以借助這些對廁所進行清洗，這樣可以發揮保護環境的作用，而且做到對資源的回收與再利用；對重金屬含量比較高的溶液進行處理，實驗室內，含汞廢液占據很大的比例，而且一些壓力劑或者溫度計如果沒有正確進行操作，就可能使金屬汞在實驗室內散落，這是就要對其進行處理。如果汞在外面遺留，可以借助被酸性溶液泡過的工具對汞進行收集，收集時需要在上面放一些水，然后在遺留汞的地方，放置硫磺粉，干燥后在清掃，還要采取通風措施。一般來說，重金屬的氣體都有很大密度，所以需要在通風道下面設置排氣的裝置，如果實驗室內含汞的氣體有太高的含量，就需要借助碘對其進行凈化，加熱碘，使其和汞產生反應，然后進行清掃；含銀的廢液在實驗室內也有很大的比例，對這類溶液進行處理時，需要加入氯化鈉，使其進行沉淀，然后對沉淀物進行過濾，借助清水對其進行清洗，然后對沉淀物進行有效的處理，借助化學藥劑使其發生反應，最后產生銀。

2.2 對廢氣進行處理

對有機廢氣進行處理時，可以借助活性炭進行吸附，對無機廢氣進行處理時，可以借助液體進行吸附，洗滌收集的裝置，進而使廢氣內有害的成分受到吸收，進而實現凈化目的。對廢氣進行排除時需要在通風部位進行，這樣可以直接把廢氣排出室外，室外排氣管高度需要符合相關標準，以便使處理后的廢氣可以直接進行排出，部隊附近環境產生影響。

2.3 對廢渣進行處理

對實驗室內固體的廢棄物進行處理時，一些超過期限的藥品需要送到相應地點進行處理，還要由專業工廠統一進行處理，其他的廢渣能夠和生活中產生的垃圾一起進行處理，借助挖坑進行掩埋，或者焚燒方式進行處理。

3 結語

對環境監測實驗室內的三廢污染進行處理具有重要的意義，需要引起人們的重視，不斷對處理方法進行改進和完善，防止出現污染現象，確保人們的健康安全，促進實驗室發展。

參考文獻

[1]鄧剛.探究環境監測實驗室的“三廢”污染及其處理[J]. 低碳世界， 2014（11）：9-10.