实验废气按所含污染物的物理形态可分为含颗粒物废气和含气态污染物废气两种，其中气态污染物主要包括：以H2S和SO2为主的含硫化合物、以NO和NO2为主的含氯化合物、碳的氧化物、碳氢化合物及卤素化合物等。按照所含污染物的化学性质可分为有机废气和无机废气两大类。为了保护实验场所人员的身体健康和生命安全，避免造成环境污染，需加强实验废气排放管理，使得其排放符合国家相关排放标准。
在实验过程中应减少废气的产生，加强实验废气的源头管理，根据产生废气的化学性质，通过选用合适的方法和装置对废气进行收集、预处理后才能排放。
1 有机废气的处置
目前，有机废气的控制技术主要有燃烧法、吸收法、吸附法、冷凝法、生物法、膜分离法、光分解法、低温等离子分解法、氧化法等方法。其中，燃烧法、吸收法、吸附法应用比较广泛。
1.1燃烧法
燃烧法只适用于处理可燃的或在高温下易分解的有机废气，可分为热力燃烧法和催化燃烧法。
（1）热力燃烧法
热力燃烧法是指把废气温度提高到可燃气态污染物的温度，使其进行完全氧化分解的过程。由于废气中含有的可燃气态污染物浓度低，所以需要燃烧辅助燃料提高废气的温度。热力燃烧工艺简单、净化效率高（达99%），但是运行成本高。
（2）催化燃烧法
催化燃烧法是指在催化剂的作用下，有机废气中的有害成分氧化分解为CO2和HO2等小分子物质。催化剂的存在使得有机物在热分解时比热力燃烧法所需保留的时间更少、温度更低（200-300℃），且催化燃烧无火焰、安全性好。目前用于催化燃烧的催化剂大都是贵金属催化剂，如Pt、Pd等，催化活性高、寿命长、性能稳定。
1.2吸收法
吸收法的原理是挥发性有机物（VolatileOrganic Chemcials,VOCs）与吸收剂（水、酸溶液、碱溶液、特种溶剂等）发生反应从而达到吸收去除的效果。吸收法中最关键的是吸收剂的选择。吸收剂的选择主要是根据VOCs废气大都是气液两相关良好接触，通过物理溶解和化学反应来实现，要求吸收器中气液接触面积大、压降小、湍流度高。目前常用的设备有板式塔、喷淋塔、鼓泡塔、填料塔等。
1.3吸附法
吸附法应用最为广泛，具有能耗低、工艺成熟、去除率高、净化彻底、易于推广等优点，有很好的环境和经济效益。缺点是设备庞大、流程复杂，当废气中有胶粒物质或其他杂质时，吸附剂易堵塞失效。吸附法主要用于低浓度VOCs的处理。吸附剂是吸附法处理VOCs的核心，吸附剂应具有密集的细孔结构、比表面积大、吸附性能好、化学性质稳定、不易破碎、对空气阻力小等性能，常用的有活性炭、氧化铝、硅胶、人工沸石等。
目前，多种采用活性炭，其去除效率高，且价格相对便宜。活性炭有颗粒状和纤维状两种。颗粒状活性炭结构气孔均匀，处理气体从外向内扩散，吸附脱附都较慢；而活性炭纤维孔径分布均匀，孔径小且绝大多数是1.5~3纳米的微孔，由于小孔都向外，气体扩散距离短，因而吸附脱附快。经过氧化铁或氢氧化钠或臭氧处理的活性炭往往具有更好的吸附性能。
1.4冷凝法
冷凝法是利用废气中的各组分在不同温度下具有不同饱和蒸汽压这一性质，采用降温、升压或既降温又升压的方法，使处于气态的污染物液化并从废气中分离出来的过程。冷凝过程可在恒定温度条件下用提高压力的办法来实现，也可在恒定压力的条件下用降低温度的办法来实现，一般采用后者。冷凝法适用于处理浓度相对较高、体积分数大于10-2的VOCs废气。当废气中需冷凝组分的体积分数小于10-6时，须采用深度冷冻处理，这将会大幅度提高运行成本。因此冷凝法不适用于含低浓度VOCs的废气的处理，冷凝法往往与吸附、燃烧和其他净化方法联合使用，以回收有价值的组分。
