工業(yè)廢氣處理的分類

工業(yè)廢氣處理的分類

 

在當(dāng)今工業(yè)化社會(huì)，隨著各類工廠、企業(yè)的快速發(fā)展與擴(kuò)張，工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)所產(chǎn)生的廢氣種類日益繁多且排放量不斷增***。這些工業(yè)廢氣處理若未經(jīng)有效處理直接排放至***氣環(huán)境中，將會(huì)引發(fā)一系列嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題以及對(duì)人類健康造成極***危害。因此，深入探究并實(shí)施科學(xué)合理的工業(yè)廢氣處理方法顯得尤為關(guān)鍵和緊迫。而要對(duì)工業(yè)廢氣進(jìn)行妥善處理，***先必須清晰明確其分類體系，因?yàn)椴煌愋偷膹U氣因其物理化學(xué)性質(zhì)的差異，需要采用與之相適配的處理技術(shù)和工藝路線，只有這樣才能達(dá)成高效凈化、達(dá)標(biāo)排放以及資源回收利用等多重目標(biāo)。以下將對(duì)工業(yè)廢氣的主要分類方式展開(kāi)詳細(xì)闡述：

 

一、按廢氣所含的污染物成分分類

 

（一）有機(jī)廢氣

 

來(lái)源：廣泛存在于眾多工業(yè)***域，如石油化工行業(yè)在原油加工、有機(jī)合成過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生***量含有各種烴類、醇類、醛類、酮類、酯類等有機(jī)物的廢氣；印刷廠在油墨印刷、烘干環(huán)節(jié)會(huì)釋放出揮發(fā)性有機(jī)溶劑廢氣；涂裝車間在使用油漆噴涂時(shí)也會(huì)產(chǎn)生包含苯系物、酯類等多種有機(jī)污染物的廢氣。

 

***點(diǎn)及危害：這類廢氣通常具有較強(qiáng)的揮發(fā)性和刺激性氣味，部分有機(jī)化合物還具有毒性、致癌性。它們排入***氣后，一方面會(huì)參與光化學(xué)反應(yīng)，在一定條件下形成臭氧等二次污染物，對(duì)區(qū)域空氣質(zhì)量產(chǎn)生不***影響，導(dǎo)致霧霾、光化學(xué)煙霧等環(huán)境問(wèn)題頻發(fā)；另一方面，長(zhǎng)期暴露在高濃度有機(jī)廢氣環(huán)境中，會(huì)對(duì)人體的呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、血液系統(tǒng)等造成損害，引發(fā)頭暈、惡心、嘔吐、甚至癌癥等疾病。

 

常見(jiàn)處理方法：針對(duì)有機(jī)廢氣的***點(diǎn)，常用的處理方法有吸附法，如使用活性炭、分子篩等吸附劑對(duì)廢氣中的有機(jī)物進(jìn)行吸附凈化；吸收法，利用合適的吸收劑將廢氣中的有機(jī)污染物溶解吸收；催化燃燒法，通過(guò)催化劑的作用使有機(jī)物在較低溫度下發(fā)生氧化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水等無(wú)害物質(zhì)；冷凝法，基于有機(jī)物在不同溫度下的飽和蒸氣壓差異，通過(guò)降低溫度使部分有機(jī)物冷凝分離出來(lái)等。

 

（二）無(wú)機(jī)廢氣

 

來(lái)源：主要來(lái)源于一些***定的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，例如化工生產(chǎn)中的硫酸制造工序會(huì)產(chǎn)生***量的二氧化硫廢氣；硝酸生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)有氮氧化物（一氧化氮、二氧化氮等）排放；化肥廠在合成氨、尿素等生產(chǎn)過(guò)程中也會(huì)有氨氣等無(wú)機(jī)廢氣產(chǎn)生；此外，像玻璃制造、水泥生產(chǎn)等行業(yè)由于高溫熔爐的使用，會(huì)產(chǎn)生一定量的氟化物、粉塵等無(wú)機(jī)污染物廢氣。

 

***點(diǎn)及危害：無(wú)機(jī)廢氣中的污染物往往具有較高的化學(xué)活性和腐蝕性。比如二氧化硫是一種無(wú)色有刺激性氣味的氣體，它在***氣中可被氧化成三氧化硫，進(jìn)而與水結(jié)合形成硫酸霧，這種酸性物質(zhì)會(huì)對(duì)建筑物、金屬結(jié)構(gòu)、植被等造成腐蝕破壞，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致酸雨的形成，影響土壤酸堿度、水體生態(tài)平衡，對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)、水生生物生存產(chǎn)生不利影響。氮氧化物不僅本身具有毒性，會(huì)引起呼吸道疾病，而且也是形成光化學(xué)煙霧和酸雨的重要前體物之一。

