摘要：有機(jī)物的硝基苯可以影響神經(jīng)系統(tǒng)、血和肝、脾器官的功能，而且皮膚與有毒物質(zhì)的接觸嚴(yán)重吸收毒氣也可導(dǎo)致死亡。芳香胺類的有機(jī)物也是一種致癌物質(zhì)，苯胺進(jìn)入人體會(huì)有缺氧的癥狀。有機(jī)廢氣是除顆粒物、二氧化硫等有害物質(zhì)之后的又一大污染物。通過(guò)活性炭吸附工藝運(yùn)行比較簡(jiǎn)單、費(fèi)用相對(duì)比較低、適用性廣泛，在以后的發(fā)展生活一定有很顯著的經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用前景。
有機(jī)廢氣處理的技術(shù)主要分為物理方法和化學(xué)方法也就是回收利用和直接銷毀。回收技術(shù)主要是通過(guò)物理方法，改變壓力溫度或者采用活性炭吸附和滲透磨等方法來(lái)完成。銷毀技術(shù)是化學(xué)方法通常是通過(guò)熱、光、催化劑等將有機(jī)物進(jìn)行分解。而本文主要是物理方法活性炭吸附技術(shù)的分析。
1 工業(yè)有機(jī)廢氣的危害
有機(jī)廢氣的來(lái)源主要就是工業(yè)生產(chǎn)時(shí)排放各種各樣的有機(jī)廢氣，這些有機(jī)廢氣數(shù)量大含量也有不同，還具有毒性，主要包含的種類有各種烴類、醇類、酮類等。它們來(lái)源廣泛，例如金屬制品生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的氣味，石油行業(yè)、化工行業(yè)以及汽車領(lǐng)域噴漆等。
不同行業(yè)產(chǎn)生的有機(jī)廢氣是不相同的，因此它對(duì)人體產(chǎn)生的危害也是來(lái)自不同方面的，目前來(lái)說(shuō)比較常見(jiàn)的有機(jī)廢氣中對(duì)人體的危害主要有以下表現(xiàn)。苯類的有機(jī)物可以損壞人的中樞系統(tǒng)，影響神經(jīng)系統(tǒng)，當(dāng)苯蒸氣在空氣中 的濃度含量達(dá)到2%時(shí)會(huì)致死。多環(huán)芳烴的有機(jī)物是一種很強(qiáng)的致癌物。苯酸類的有機(jī)物是通過(guò)讓細(xì)胞中的蛋白質(zhì)發(fā)生變形，從而導(dǎo)致全身中毒。當(dāng)發(fā)生睛類的有機(jī)物中毒時(shí)，會(huì)有窒息的感覺(jué)，無(wú)法呼吸，嚴(yán)重會(huì)喪失意識(shí)直至死亡。有機(jī)物的硝基苯可以影響神經(jīng)系統(tǒng)，血和肝、脾器官的功能，而且皮膚與有毒物質(zhì)的接觸嚴(yán)重吸收毒氣也可導(dǎo)致死亡。芳香胺類的有機(jī)物也是一種致癌物質(zhì)，苯胺進(jìn)人體會(huì)有缺氧的癥狀。有機(jī)的氮化合物可以致癌。有機(jī)磷的化合物會(huì)通過(guò)降低血液中膽堿脂酶的活性，從而使神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生功能性的障礙。有機(jī)硫化合物中，會(huì)根據(jù)濃度不同有不同的影響，當(dāng)?shù)蜐舛鹊臅r(shí)候，硫醇初步只是引起不適，當(dāng)高濃度的時(shí)候嚴(yán)重可致人死亡。
2 活性炭吸附原理
