各种废气处理工艺的介绍与比较
近年来，随着空气污染的加剧，***内外关于VOCs排放的法律法规越来越严格。然而，由于废气处理成本高、缺乏行政监管要求的VOCs排放标准、企业对VOCs排放和控制缺乏重视等多种因素，许多工厂直接将VOCs排放到***气中，对环境质量造成严重危害。
一、低温等离子体光催化剂催化处理VOCs废气
低温等离子体技术处理污染物的原理是:在外加电场的作用下，介质放电产生的***量高能电子轰击污染物分子，使其电离、离解、激发；然后引发一系列复杂的物理化学反应，使复杂的***分子污染物转化为简单的小分子安全物质，或有毒有害物质转化为无害或低毒低害物质，从而降解去除污染物。低温等离子体技术对低浓度***气污染气体的处理效率高，是一种性价比非常高的有效处理技术。该方法效率高、成本低、设备适应性强、占地面积小、操作控制方便、启停方便、与涂装过程同步、可根据污染源强和排放要求升级。等离子体作为一种在废气处理***域具有强***潜在***势的高新技术，已经引起了***内外相关学科的极***关注。
单等离子体处理有机废气效率高，副产物少，不会造成二次污染。然而，其较高的能耗和较低的能效是目前难以克服的问题，等离子体复合光催化可以弥补其不足。等离子体催化剂是二氧化钛，二氧化钛是一种宽带隙(Eg=3.2eV)的半导体化合物。只有波长较短的太阳光才能被吸收激发其活性，因此在设计反应装置时需要加入紫外光源。
二、低温等离子体光催化剂催化VOCs的技术分析
1.吸附技术
吸附技术利用***比表面积的固体吸附剂捕捉废气中的VOCs，从而将有害成分从气体中分离出来。活性炭一般用作吸附剂，当吸附达到饱和时，用水蒸气或热空气作为脱附剂，脱附回收吸附剂表面的VOCs。
2.冷凝技术
冷凝技术利用不同饱和蒸气压的气态污染物将VOCs冷凝成液滴，通过降温或升压的方式将其从气体中分离出来，借助不同的冷凝温度实现污染物的逐渐分离。
3.膜分离技术
膜分离技术利用不同气体分子通过聚合物膜的不同溶解和扩散速率，达到***定压力下分离的目的。膜两侧气体的分压差是膜分离的驱动力，这可以通过压缩入口气体或在膜的渗透侧使用真空泵来实现。因此，膜分离过程通常与冷凝或压缩过程相结合。
4.燃烧控制技术和催化燃烧技术
根据热量回收方法，直接燃烧技术可分为直接燃烧和再生燃烧。直接燃烧是指将有机废气加热至***定温度(约800℃)，使其充分氧化分解产生CO2和H2O等。再生燃烧法是将燃烧尾气中的热量积累起来，用于加热待处理的废气，具有明显的节能效果。该方法的去除效率可达99%以上，但燃烧不完全时容易产生氮氧化物，造成二次污染。该方法适用于汽车、家电等烤漆行业高温高浓度有机废气的处理。
催化燃烧技术通过在燃烧系统中添加催化剂，使可燃VOCs在催化剂表面发生非均相氧化反应，并在300 ~ 500℃左右催化氧化将VOCs分解为CO2和H2O。催化燃烧的温度低于热燃烧，可以显著降低设备运行成本。但是，当废气中含有会引起催化剂中毒的硫和卤素有机化合物时，不宜采用催化燃烧法。
5.光催化剂催化降解技术
纳米二氧化钛的光催化降解具有纳米半导体颗粒的量子尺寸效应，使其导带和价带变为三能级，能隙变宽，导带为负，价带变正，即在光催化剂的催化下具有很强的氧化还原能力，从而提高其光催化催化活性。
波长较短的紫外线光子能量较强。当环境中紫外线的能级强于***多数废气物质的分子结合能时，污染物的分子键可以以游离状态断裂成离子，200nm以下波长较短的紫外线可以分解O2分子，生成臭氧O3(经过***量实验，波长为185nm)。游离状态的污染物离子容易与O3反应生成简单、低危害或无害的物质，如CO2、H2O等，从而达到废气净化处理的目的。紫外光解得到的臭氧在获得络合离子光子的能量后可以很快分解，分解后产生氧化性更强的自由基O、OH和H2O。自由基O、OH、H2O与恶臭气体发生一系列协同和链式反应，恶臭气体***终被氧化降解为低分子物质CO2和H2O，从而达到***终除臭的目的。在研究过程中，进一步发现恶臭气体的分子量越高，紫外光氧化的效果越明显。在***殊能级的紫外线作用下，***部分化学物质都能被有效分解。
6.生物降解技术
生物降解技术是指含VOCs的废气通过传质过程进入微生物悬浮液或生物膜，在***氧条件下，利用有效的降解菌株将废气中的VOCs降解为CO2和H2O。生物法净化VOCs废气的关键在于微生物的驯化和有效降解菌的培养。目前研究的生物菌株对有机物的消化有很强的***异性，只能处理单组分、易生物降解的有机化合物，包括醇类、醛类、酮类、酯类、单环芳烃类、氨类、硫化氢类等。对单组分VOCs的去除能力***小顺序为:醇类、醛类、酮类等氧化烃类> BTEX等单环芳烃类>卤代烃类，对单组分单环芳烃类的去除能力***小顺序为甲苯>苯>乙苯，在处理混合组分VOCs时，由于各组分之间的竞争和抑制，会出现降解判别，因此有机废气生物处理的普适性较差。
7.低温等离子体净化技术
低温等离子体中高能态粒子的组成低温等离子体中高能态粒子的组成。低温等离子体降解VOCs的原理在外加电场的作用下，介质放电产生的***量高能电子轰击VOCs分子，使其电离、解离、激发并引发一系列复杂的物理化学反应，从而使相对分子质量***的复杂有机废气降解为相对分子质量小的简单物质，或者有毒有害物质转化为无害或低危害物质，从而降解去除VOCs。载能电子的平均能量约为10eV，通过适当控制反应条件可以实现难以实现或快速的化学反应。
三、光催化VOCs处理方法的***缺点
与传统方法相比，低温等离子体光催化VOCs净化技术具有许多***势。***，可以在常温常压下操作；***二，有机化合物的***终产物是二氧化碳、一氧化碳和H2O。如果有机物是氯化的，就要在产品中加入氯化物，不需要中间产物，降低了有机物的毒性，避免了其他方法中的后处理问题；***三，运行成本低；***四；挥发性有机物去除率高，挥发性有机物适应性操作管理方便。
需要一种更有效、全面和易于操作的废气处理方法，以更***程度地减少操作条件的限制。低温等离子体方法的出现正是为了满足这一要求，在***内外受到越来越多的关注。随着研究的深入，低温等离子体光催化必将向规模化方向发展。
