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          沸石分子篩在去除VOCs為了面臨的問題及挑戰

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          2021-02-26 14:47

          近年來,沸石分子篩在去除VOCs方面有了一 定進展,發現了一系列性能優異的吸附材料。研究表明:(1)沸石孔道、硅鋁比、表面性能,平衡陽離子等對沸石分子篩吸附影響較大,除此之外VOCs種類、極性等對吸附性能也有一 定的影響,通過沸石優 選、表面改性處理、結構調整、復合材料等方法可得 到對VOCs吸附量較大的分子篩吸附材料;(2)分子篩負載Pt、Pd等貴金屬后其吸附效 果 顯 著,但是貴金屬的價格相對昂貴,直接使用會產生大量的經濟成本支出,故需要對其進行科 學設計,盡可能增加金屬氧化物的組分,從而降低成本,得 到良好吸附劑。

            

          目前在分子篩吸附法脫除VOCs方面,雖然已經取得了一 定的成效,但是整體來看仍存在諸如以下方面的問題和挑戰:(1)目前研究分子篩對苯、甲苯、甲醛吸附較多,而對酸類、酯類、醇類、酮類等多種VOCs吸附方面的較少,未來需要研究沸石及負載型沸石對不同VOCs分子的擴散、吸附、催化燃燒及產物分子脫離,為工廠減排裝置提供理論指導與數據支持;(2)微孔沸石孔道較窄,不利于大分子吸附,需引入介孔,來增加吸附位點減少位阻,提高吸附速率與吸附量,因此如何有 效   引入和調控介孔,也是未來研究的主要方向;(3)目前,多數脫除VOCs沸石固定床的研究處于實驗室實驗階段,與實際工業化應用存在較大差距,應該考慮多種VOCs競爭吸附問題、VOCs含水汽吸附問題,盡可能模擬工廠廢氣排放的真實情況,為優 選吸附材料提供理論與數據支持。
            污水資源化是實現城市污水再 生與利用的重要途徑,在水資源嚴重短缺的當今社會有著重要意義。城市污水經過常規的二級生物處理后,出水的有 機物(COD)含量雖然較低,但是硝酸鹽氮含量依然很高,導致總氮超標,不能直接回用。傳統脫氮技術有膜分離法和離子交換法等,但它們都存在處理成本高、易造成二次污染等問題,無法廣泛應用。一些研究表明,自養反硝化菌對硝酸鹽氮具有良好的去除效果。不同于異養反硝化菌,自養反硝化菌均不需要向水體中引入有 機物,因此可以避免水體的二次污染。雖然硫/石灰石自養反硝化系統的反硝化效率接近異養反硝化效率,同時石灰石解決了硫自養反硝化過程中pH降低的問題,但由于出水硬度增加,又要消耗大量的堿,在一 定程度上限制了其廣泛應用。目前,如何開 發一種新型的工藝在不增加出水硬度的前提下,仍能保持硫自養反硝化后出水pH呈中性,已成為了國 內 外研究去除硝酸鹽氮技術中的熱點。

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