簡(jiǎn)單地說(shuō)，活性炭是有很多的孔，從而大大地增加了表面積，有較強(qiáng)的吸附能力。活性炭是一種有很多孔的含碳物質(zhì)，它的原理就是通過(guò)孔增加與氣體雜質(zhì)的接觸面積，將氣體和雜質(zhì)吸附到自身里面從而起到凈化的作用。而且活性炭的運(yùn)用在日常生活中也很廣泛，例如冰箱和空調(diào)采用的活性炭過(guò)濾達(dá)到除味防止細(xì)菌的作用。還有一些高科技產(chǎn)品活性炭過(guò)濾網(wǎng)能夠吸收和抑制空氣中的病毒，讓室內(nèi)的空氣保持清新。還有我們飲用的凈水也是為了達(dá)到國(guó)家直接飲用凈水標(biāo)準(zhǔn)而采取臭氧消毒和活性炭過(guò)濾的處理。而且目前因?yàn)榭諝庵徐F霾比較嚴(yán)重,新出了一種防霧霾口罩中也會(huì)加-層活性炭,而且活性炭在口罩中可以連續(xù)保持10h的干燥。活性炭還應(yīng)用于防毒面具和游泳池?fù)Q水時(shí)。不僅如此,活性炭在美容的方面也有研究,目前一些比較流行的活性炭洗面奶、清潔面膜就是通過(guò)吸走毛孔里的污垢達(dá)到潔面的效果。
活性炭的原料也比較健康，主要原料是果殼，比如杏仁殼和椰子殼等，因?yàn)楣麣ぶ袝?huì)產(chǎn)生很多的小孔，直徑也比較小，可以用來(lái)吸附雜質(zhì)和異味，經(jīng)過(guò)高溫洗滌等工序之后就可以廣泛用于醫(yī)藥、衛(wèi)生等行業(yè)用于凈化。活性炭 吸附的方法比一些化學(xué)方法更加直接，而且不產(chǎn)生其他的物品。
3 具有代表性的活性炭吸附工藝
在工業(yè)廢氣處理的過(guò)程中，因?yàn)榛钚蕴课焦に嚤容^單一，所以會(huì)造成活性炭飽和的速度比較快，處理的效果也不夠穩(wěn)定。因此，在工業(yè)中大多情況下還會(huì)采取其他處理工藝相組合的方法。
3.1 旋流板塔+UV光解+活性炭吸附
這種工藝技術(shù)大多用于處理低濃度的有機(jī)廢氣。它的主要流程是：通過(guò)引風(fēng)機(jī)吸走廢氣，然后管道輸送到旋流板進(jìn)行洗滌凈化，當(dāng)氣體上升到達(dá)旋流板時(shí)，通過(guò)數(shù)量比較多的旋流葉片進(jìn)行切制，產(chǎn)生較大的離心力，再?gòu)纳舷蛳聡婌F狀的液體，使氣體和液體充分的混合，有機(jī)廢氣中的氣體，剩余的一些顆粒在被循環(huán)液吸進(jìn)人循環(huán)水池。
經(jīng)過(guò)旋流板洗滌凈化之后的氣體，在進(jìn)人UV光解凈化器這一過(guò)程，主要是通過(guò)把二氧化鈦當(dāng)作催化劑，再與空氣相接觸產(chǎn)生臭氧，臭氧能夠分解氧化有機(jī)物；同時(shí)也起到將大分子有機(jī)物在紫外線的作用下，轉(zhuǎn)化為小分子，然后再反應(yīng)生成水和二氧化碳，從而起到去除雜物的效果。
UV光解雖然也能起到效果，但是它的效率相對(duì)較低，為了達(dá)到凈化效果保證廢棄的達(dá)標(biāo)排放，所以在后面再增加一個(gè)活性炭吸附裝置。因?yàn)榻?jīng)過(guò)前期的一-系列處理，廢氣中的有機(jī)物濃度已經(jīng)得到降低，再通過(guò)活性炭吸附有機(jī)物，這樣既減輕了活性炎吸附的工作壓力,又相當(dāng)于延長(zhǎng)活性炭的使用時(shí)間。
當(dāng)然，為保證工作效率和效果，在這個(gè)裝置中噴淋水的循環(huán)使用一段時(shí)間后就要更換，因?yàn)閺U水中也含有污染物質(zhì)，還需要--個(gè)凈化水的裝置進(jìn)行處理。
這一系列操作工藝的優(yōu)點(diǎn)就是操作比較簡(jiǎn)單，容易管理，而且投資生產(chǎn)資金比較低。當(dāng)然，這個(gè)裝置也是有缺點(diǎn)的，因?yàn)榛钚蕴渴茱柡投鹊挠绊懶枰褂靡欢螘r(shí)間就要替換活性炭，所以對(duì)于活性炭成本用量比較多。