1.5生物法
生物净化实质上是一种氧化分解过程，是利用附着在多孔、潮湿介质上的活性微生物（细菌、真菌、藻类及原生动物等）将废气中有机组分转化为简单的无机物（CO2、H2O）或细胞组成物质，作为微生物生命活动的能源或养分。主要工艺包括：生物过滤床（塔）、生物滴滤床以及生物洗涤床。
（1） 生物过滤床（塔）
生物过滤床是一种在其中填入具有吸附性滤料（如泥炭、土壤、活性炭等物质）的净化装置、挂生物膜前，在过滤床中渗入pH缓冲剂和N、P、K等营养元素（如NH4NO3和K2HPO3），
当具有一定湿气的废气进入生物滤床，通过约0.5~1米厚的生物活性填料层时，滤料中的微生物即可通过接触而捕获废气中的有机物并将其作为自身生长的碳源。因此，废气通过生物过滤床后即可净化，而滤料层中的微生物在生化降解污染物的过程中不断生长繁殖，从而使生物过滤床的操作得以持续进行。
生物过滤塔最初采用土壤作为过滤介质，后来发展成为利用微生物量较高的堆肥作为滤料。目前许多过滤塔采用活性炭等吸附剂作为新型滤料。生物滤塔便于操作，滤料比表面积大、吸附性强，可减缓VOCs负荷变化引起的去除率的波动。
（2） 生物滴滤床
生物滴滤床与生物滤床的结构相似，不同之处在于其顶部设有喷淋装置。生物滴滤床使用的是粗碎石、塑料蜂窝状填料、塑料波纹板填料、陶瓷、不锈钢拉西环、树皮、活性炭纤维、微孔硅胶等不具吸附性的填料，填料的表面是微生物形成的几毫米厚的生物膜。废气通过地滤床时，废气中的污染物被微生物降解，生物滴滤床在营养供给和微生物生长环境的调节方面具有优势，可承受比生物滴床更大的污染负荷，同时具有很大的缓冲能力，操作条件也易于控制，可通过调节循环液的pH,加入K2HPO4、NH4NO3等物质得以实现。
（3） 生物洗涤塔
生物洗涤塔通常由1个装有调料的洗涤器和1个具有活性污泥的生物反应器构成。洗涤器里的喷淋装置将循环液逆着气流喷洒，使废气中的污染物与填料表面的水接触，被水吸收而转入液相，从而实现质量传递过程。吸收了废气组分的洗涤液，流入活性污泥池中，通过空气充氧后重生，被吸收的气态污染物通过微生物氧化作用，被活性污泥悬浮液从液相中出去，生物洗涤塔工艺中的液相是流动的，这有利于控制反应条件，便于添加营养液、缓冲剂和更换液体，除去多余的产物。在实际工艺中，在洗涤液中常加入对微生物无害的表面活性剂，加强有机废气从气相到液相的传质，从而提高去除率。
不同成分、浓度及气量的气态污染物各有其适合的生物净化系统。生物洗涤塔适宜于处理净化气量较少、浓度大、易溶且生物代谢速率低的废气；对于气量大、浓度低的废气可采用生物过滤床；而对于负荷较高以及污染物降解后会生成酸性物质的则以生物滤床为好。
1.6膜分离法
膜分离法的基本原理是基于气体中各组分透过膜的速度不同，每种组分透过膜的速度与该气体的性质、膜的特性与膜两边的气体分压有关。膜分离法净化有机废气是根据有机蒸汽和空气透过膜的能力不同，从而达到将两者分开的效果。常用膜分离工艺有：蒸汽渗透、气体膜分离和膜基吸收法。膜分离技术用于气体净化上的优点是分离因子大、分离效果好（即净化效果好），而且膜法净化操作简单，控制方便、操作弹性大。
1.7光分离法
