目前常用的VOC處置或減排技術(shù)有熱氧化、催化氧化,、吸附,、冷凝或生物過(guò)濾等，它們 的不同之處在于對(duì)不同濃度和流量范圍的VOC處理有效,?；诠?jié)能、處理效率高的特點(diǎn),，目前研究主要集中于 催化燃燒技術(shù),，在其中又以低溫催化劑的高效、廉價(jià),、長(zhǎng)生命周期的研究前景最為廣闊,。
長(zhǎng)久以來(lái)，國(guó)內(nèi)外一直對(duì)處置VOC的技術(shù)開(kāi)展著大量的研究和應(yīng)用,，下面將對(duì)這些處置技術(shù)及進(jìn)展加以介紹,，并對(duì)極具應(yīng)用前景的一些技術(shù)進(jìn)行評(píng)述。
1,、低溫等離子體摧化協(xié)同凈化技術(shù)
傳統(tǒng)的VOC的處置方法如液體吸收法,、焚燒法和活性炭吸附法等已很難達(dá)到國(guó)際對(duì)VOC排放的-標(biāo)準(zhǔn)。低溫等離子體催化技術(shù)可以解決傳統(tǒng)凈化方法所不能解決的問(wèn)題,。等離子體技術(shù)從20世紀(jì)80年代就開(kāi)始應(yīng)用于環(huán)境治理,，隨后在研究中發(fā)現(xiàn)低溫等離子結(jié)合催化技術(shù)比傳統(tǒng)的單一熱催化或單一等離子體去除率更高。
GheorghiP,。Vissokov等認(rèn)為,，固相催化劑的活性是 由它們 的化學(xué)和物相組成、晶體結(jié)構(gòu)及活性比表面所決定,。在等離子體的作用下,，催化劑表面會(huì)形成超細(xì)顆粒(比表面約為100㎡/g，平均顆粒直徑為5~500nm),，這將大大增加催化劑的比表面積,，并破壞它們 的晶體結(jié)構(gòu),，使其有更多的空穴，從而呈現(xiàn)出高的催化活性,。
相比一般的催化劑,，等離子體作用后的催化劑有6個(gè)特點(diǎn)：①能耗少；②具高度分布的活性物種,；③制備時(shí)間短,；④有較強(qiáng)的催化劑活性和選擇性，及較長(zhǎng)的催化劑壽命,；⑤催化劑的組成和分散狀況可通過(guò)改變等離子體的化學(xué)參數(shù)得到控制,；⑥等離子體的作用可促進(jìn)催化劑中組分的均勻分布，從而降低對(duì)毒物的敏感程度,。這些特性使該技術(shù)能有效地處置低濃度,、大流量VOC氣體，等離子體與催化技術(shù)相關(guān)聯(lián),，展示了其特異的化學(xué)現(xiàn)象和嶄新的應(yīng)用領(lǐng)域,。
盡管低溫等離子體技術(shù)應(yīng)用于處理VOC的研究已經(jīng)進(jìn)行了近20年，但目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于NTP結(jié)合催化的相互作用機(jī)制及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理還不甚明朗,；在對(duì)反應(yīng)的中間產(chǎn)物的定性和定量方面的研究還不深入,；對(duì)等離子體作用下的催化劑結(jié)構(gòu),、凈化性能尚不清楚,，且缺乏系統(tǒng)的研究，這些都有待科研工作者在今后的研究中繼續(xù)深入,。
2,、催化燃燒技術(shù)
催化燃燒是 典型的氣一固相催化反應(yīng)，在 VOC廢氣催化燃燒過(guò)程中,，催化劑的作用是 降低活化能,，同時(shí)使反應(yīng)物分子富集于催化劑表面，從而提高反應(yīng)速率,。借助催化劑可使有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度條件下,，發(fā)生無(wú)焰燃燒，并氧化分解為CO2和H2O,，同時(shí)放出大量熱,。催化燃燒的反應(yīng)器有由Matro、和Boreskov等較早報(bào)道的流向變換催化燃燒反應(yīng)器,，它集固定床催化反應(yīng)器和蓄熱換熱器于一體,。長(zhǎng)久以來(lái)，有很多模擬處理VOC方法的實(shí)驗(yàn),，研究和改進(jìn)了該裝置的操作參數(shù),。蓄熱式熱回收裝置從20世紀(jì)70年代末開(kāi)始被應(yīng)用,，2000年以后發(fā)展的是 采用陶瓷、礫石或-高密度惰性材料床吸收氣體熱量,。這種裝置去除率很高,，可達(dá)98%，且回收率也高,。蓄熱式燃燒法在歐洲和美國(guó)應(yīng)用得較多·國(guó)內(nèi)也有應(yīng)用,。
催化燃燒中常用的催化劑是 貴金屬類負(fù)載型的Pt，Pd催化劑,，如Pd/Al2O3,、Pd/ZrO2、Pt/Al2O3,、Pt-Pd/Al2O3等,，但因價(jià)格昂貴，容易中毒失活,，其應(yīng)用受到了-,。更多被研究的是 價(jià)格較便宜，活性又好的非 貴金屬催化劑,。其中,，被認(rèn)為很有應(yīng)用前景的VOC催化劑是 鈣欽礦型稀土復(fù)合氧化物(PTO)，它因具有天然鈣欽礦(CaTiO2)的結(jié)構(gòu)而被命名,。但鈣欽礦的強(qiáng)度低,、比表面積小，一種改進(jìn)鈣欽礦型催化劑的方法是 將活性物質(zhì)負(fù)載在-表面的活性載體上,。同時(shí),，結(jié)構(gòu)摻雜是 提高鈣欽礦材料催化燃燒活性的一種有效方法。如Au的摻雜在未改變La0,。8Sr0.2MnO2催化劑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,，提高了其低溫催化燃燒甲苯的活性同時(shí)明顯增強(qiáng)了催化劑表面氧的活性。