 

常見(jiàn)處理方法：對(duì)于無(wú)機(jī)廢氣的處理，針對(duì)不同污染物有不同的方法。對(duì)于二氧化硫廢氣，常用的有石灰石 - 石膏法脫硫工藝，利用石灰石漿液與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈣，再進(jìn)一步氧化為石膏產(chǎn)品；對(duì)于氮氧化物廢氣，可采用選擇性催化還原法（SCR），在催化劑的作用下，向廢氣中噴入氨氣等還原劑，將氮氧化物還原為氮?dú)夂退?；?duì)于含氟廢氣，一般采用堿液吸收法，用氫氧化鈉等堿性溶液吸收氟化氫等氟化物，使其轉(zhuǎn)化為氟化鈉等鹽類物質(zhì)進(jìn)行回收或無(wú)害化處理。

 

（三）混合廢氣

 

來(lái)源：在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景中較為常見(jiàn)，很多工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程并非只產(chǎn)生單一類型的廢氣，而是同時(shí)排放包含有機(jī)污染物、無(wú)機(jī)污染物以及其他雜質(zhì)的混合廢氣。例如在一些小型化工企業(yè)的綜合生產(chǎn)車間，可能既進(jìn)行有機(jī)化學(xué)品的合成反應(yīng)，又涉及一些無(wú)機(jī)原料的加工處理，從而導(dǎo)致多種污染物混合排放；還有汽車制造行業(yè)的涂裝車間，除了前面提到的有機(jī)漆霧廢氣外，在車身預(yù)處理過(guò)程中產(chǎn)生的磷化廢氣、打磨拋光過(guò)程中的粉塵等無(wú)機(jī)污染物也會(huì)混入其中，形成復(fù)雜的混合廢氣。

 

***點(diǎn)及危害：混合廢氣的成分復(fù)雜多樣，各污染物之間可能存在相互作用，增加了處理的難度和復(fù)雜性。其危害兼具有機(jī)廢氣和無(wú)機(jī)廢氣的***點(diǎn)，對(duì)環(huán)境和人體健康的影響更為全面和嚴(yán)重，既可能導(dǎo)致空氣質(zhì)量惡化、形成二次污染，又會(huì)對(duì)人體的多個(gè)器官和系統(tǒng)造成損害。

 

常見(jiàn)處理方法：鑒于混合廢氣的復(fù)雜性，通常需要采用組合式的處理方法。一般會(huì)先通過(guò)預(yù)處理階段，如采用過(guò)濾、冷卻、除濕等手段去除廢氣中的顆粒物、水分等雜質(zhì)，同時(shí)對(duì)廢氣的溫度、濕度等條件進(jìn)行調(diào)整，以便后續(xù)處理單元能夠更***地發(fā)揮作用。然后根據(jù)廢氣中主要成分的性質(zhì)和含量比例，選擇合適的主處理工藝，例如對(duì)于以有機(jī)污染物為主的混合廢氣，可以先采用吸附濃縮 + 催化燃燒的組合工藝進(jìn)行處理，而對(duì)于含有較多無(wú)機(jī)污染物的部分，則再配合相應(yīng)的濕法脫硫、脫硝等處理措施，確保整個(gè)廢氣得到全面有效的凈化處理。

二、按廢氣的溫度分類

 

（一）高溫廢氣

 

來(lái)源：常見(jiàn)于冶金、陶瓷、玻璃、鍛造等行業(yè)的高溫生產(chǎn)工藝過(guò)程。例如鋼鐵廠的高爐煉鐵過(guò)程中，從高爐***端排出的煤氣中含有***量的一氧化碳、二氧化碳、氮?dú)庖约吧倭康姆蹓m等雜質(zhì)，且溫度高達(dá)幾百攝氏度甚至上千攝氏度；陶瓷燒制窯爐在燒制陶瓷制品時(shí)，窯內(nèi)溫度可達(dá) 1000℃以上，此時(shí)排出的廢氣主要是燃燒后的煙氣，包含二氧化硫、氮氧化物、粉塵等污染物，并且溫度極高。

 

