1.化工廢氣概述及來源

化工廢氣是指在化工生產中由化工廠排出的有毒有害的氣體，分為有機廢氣和無機廢氣。化工廢氣污染種類很多，物理和化學性質很復雜，毒性也不一樣；這些廢氣的異味對人體有著很大的危害，不僅對周圍環境造成很大污染，還會對化工廠員工以及周圍居民身體健康造成傷害。

1.1 化工廢氣成分

不同化工生產行業產生的化工廢氣成分差別很大。如氯堿行業產生的廢氣中主要含有氯氣、氯化氫、氯乙烯、汞、乙炔等，氮肥行業產生的廢氣中主要含有氮氧化物、尿素粉塵、一氧化碳、氨氣、二氧化硫、甲烷等。

1.2 化工廢氣分類

按照污染物存在的形態，化工廢氣可分為顆粒污染物和氣態污染物，顆粒污染物包括塵粒、粉塵、煙塵、霧塵、煤塵等；氣態污染物包括含硫化合物、含氯化合物、碳氧化合物、碳氫化合物、鹵氧化合物等。

按照與污染源的關系可分為一次污染物和二次污染物。從化工廠污染源直接排出的原始物質，進入大氣后性質沒有發生變化，稱為一次污染物；若一次污染物與大氣中原有成分發生化學反應，形成與原污染物性質不同的新污染物，稱為二次污染物。

1.3 化工廢氣特點

（1）易燃、易爆氣體較多。如低沸點的酮、醛、易聚合的不飽和烴等，大量易燃、易爆氣體如不采取適當措施，容易引起火災、爆炸事故，危害極大。

（2）排放物大多都有刺激性或腐蝕性。如二氧化硫、氮氧化物、氯氣、氟化氫等氣體都有刺激性或腐蝕性，尤其以二氧化硫排放量最大，二氧化硫氣體直接損害人體健康，腐蝕金屬、建筑物和雕塑的表面，還易氧化成硫酸鹽降落到地面，污染土壤、森林、河流、湖泊。

（3）廢氣中浮游粒子種類多、危害大。化工生產排除的浮游粒子包括粉塵、煙氣、酸霧等，種類繁多，對環境的危害較大。特別當浮游粒子與有害氣體同時存在時能產生協同作用，對人的危害更為嚴重。

2.化工廢氣處理技術

化工廢氣處理技術有很多種，常見處理方法主要有活性炭吸附技術、低溫等離子技術、生物處理技術、燃燒技術、UV光解凈化技術等。

（1）活性炭吸附技術

活性炭吸附法是一種常見的廢氣處理方法。吸附法利用多孔性的活性炭、硅澡土、無煙煤等，將惡臭氣體分子吸附到其表面，從而凈化廢氣。

活性炭凈化率高（活性炭吸附可達到95%以上），實用遍及，操縱簡單，投資低。在吸附飽和以后需要更換新的活性炭，更換活性炭需要費用，替換下來的飽和以后的活性炭也是需要找專業人員進行危廢處理，運行費用高。

（2）低溫等離子技術

低溫等離子技術主要原理是在較高的電場強度下，利用介質放電產生的等離子體以極快的速度反復轟擊廢氣中的氣體分子，去激活、電離和裂解廢氣中的各種成分，破壞廢氣分子的結構。通過氧化等一系列復雜的化學反應，使復雜大分子污染物轉變為一些小分子的化合物質，如CO2、H2O;或使有毒有害物質轉變為無毒無害或低毒低害物質。

低溫等離子法適用范圍廣，凈化效率高，尤其適用于其它方法難以處理的多組分惡臭氣體。電子能量高，幾乎可以和所有的惡臭氣體分子作用。但是一次性投資較高、在處理含有易燃易爆氣體存在安全隱患。

（3）生物處理技術

生物處理技術最早是應用于廢氣脫臭，而隨著廢氣治理技術研究的不斷深入，該技術逐步被應用于揮發性有機污染物的治理領域。?生物處理技術的原理是將化工企業中產生廢氣流經帶有液體吸收劑的吸收裝置，該裝置中培養有特種微生物，該種微生物可將廢氣分解代謝，從而達到廢氣治理的目的。

生物處理技術按照工藝科分為生物洗滌技術、生物過濾技術和生物滴濾技術等，其對應的處理裝置分別為生物洗滌塔、生物過濾池和生物滴濾塔等。

（4）燃燒技術

燃燒技術只在揮發性有機物在高溫及空氣充足的條件下進行完全燃燒，分解為CO2和H2O。燃燒技術適用于各類有機廢氣，可以分為直接燃燒、熱力燃燒和催化燃燒。

排放濃度大于5000mg/m3 的高濃度廢氣一般采用直接燃燒法，該方法將VOCs廢氣作為燃料進行燃燒，燃燒溫度一般控制在1100℃，處理效率高，可以達到95％一99％。

熱力燃燒技術適合于處理濃度在1000—5000 mg/m3 的廢氣，采用熱力燃燒技術，廢氣中VOCs濃度較低，需要借助其他燃料或助燃氣體，熱力燃燒所需的溫度較直接燃燒低，大約為540—820℃。燃燒法處理VOCs廢氣處理效率高，但VOCs廢氣若含有S、N等元素，燃燒后產生的廢氣直接外排會導致二次污染。

通過熱力燃燒技術或者催化燃燒技術處理有機廢氣，其凈化率是比較高的，但是其投資運營成本極高。因廢氣排放的點多且分散，很難實現集中收集。燃燒裝置需要多套且需要很大的占地面積。熱力燃燒技術比較適合24小時連續不斷運行且濃度較高而穩定的廢氣工況，不適合間斷性的生產產線工況。催化燃燒的投資和運營費用相對熱力燃燒較低，但凈化效率也相對較低一些；但貴金屬催化劑容易因為廢氣中的雜質（如硫化物）等造成中毒失效，而更換催化劑的費用很高；同時對廢氣進氣條件的控制非常嚴格，否則會造成催化燃燒室堵塞而引起安全事故。

（5）UV光解凈化技術

UV光解廢氣凈化技術是指利用高能UV紫外線光照射惡臭廢氣或有機廢氣，同時UV紫外線光分解空氣中的氧分子產生游離氧（即活性氧），因游離氧所攜帶正負電子不平衡所以需與氧分子結合，進而產生臭氧。UV+O2→O-+O*(活性氧)O+O2→O3(臭氧)，臭氧具有很強的氧化性，通過臭氧對有機廢氣、惡臭氣體進行協同光解氧化作用，使有機廢氣、惡臭氣體物質降解轉化成低分子化合物、水和二氧化碳。

UV光解凈化技術具有高效處理效率，可達到95%以上；適應性強，可適應中低濃度，大氣量，不同有機廢氣以及惡臭氣體物質的凈化處理；產品性能穩定，運行穩定可靠，每天可24小時連續工作；運行成本低本，設備耗能低，無需專人管理與維護，只需作定期檢查。UV光解技術因采用光解原理，模塊采取隔爆處理，消除了安全隱患，防火、防爆、防腐蝕性能高，設備性能安全穩定，特別適用于采油(氣)田、石油化工、制藥等防爆要求高的行業廢氣凈化處理。