催化燃燒技術(shù)涉及自動(dòng)檢測(cè)控制,、化工,、環(huán)境工程等領(lǐng)域和催化反應(yīng)過(guò)程，在我國(guó)仍處于發(fā)展階段,。今后的發(fā)展方向?yàn)椋孩俅呋紵b置向大型化,、整體型和節(jié)能型方向發(fā)展；②提高催化劑性能,，研制具有抗毒能力,、大空速、-表面積及低起燃點(diǎn)的非 貴金屬催化劑,，以降低造價(jià)和使用費(fèi)用萬(wàn)2幾不,。
3,、炭吸附與光催化技術(shù)
活性炭制備安全性能高、原料充足,，具有耐熱,、耐酸堿、易再生,、不溶于水和有機(jī)溶劑等優(yōu)點(diǎn),，因此成為目前處理氣體污染物的首選吸附劑，在處置VOC方面的主要應(yīng)用是 ：吸附和負(fù)載催化劑后對(duì)VOC進(jìn)行光催化降解,?；钚蕴考{米管(CNTs)、活性炭纖維(ACF)都是 近幾年來(lái)研究比較熱的吸附劑,。而對(duì)活性炭改性,，常用的方法有氧化、還原,、負(fù)載雜原子和化合物等,。
光催化降解VOC是 一個(gè)新研究領(lǐng)域，活性炭應(yīng)用于光催化領(lǐng)域主要是 由于其能負(fù)載各種不同的光催化劑,，從而有助于其對(duì)VOC進(jìn)行催化降解,。活性炭負(fù)載光催化劑的類型有：TiO2,、MnO2,、ZnO及-金屬離子，利用TiO2納米粒子光催化氧化污染物是 環(huán)境污染控制研究的熱點(diǎn),。TiO2可以將有機(jī)污染物降解為CO2和H2O,，不會(huì)帶來(lái)二次污染,，同時(shí)可逐步提高對(duì)光源的利用,，有實(shí)際應(yīng)用潛力。由于活性炭同時(shí)也具有吸附性能,，所以在處理VOC時(shí)效果要比普通的催化劑載體好,。
炭吸附及光催化降解VOC技術(shù)，由于目前的光催化劑光敏性不是 很好,，無(wú)法在可見(jiàn)光下進(jìn)行高效率的有機(jī)物降解,。在今后，首先需研發(fā)具有高選擇性或強(qiáng)針對(duì)性的消除痕量有毒有機(jī)物的光催化方法以及能夠快速活化分子氧的光催化體系,；其次,，加強(qiáng)在高效能量轉(zhuǎn)化形式和增大催化劑的捕光能力上的研究，使其不再制約光催化的實(shí)際應(yīng)用,。
4,、生物過(guò)濾技術(shù)
生物滴濾器在一定程度上比傳統(tǒng)的生物濾池具有更高效的去除效果,，特別是 對(duì)低濃度的VOC和惡臭氣體的處理。它具有無(wú)二次污染,，抗沖擊能力強(qiáng)和可承受較大的污染負(fù)荷,，操作簡(jiǎn)單且條件易于控制等優(yōu)點(diǎn)，因而一直備受國(guó)內(nèi)外研究者的青睞,。影響生物滴濾器對(duì)VOC凈化的因素有很多,，除了菌種、填料,、進(jìn)氣濃度的選擇,、溫度、微生物和pH值,，還有很多-的影響因素,，在我國(guó)的研究雖不很成熟，但也日趨深入,，其研究熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)有將凈化機(jī)理在運(yùn)用中得到進(jìn)一步的完善和細(xì)化,；動(dòng)力學(xué)模型中參數(shù)和計(jì)算的簡(jiǎn)化；將傳統(tǒng)和現(xiàn)代的技術(shù)結(jié)合培育出更多高效降解污染物的菌種,；生物量的累積控制方法和增強(qiáng)生物膜的分析,；與-方法相結(jié)合，提高廢氣中污染物的去除效率,。
陳子平等的實(shí)驗(yàn)將生物滴濾器安裝在油漆廠區(qū),，與油漆生產(chǎn)時(shí)間同步運(yùn)行，為8h/d間歇式運(yùn)行,，與穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)室條件相比,，有機(jī)廢氣具有濃度波動(dòng)和限時(shí)排放等特點(diǎn)，其去除率較低,。Qi等研究發(fā)現(xiàn),，間歇運(yùn)行的生物濾池運(yùn)行2個(gè)月后，其去除率尚不穩(wěn)定,。其原因可能為：VOC濃度過(guò)低時(shí),，微生物缺乏營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)，靠?jī)?nèi)源呼吸維持活性,，難于形成生物膜,；較高濃度VOC有機(jī) 廢氣催化燃燒可使生物膜中微生物獲得更多碳源，利于其增長(zhǎng)繁殖及提高活性,，從而使去除率升高,。進(jìn)一步研究表明，處理限時(shí)排放和濃度波動(dòng)的工業(yè)廢氣，可在生物濾池中添加合適比例的有機(jī)填料：無(wú)VOC排放時(shí),，有機(jī)填料的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可適當(dāng)維持微生物活性,。除此而外，可選擇培養(yǎng)耐饑性好的降解菌種或菌群來(lái)處理該類廢氣,。有研究發(fā)現(xiàn),，某些真菌凈化該類廢氣可取得較好效果。
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