用于室內(nèi)污染的治理技術(shù),按其作用原理可以分為物理、化學和生物等幾大類,具體如下:
物理法:活性炭、硅膠和分子篩的吸附、通風換氣。
化學法:氧化、還原、中和、離子交換、光催化。
生物法:殺菌、生物氧化。
下面分別對幾種常用的治理方法進行介紹。
1、炭吸附法
對于低濃度的VOCs, C02, SOx和NOx,吸附技術(shù)是一種比較有效且簡便易行的方法。
炭吸附法是目前最廣泛使用的VOCs回收法。商業(yè)化的吸附劑有粒狀活性炭和活性炭纖維兩種,它們的吸附原理和工藝流程完全相同。其他的吸附劑,如沸石、分子篩等,也已在工業(yè)上得到應用,但因費用較高而限制了它們的廣泛使用。
由于吸附劑所具有的較大的表面對空氣中所含有的VOCs發(fā)生吸附,因此該吸附多為物理吸附,其過程可逆。當吸附達到飽和后,采用水蒸氣進行脫吸,可以使活性炭再生,從而達到重復使用的目的。
粒狀活性炭吸附法最適宜于處理VOCs濃度為300 x
10-6~5000 x 10-6的空氣,主要用于吸附脂肪和芳香族碳氫化合物、大部分含氯溶劑、常用醇類、部分酮類和醋類等,常見的有苯、甲苯、己烷、庚烷、甲基乙基酮、丙酮、四氯化碳、萘、酷酸乙酯等。
活性炭纖維吸附法可用于吸附苯乙烯和丙烯晴等,其費用較粒狀活性炭吸附法高得多。
2、膜分離法
膜分離法是一種新的高效分離方法。
膜分離裝置的中心部分為膜元件,其常用的膜元件有平板膜、中空纖維膜和卷式膜,另外,它們又可分為氣體分離膜和液體分離膜。在室內(nèi)環(huán)境的治理中,主要使用的是氣體分離膜。
由于有機蒸汽與空氣通過分離膜的能力不一樣,因此當它們通過特制的氣體分離膜時,就可以將它們分開。
膜分離法在氣體流量和濃度方面的適應范圍較寬,這就很好地彌補了炭吸附法的不足,為室內(nèi)污染物的治理提供了一種切實有效的方法。
膜分離法已成功地應用于許多領(lǐng)域,一些采用其他方法難以回收的有機物,采用膜分離法可以有效地解決。
由于膜分離法的流程簡單、回收率高、能耗低、無二次污染,因此其大有發(fā)展前途。
3、光催化氧化法
光催化氧化法是近年來日益發(fā)展的治理污染的最新技術(shù),對室內(nèi)有害氣體,尤其是一些較難以控制的有機氣體,能有效地進行光催化反應,使其生成無機小分子物質(zhì)(如水、二氧化碳),從而消除其對室內(nèi)環(huán)境的污染。
光催化凈化室內(nèi)空氣技術(shù)是一個較新的技術(shù)領(lǐng)域。它是指在光的照射下(如365nm的紫外線),在催化劑的表面將一些有害的有機物氧化為二氧化碳和水。光催化凈化的有效性已經(jīng)為許多實驗所證實。
常用的光催化劑有TiO2光催化劑,它利用光中的紫外線,可以將室內(nèi)空氣中的有害氣體及一些異味氣體進行不可逆的徹底分解,其最終產(chǎn)物為無臭、無害的無機物(一些反應產(chǎn)物甚至為水和二氧化碳)。另外,光催化劑在工作的同時,還可以對室內(nèi)空氣中的細菌和病毒進行殺滅。
4、低溫等離子體法
低溫等離子體技術(shù)是20世紀60年代興起的一門交叉科學。近年來有關(guān)低溫等離子體在環(huán)境領(lǐng)域的應用研究日益增多,它是集物理學、化學、生物學和環(huán)境科學于一體的全新技術(shù),有可能作為一種高效率,低能耗的手段來處理環(huán)境中的有毒物質(zhì)及難降解物質(zhì)。
目前對低溫等離子體的作用機理研究認為是粒子非彈性碰撞的結(jié)果。低溫等離子體內(nèi)部富含電子、離子、自由基和激發(fā)態(tài)分子,其中高能電子與氣體分子(原子)發(fā)生非彈性碰撞,將能量轉(zhuǎn)變成基態(tài)分子(原子)的內(nèi)能,發(fā)生激發(fā)、離解和電離等一系列過程,使氣體處于活化狀態(tài),這就可以使得一些有毒物質(zhì)和難降解物質(zhì)發(fā)生反應,轉(zhuǎn)變?yōu)橐恍﹩卧臃肿雍凸腆w顆粒,從而達到了凈化環(huán)境的目的。
由于對室內(nèi)空氣中污染物的治理一般要求在常壓下進行,而能在常壓下產(chǎn)生低溫等離子體的只有電暈放電和介質(zhì)阻擋放電兩種形式。這兩種方法各有其特點。
與其他污染治理方法相比,低溫等離子體法具有高效、低能耗的特點,因此其在室內(nèi)空氣污染的治理中將具有美好的前途
。
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