光分解VOCs有两种形式：一种是在适合波长的光的直接照射下使VOCs分解；另一种是在催化剂存在下，光照VOCs使之分解。
有研究表明，有机氯化物和氟氯烃在185纳米紫外光照射下，两种物质都能在极短时间内分解，卤代物的分解速度大于氟氯烃；三氯乙烷几秒钟内即能分解成氧气、氯气、氟气等。光分解可产生中间产物，可通过氢氧化钠溶液处理或延长滞留时间等手段最终去除。
光催化降解技术原理是光催化剂（如TiO2）在紫外光的照射下被激活，生成电子一空穴，电子和空穴与氧、水等作用产生自由基，自由基与被捕获的VOCs发生一系列氧化还原反应，从而将VOCs降解。用TiO2催化剂时可采用普通的荧光灯为光源来消除恶臭和非常低浓度的污染物。受催化剂降解效率的影响，光催化氧化法在工业上的应用还有待开发。
1.8低温等离子体分解法
低温等离子体分解在大气污染控制领域，已在酸性气体、温室气体、有机废气及恶臭气体、有毒辐射性气体以及气体灭菌等方面开展了广泛的研究。产生低温等离子体常见方法有脉冲电晕法、介质阻挡放电法、直流电晕法、射频放电法、微波放电法、弧光放电法、高频放电法等。
脉冲电晕法的基本原理是通过前沿陡峭、脉宽窄（纳秒级）的高压脉冲电晕放电，能在常温、常压下获得非平衡等离子体，即产生大量高能电子和O、HO等活性粒子，与有害分子进行氧化还原反应，使污染物最终转化为无害物。
介质阻挡放电法是最有效和较方便低温等离子体的一种技术方法，也是最早得到应用的方法之一。它是一种在等离子体反应器两电极间插入绝缘电介质，在两极间加上交流或脉冲高压电流，这样在放电空间就形成大量快脉冲电流细丝，也称为微放电。由于这种放电不会发出火花放电的击穿响声，因此又被称为无声放电。
1.9氧化法
氧化法就是强氧化剂、催化剂或者电化学法与有机废气发生反应使其氧化分解而变为无臭气体的一种方法。常用的强氧化剂有臭氧、高锰酸盐、过氧化氢、次氯酸盐等；主要的催化剂有V2O5、过渡金属氧化物、Pt、Pd、稀土金属氧化物、Co的配合物等。臭氧氧化法中臭氧的产生能耗高，并且臭氧本身就是大气污染物，需要防止其逃逸。催化氧化法需要防止催化剂失活或者中毒等。电化学氧化法技术是采用一种内装专利膜和AgNO3-NHO3溶液的化学电池，在温度为50-100℃和常压的条件下进行氧化。在阳极，VOCs恶臭气体转化为CO2和H2O；在阴极，生成亚硝酸盐，经过处理后可循环使用。该法的特点是：VOCs恶臭气体去除率高，可在99%以上，但运转费用也较高。
2 无机废气的处置
目前，主要的无机废气是NOx、SO2和恶臭气体等。
2.1 NOx的治理
（1）选择性催化还原法
选择性催化还原法（Selective CatalyticReduction,SCR）的原理是在催化剂的作用下，还原剂NH3在相对较低的温度下（350-450℃）将NO和NO2还原成N2，而几乎不发生NH3的氧化反应，从而提高了N2的选择性，减少了NH3的消耗。SCR系统由氨供应系统、氨气/空气喷射系统、催化反应系统以及控制系统等组成。烟气进入装载了催化剂的SCR反应器，在催化剂的表面发生NH3催化还原N2。目前普遍使用的是V2O5-WO3/TiO2钒系催化剂。
（2）选择性非催化还原法