***點(diǎn)及危害：高溫廢氣的******點(diǎn)是溫度高，這不僅意味著能源的浪費(fèi)，如果直接排放到***氣中，還會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成熱污染，影響局部氣候和生態(tài)系統(tǒng)平衡。此外，高溫環(huán)境下的廢氣中的污染物往往具有更高的活性和擴(kuò)散能力，更容易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，加劇環(huán)境污染程度。同時(shí)，高溫廢氣的存在也給后續(xù)的廢氣處理設(shè)備帶來(lái)了***殊的要求，一般的常規(guī)材料和處理工藝難以承受如此高的溫度，容易導(dǎo)致設(shè)備損壞、處理效果不佳等問(wèn)題。

 

常見(jiàn)處理方法：針對(duì)高溫廢氣，***先要考慮的是余熱回收利用環(huán)節(jié)，通過(guò)安裝換熱器、余熱鍋爐等設(shè)備，將廢氣中的熱量傳遞給水或其他介質(zhì)，使其轉(zhuǎn)化為蒸汽或熱水，用于發(fā)電、供暖、生產(chǎn)工藝加熱等方面，實(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)利用，提高能源利用效率。經(jīng)過(guò)余熱回收后，廢氣溫度有所降低，然后再根據(jù)廢氣的成分和處理要求，選擇合適的凈化處理工藝，如對(duì)于含有粉塵的高溫廢氣，可以采用布袋除塵器、電除塵器等除塵設(shè)備進(jìn)行粉塵捕集；對(duì)于含有酸性氣體的高溫廢氣，可在降溫后采用濕法脫硫、脫硝等工藝進(jìn)一步處理。

 

（二）常溫廢氣

 

來(lái)源：***部分普通工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生的廢氣在正常工況下多為常溫廢氣，例如機(jī)械加工廠的機(jī)加工車間，在切削、打磨等加工過(guò)程中產(chǎn)生的金屬碎屑粉塵廢氣，其溫度基本接近室溫；食品加工廠在糧食加工、烘焙等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢氣，主要成分是水蒸氣、少量有機(jī)物揮發(fā)物等，溫度也不高；還有一些電子廠在電子元器件焊接、組裝過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣，同樣屬于常溫廢氣范疇。

 

***點(diǎn)及危害：常溫廢氣相對(duì)來(lái)說(shuō)處理難度較小，但由于其排放量***、涉及行業(yè)廣，如果不加以處理直接排放，其中的粉塵、有機(jī)污染物等仍然會(huì)對(duì)周圍環(huán)境空氣質(zhì)量造成不***影響，危害人體健康。比如長(zhǎng)期吸入含有細(xì)微粉塵的常溫廢氣，可能會(huì)導(dǎo)致塵肺病等呼吸道疾??；而其中的有機(jī)污染物雖然揮發(fā)性相對(duì)較低，但在累積效應(yīng)下也會(huì)對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的負(fù)面作用。

 

常見(jiàn)處理方法：對(duì)于常溫廢氣的處理，根據(jù)其具體成分的不同有多種選擇。如果是含塵廢氣，可以采用重力沉降室、旋風(fēng)除塵器等簡(jiǎn)單的除塵設(shè)備進(jìn)行初步的粉塵分離去除；對(duì)于含有低濃度有機(jī)污染物的常溫廢氣，可以采用活性炭吸附裝置進(jìn)行吸附凈化，或者利用生物濾池等生物處理方法，依靠微生物的代謝作用將有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)；對(duì)于同時(shí)含有多種污染物的常溫混合廢氣，則需要綜合考慮各成分的性質(zhì)，采用多級(jí)串聯(lián)的處理工藝，如先經(jīng)過(guò)干式過(guò)濾去除粉塵，再通過(guò)活性炭吸附和催化氧化相結(jié)合的方式處理有機(jī)污染物，以確保廢氣達(dá)標(biāo)排放。

 

（三）低溫廢氣

 

來(lái)源：相對(duì)較少，主要出現(xiàn)在一些***殊的制冷、冷凍行業(yè)或者低溫儲(chǔ)存設(shè)施的排氣過(guò)程中。例如冷庫(kù)在制冷運(yùn)行過(guò)程中，壓縮機(jī)排出的制冷劑廢氣溫度較低；還有一些液化天然氣（LNG）接收站，在氣化器工作過(guò)程中，會(huì)使原本處于低溫液態(tài)的天然氣氣化為氣態(tài)，這個(gè)過(guò)程會(huì)釋放***量的冷能，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一定量的低溫廢氣。

 

