用于室内污染的治理技术,按其作用原理可以分为物理、化学和生物等几大类,具体如下:
物理法:活性炭、硅胶和分子筛的吸附、通风换气。
化学法:氧化、还原、中和、离子交换、光催化。
生物法:杀菌、生物氧化。
下面分别对几种常用的治理方法进行介绍。
1、炭吸附法
对于低浓度的VOCs, C02, SOx和NOx,吸附技术是一种比较有效且简便易行的方法。
炭吸附法是目前最广泛使用的VOCs回收法。商业化的吸附剂有粒状活性炭和活性炭纤维两种,它们的吸附原理和工艺流程完全相同。其他的吸附剂,如沸石、分子筛等,也已在工业上得到应用,但因费用较高而限制了它们的广泛使用。
由于吸附剂所具有的较大的表面对空气中所含有的VOCs发生吸附,因此该吸附多为物理吸附,其过程可逆。当吸附达到饱和后,采用水蒸气进行脱吸,可以使活性炭再生,从而达到重复使用的目的。
粒状活性炭吸附法最适宜于处理VOCs浓度为300 x
10-6~5000 x 10-6的空气,主要用于吸附脂肪和芳香族碳氢化合物、大部分含氯溶剂、常用醇类、部分酮类和醋类等,常见的有苯、甲苯、己烷、庚烷、甲基乙基酮、丙酮、四氯化碳、萘、酷酸乙酯等。
活性炭纤维吸附法可用于吸附苯乙烯和丙烯晴等,其费用较粒状活性炭吸附法高得多。
2、膜分离法
膜分离法是一种新的高效分离方法。
膜分离装置的中心部分为膜元件,其常用的膜元件有平板膜、中空纤维膜和卷式膜,另外,它们又可分为气体分离膜和液体分离膜。在室内环境的治理中,主要使用的是气体分离膜。
由于有机蒸汽与空气通过分离膜的能力不一样,因此当它们通过特制的气体分离膜时,就可以将它们分开。
膜分离法在气体流量和浓度方面的适应范围较宽,这就很好地弥补了炭吸附法的不足,为室内污染物的治理提供了一种切实有效的方法。
膜分离法已成功地应用于许多领域,一些采用其他方法难以回收的有机物,采用膜分离法可以有效地解决。
由于膜分离法的流程简单、回收率高、能耗低、无二次污染,因此其大有发展前途。
3、光催化氧化法
光催化氧化法是近年来日益发展的治理污染的最新技术,对室内有害气体,尤其是一些较难以控制的有机气体,能有效地进行光催化反应,使其生成无机小分子物质(如水、二氧化碳),从而消除其对室内环境的污染。
光催化净化室内空气技术是一个较新的技术领域。它是指在光的照射下(如365nm的紫外线),在催化剂的表面将一些有害的有机物氧化为二氧化碳和水。光催化净化的有效性已经为许多实验所证实。
常用的光催化剂有TiO2光催化剂,它利用光中的紫外线,可以将室内空气中的有害气体及一些异味气体进行不可逆的彻底分解,其最终产物为无臭、无害的无机物(一些反应产物甚至为水和二氧化碳)。另外,光催化剂在工作的同时,还可以对室内空气中的细菌和病毒进行杀灭。
4、低温等离子体法
低温等离子体技术是20世纪60年代兴起的一门交叉科学。近年来有关低温等离子体在环境领域的应用研究日益增多,它是集物理学、化学、生物学和环境科学于一体的全新技术,有可能作为一种高效率,低能耗的手段来处理环境中的有毒物质及难降解物质。
目前对低温等离子体的作用机理研究认为是粒子非弹性碰撞的结果。低温等离子体内部富含电子、离子、自由基和激发态分子,其中高能电子与气体分子(原子)发生非弹性碰撞,将能量转变成基态分子(原子)的内能,发生激发、离解和电离等一系列过程,使气体处于活化状态,这就可以使得一些有毒物质和难降解物质发生反应,转变为一些单原子分子和固体颗粒,从而达到了净化环境的目的。
由于对室内空气中污染物的治理一般要求在常压下进行,而能在常压下产生低温等离子体的只有电晕放电和介质阻挡放电两种形式。这两种方法各有其特点。
与其他污染治理方法相比,低温等离子体法具有高效、低能耗的特点,因此其在室内空气污染的治理中将具有美好的前途
。
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