选择性非催化还原法（SelectiveNon-Catalytic Reduction,SNCR）是一种不用催化剂，在850-1050℃的高温条件下还原NOx的方法，还原剂通常为氨水或尿素。SNCR具有工艺简单、投资运行费用低、适用性强等优点。但在900℃时，NH3还可以被氧气氧化成N2、NO2和NO，导致该工艺的脱硝效率不高，一般仅为50%左右。
（3）化学吸收法
用水或其他溶液吸收NOx的方法较多，在硝酸厂和金属表面处理行业中应用广泛。湿法工艺及设备简单、投资少，能够以硝酸盐等形式回收NOx中的氮，但由于NO极难溶于水或碱溶液，吸收效率一般不是很高。可以采用氧化、还原或络合吸收办法以提高NO的净化效果。水吸收NOx时，水与NO2反应生成硝酸和亚硝酸。生成的HNO2很不稳定，快速分解后会放出部分NO。酸吸收法普遍采用的是稀硝酸。由于NO在12%以上硝酸中的溶解度比在水中大100倍以上，故可用硝酸吸收NOx废气。硝酸吸收NOx以物理吸收为主，最适用于硝酸尾气处理。碱液吸收法的实质是和NO2生成N2O3，N2O3也将溶于水而生成HNO2。然后再将HNO3和HNO2与碱（NaOH、NaCO3等）发生中和反应生成硝酸钠NaNO3。化学吸收法较适合一般的实验室NOx废气处理。
（4）物理吸附法
固体吸附剂主要包括分子筛、泥煤、硅胶和活性炭等。
常用的分子筛主要是丝光沸石，该物质对NOx有较高的吸附能力，在有氧条件下，能够将NO氧化成NO2加以吸附。国外采用泥煤作为吸附剂来处理NOx废气，吸附NOx后的泥煤，可直接用作肥料不必再生，但是机理很复杂，气体通过床层的压力较大，目前仍处于实验阶段。以硅胶作为吸附剂，先将NO氧化成NO2再加以吸附，经过加热便可解吸附。当NO2的浓度高于0.1%，NO的浓度高于1%-5%时，效果良好，但是如果气体含固体杂质时，就不宜用此方法，因为固体杂质会堵塞吸附剂空隙而是吸附剂失去作用。活性炭对NOx也有吸附作用。
2.2 SO2的治理
（1）化学吸收法
目前常用的湿法脱硫技术有石灰石—石膏法、双碱法、亚硫酸钠循环吸收法、稀硫酸吸收法和一些其他方法。石灰石—石膏法是利用石灰石和石灰石浆液与SO2反应，生成亚硫酸钙（CaSO3），经分离的亚硫酸钙可以抛弃，也可以通过空气强制氧化或加入一些添加剂，以石膏形式进行回收。双碱法脱硫技术通常采用钠化合物（NaOH、Na2CO3、Na2SO3等）溶液吸收SO2，生成钠盐，其溶液再与石灰石或石灰反应，生成亚硫酸钠或硫酸钙沉淀，再生后的钠化合物还回洗涤设备重新作为吸附剂使用。碱吸收法较适合一般的实验室含硫废气治理。
（2）吸附回收法
活性炭吸附法烟气脱硫是利用活性炭能吸附净化烟气中二氧化硫（SO2）的方法。当烟气中有氮和水蒸气存在时，用活性炭吸附SO2不仅有物理吸附，而且还存在着化学吸附。由于活性表面具有催化作用，使烟气中的SO2在活性炭的吸附表面上被氧气氧化为三氧化硫（SO3），SO3再与水蒸气反应生成硫酸。活性炭吸附的硫酸可通过水洗出，或者加热使活性炭获得再生。
2.3恶臭的治理
图7—1 三塔化学吸附法流程
第一塔为冷却塔，废气进入后将蒸汽在此塔去除，并将废弃冷却，以方便吸收。第2塔为酸吸收塔，一般用稀盐酸除去NH3等碱性恶臭物质。第3塔为碱吸收塔，一般用NaOH，以除去酸性恶臭物质，如H2S等。要除去硫醚等较大分子的恶臭物质，需添加次氯酸钠等氯化物，以使硫醚等分解成易被NaOH吸收的硫化物。
本文第1节提及的有关废气的各种处理方法，也常被用来处理无机恶臭气体。