3.2 水噴淋+干式過(guò)濾器+活性炭吸附+催化燃燒
這種工藝操作一般用于噴漆廢氣處理，它的主要污染物為苯、甲苯與二甲苯。
將有機(jī)廢氣吸人引風(fēng)機(jī)首先水噴淋，將大部分的漆霧去除之后進(jìn)人干式過(guò)濾器，這種過(guò)濾器不僅能夠去除水分，還可以阻攔一些顆粒比較大的有害物質(zhì)進(jìn)而保護(hù)活性炭處理裝置。最后一步就是活性炭吸附，將有機(jī)物攔截在活性炭中，讓廢氣得到達(dá)標(biāo)安全排放。
當(dāng)工作一段時(shí)間后活性炭就會(huì)達(dá)到飽和的狀態(tài)，有機(jī)物已經(jīng)被吸附活性炭之中，所以沒(méi)有吸附作用。因此要按照自動(dòng)控制裝備，通過(guò)催化氧化將熱空氣送入活性炭中，將活性炭中的有機(jī)物升溫蒸發(fā)出來(lái)，蒸發(fā)出來(lái)的氣體再次進(jìn)入催化燃燒室，在燃燒的過(guò)程中得到凈化從而完成吸附的整個(gè)過(guò)程。后將凈化后的氣體降溫之后從引風(fēng)機(jī)排出。
因?yàn)檫@種裝置會(huì)對(duì)活性炭進(jìn)行一次有機(jī)物的蒸發(fā)，所以不需要頻繁地更換活性炭，只需要在裝置中放一個(gè)備用活性炭，進(jìn)行交替使用。還有一點(diǎn)需要注意的是，在吸附的過(guò)程中，要嚴(yán)格注意把控燃燒的溫度，以免造成火災(zāi)等不必要的事故發(fā)生。這個(gè)裝置設(shè)備具有以下特點(diǎn)：
①有機(jī)廢氣的燃點(diǎn)相對(duì)比較低，所以不需要消耗太多的能量。而且在后續(xù)催化燃燒的時(shí)候就能夠達(dá)到自身的溫度,不需要再消耗更多的資源。
②因?yàn)閷?duì)不同的廢氣都有良好的去除效果，凈化比較干凈，所以它的運(yùn)用相對(duì)比較廣泛。
③這種工藝處理的效率比較高，凈化程度高達(dá)95%而且其最終產(chǎn)物是二氧化碳和水，不會(huì)對(duì)空氣和水進(jìn)行二次污染。
④這個(gè)裝置設(shè)備中的活性炭可以重復(fù)使用，很大地減少了資源成本。
⑤缺點(diǎn)就是投資比較大，面且對(duì)工作人員的操作水平、專業(yè)素質(zhì)要求相對(duì)較高。
4 新科技展望
隨著有機(jī)廢氣處理技術(shù)的不斷發(fā)展，需求也越來(lái)越多為有機(jī)廢氣治理提供更多的途徑，更應(yīng)該研發(fā)一些新技術(shù)。
4.1 膜分離法
這是一種通過(guò)半滲透膜將有機(jī)廢氣分離出來(lái)的方法，而且不同的氣體透過(guò)膜的速度和能力也不相同,達(dá)到分離效果。
4.2光催化氧化法
這是一種半導(dǎo)體材料通過(guò)光照將吸收的光能直接轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，從而激發(fā)半導(dǎo)體材料和周圍的水氧氣發(fā)生反應(yīng)后，產(chǎn)生有較強(qiáng)氧化力的自由基活性物質(zhì)，從而達(dá)到凈化效果。如圖1所示。
5 結(jié)語(yǔ)
我國(guó)目前工業(yè)發(fā)展比較迅速，污染也更加嚴(yán)重，為了正常排放一定是需要凈化的。而活性炭吸附工藝相對(duì)來(lái)說(shuō)，投資小而且效率比較高而穩(wěn)定，在以后的發(fā)展中活性炭吸附工藝一定會(huì)受到更廣泛的運(yùn)用。而且活性炭還能與其他工藝相搭配，通過(guò)有機(jī)廢氣中物質(zhì)含量的不同選用更合理的工藝達(dá)到更好的效果。