***點(diǎn)及危害：低溫廢氣的主要***點(diǎn)是溫度低于環(huán)境溫度，這使得其在排放過(guò)程中容易形成冷凝現(xiàn)象，導(dǎo)致周圍的水汽凝結(jié)成水滴甚至結(jié)冰，可能會(huì)對(duì)周邊的設(shè)備、建筑物造成凍損、腐蝕等問(wèn)題。另外，低溫廢氣中所含有的一些微量污染物雖然濃度不高，但由于低溫環(huán)境下其化學(xué)活性較低，不易自然擴(kuò)散消散，可能會(huì)在局部區(qū)域積累，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康構(gòu)成潛在威脅。

 

常見(jiàn)處理方法：處理低溫廢氣的關(guān)鍵是要解決冷凝問(wèn)題以及對(duì)其中含有的少量污染物進(jìn)行有效去除。通常會(huì)先采用換熱器等設(shè)備對(duì)低溫廢氣進(jìn)行預(yù)熱升溫，使其溫度升高到接近或略高于環(huán)境溫度，避免冷凝現(xiàn)象的發(fā)生。然后根據(jù)廢氣中污染物的種類和濃度情況，選擇合適的凈化工藝，如對(duì)于含有微量有機(jī)物的低溫廢氣，可以在升溫后采用活性炭吸附或光催化氧化等方法進(jìn)行處理；對(duì)于含有少量酸性氣體的低溫廢氣，則可以通過(guò)堿液噴淋吸收等方式進(jìn)行中和處理，以達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。

 

三、按廢氣的排放狀態(tài)分類

 

（一）連續(xù)排放廢氣

 

來(lái)源：多數(shù)***型連續(xù)生產(chǎn)的工業(yè)企業(yè)都會(huì)存在連續(xù)排放廢氣的情況，像火力發(fā)電廠的燃煤鍋爐在整個(gè)運(yùn)行期間會(huì)持續(xù)不斷地向***氣中排放含有***量二氧化硫、氮氧化物、粉塵等污染物的煙氣；石油化工企業(yè)的常減壓蒸餾裝置、催化裂化裝置等主要生產(chǎn)單元也是全天不間斷地產(chǎn)生并排放有機(jī)廢氣和無(wú)機(jī)廢氣；還有水泥廠的回轉(zhuǎn)窯在熟料燒成過(guò)程中同樣是持續(xù)排放著包含粉塵、二氧化硫、氮氧化物等多種污染物的廢氣。

 

***點(diǎn)及危害：連續(xù)排放廢氣的***點(diǎn)是排放具有持續(xù)性、穩(wěn)定性，排放量較***且相對(duì)穩(wěn)定在一個(gè)較高的水平線上。這種長(zhǎng)期的、***量的廢氣排放對(duì)***氣環(huán)境質(zhì)量的影響是累積性的、持久性的，容易造成區(qū)域性的***氣污染問(wèn)題，如酸雨、霧霾、光化學(xué)煙霧等環(huán)境災(zāi)害頻繁出現(xiàn)，嚴(yán)重影響生態(tài)平衡和人類的生存環(huán)境。而且由于其排放不間斷，一旦處理不當(dāng)，超標(biāo)排放的風(fēng)險(xiǎn)始終存在，對(duì)企業(yè)的環(huán)保監(jiān)管壓力也比較***。

 

常見(jiàn)處理方法：針對(duì)連續(xù)排放廢氣，要求配套建設(shè)穩(wěn)定可靠、高效的廢氣處理設(shè)施，并且要保證這些設(shè)施能夠長(zhǎng)期連續(xù)正常運(yùn)行。一般會(huì)采用成熟的、自動(dòng)化程度高的成套處理工藝設(shè)備，例如對(duì)于火電廠的煙氣處理，常見(jiàn)的是采用“靜電除塵 + 石灰石 - 石膏法脫硫 + 選擇性催化還原法（SCR）脫硝”的組合工藝，各個(gè)環(huán)節(jié)緊密相連，協(xié)同工作，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)廢氣的各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)，并根據(jù)反饋信息自動(dòng)調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，確保廢氣在連續(xù)排放的過(guò)程中始終得到有效的凈化處理，達(dá)標(biāo)排放。對(duì)于石化企業(yè)的連續(xù)排放有機(jī)廢氣，常常會(huì)采用蓄熱式焚燒爐（RTO）進(jìn)行處理，該設(shè)備能夠在高溫下將有機(jī)物徹底氧化分解，同時(shí)通過(guò)蓄熱體回收熱量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，保證連續(xù)穩(wěn)定的處理效果。

 

（二）間歇排放廢氣

 

來(lái)源：一些中小型工業(yè)企業(yè)或者***定生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)往往會(huì)產(chǎn)生間歇排放廢氣的現(xiàn)象。例如小型電鍍廠在進(jìn)行電鍍作業(yè)時(shí)，只有在通電電鍍的過(guò)程中才會(huì)產(chǎn)生含有鉻酸霧、氰化氫等有毒有害氣體的廢氣，而在非電鍍時(shí)段則不會(huì)排放；還有一些制藥企業(yè)在藥品合成反應(yīng)階段會(huì)根據(jù)不同的批次安排進(jìn)行間歇式的反應(yīng)操作，在這個(gè)過(guò)程中就會(huì)間歇性地排放出含有有機(jī)溶劑、酸性或堿性氣體等污染物的廢氣；另外，像家具制造企業(yè)在噴漆房進(jìn)行噴漆作業(yè)時(shí)，也是按照工件的噴漆順序和時(shí)間間隔來(lái)間歇排放噴漆廢氣。

 

***點(diǎn)及危害：間歇排放廢氣的排放具有周期性、不連續(xù)性的***點(diǎn)，其排放量在短時(shí)間內(nèi)可能會(huì)出現(xiàn)較***的波動(dòng)，有時(shí)濃度較高，有時(shí)則較低甚至幾乎不排放。這種不穩(wěn)定的排放***性給廢氣處理帶來(lái)了較***的挑戰(zhàn)，一方面是處理設(shè)備的選型和設(shè)計(jì)需要考慮能夠適應(yīng)不同濃度、不同流量的變化情況；另一方面是由于排放的間歇性，容易出現(xiàn)處理不及時(shí)、不到位的情況，導(dǎo)致在某些時(shí)段廢氣超標(biāo)排放，對(duì)周邊環(huán)境和居民生活造成突發(fā)性的污染影響。而且間歇排放的廢氣往往集中在***定的時(shí)間段內(nèi)排放，使得局部區(qū)域的污染物濃度在短時(shí)間內(nèi)急劇上升，對(duì)人體健康的危害相對(duì)更***，尤其是對(duì)于那些毒性較強(qiáng)、刺激性較***的廢氣成分來(lái)說(shuō)更是如此。

 

常見(jiàn)處理方法：針對(duì)間歇排放廢氣的***點(diǎn)，在選擇處理方法時(shí)要注重靈活性和適應(yīng)性。可以考慮采用可調(diào)節(jié)的處理設(shè)備和技術(shù)方案，例如對(duì)于間歇排放的有機(jī)廢氣，可以使用移動(dòng)式的活性炭吸附裝置，在廢氣產(chǎn)生時(shí)將其接入通風(fēng)管道進(jìn)行吸附處理，當(dāng)吸附飽和后可以將活性炭取出更換或再生，方便靈活應(yīng)對(duì)不同時(shí)期的廢氣處理需求；對(duì)于間歇排放的酸性或堿性廢氣，可以采用間歇式的噴淋吸收塔，根據(jù)廢氣的產(chǎn)生時(shí)間和排放量，適時(shí)啟動(dòng)噴淋泵進(jìn)行酸堿中和處理，同時(shí)配備有足夠的備用吸收液儲(chǔ)備，以滿足可能出現(xiàn)的高峰排放時(shí)段的處理要求。此外，還可以通過(guò)設(shè)置緩沖罐、調(diào)節(jié)閥門等裝置來(lái)對(duì)間歇排放廢氣的流量、濃度進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，使其能夠更平穩(wěn)地進(jìn)入后續(xù)的處理工藝流程，提高整體的處理效果和可靠性。

 

綜上所述，工業(yè)廢氣處理的分類多種多樣，每種類型的廢氣都有其******的來(lái)源、***點(diǎn)、危害以及相應(yīng)的處理方法。只有深入了解這些分類及其相關(guān)知識(shí)，我們才能更加精準(zhǔn)地制定針對(duì)性的處理策略，從而有效地減少工業(yè)廢氣對(duì)環(huán)境的污染，保護(hù)我們的生態(tài)環(huán)境和人類健康。在未來(lái)的工業(yè)發(fā)展中，我們應(yīng)不斷加強(qiáng)對(duì)工業(yè)廢氣處理技術(shù)的研究與創(chuàng)新，提高廢氣處理的效率和效果，推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。