工業(yè)廢氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物的凈化技術(shù)

鐘朗丁 梁旭林

（廣州市杰人環(huán)保科技有限公司廣東廣州510800）

工業(yè)廢氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物的凈化技術(shù)

鐘朗丁 梁旭林

（廣州市杰人環(huán)保科技有限公司廣東廣州510800）

工業(yè)廢氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）是污染環(huán)境空氣的主要污染物，這樣會(huì)在很大程度上危害人們的身體健康安全，為此加強(qiáng)工業(yè)廢氣中VOCs的凈化治理顯得尤為重要。目前，VOCs凈化技術(shù)主要包括冷凝法、吸收法、吸附法、燃燒法、生物法、等離子體法等，為了提高工業(yè)廢氣中VOCs凈化效果，應(yīng)該從經(jīng)濟(jì)性、可行性、合理性等多個(gè)方面選擇最合理的廢氣治理方案。

工業(yè)廢氣；揮發(fā)性有機(jī)化合物；凈化技術(shù)

揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）是工業(yè)廢氣中最主要的一種空氣污染物，有機(jī)廢氣是危害人體健康的重要污染物質(zhì)，該種物質(zhì)會(huì)和大氣中NO2發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生O3，進(jìn)而出現(xiàn)光化學(xué)煙霧，同時(shí)也會(huì)伴有很強(qiáng)烈的惡臭和異味，散發(fā)到空氣中，這樣會(huì)對(duì)人的呼吸道以及眼睛造成強(qiáng)烈刺激，也會(huì)導(dǎo)致急性毒性，在環(huán)境中容易破壞臭氧層，也容易出現(xiàn)易燃易爆事件。目前有很多種有機(jī)廢氣治理方法，文中主要針對(duì)工業(yè)廢氣中VOCs的凈化技術(shù)進(jìn)行了幾點(diǎn)思考。

1 冷凝法

該種凈化技術(shù)的基本原理是不同溫度以及不同壓力下，氣態(tài)污染物的飽和蒸汽壓也會(huì)有很大不同，一旦增加大氣壓力或者降低溫度的情況下，可以凝結(jié)某些污染物，這樣就可以達(dá)到回收或者凈化的目的。冷凝法處理技術(shù)需要的操作條件以及設(shè)備相對(duì)而言較為簡(jiǎn)單，而且回收物質(zhì)純度相對(duì)較高，但是氣體凈化程度相對(duì)比較低，需要消耗較高的能量，對(duì)于濃度較低的廢氣凈化也是如此。對(duì)于高濃度有機(jī)廢氣凈化處理比較適合采用冷凝法，尤其是單純組分的氣體回收比較適用。冷凝法是燃燒或者吸附凈化的一種預(yù)處理方法，可有效減輕后期處理負(fù)擔(dān)。

2 吸收法以及吸附法

當(dāng)前對(duì)于廢氣處理基本上很少會(huì)采用吸收治理法，主要是因?yàn)闆](méi)有選擇到合適的吸收劑。VOCs處理中已經(jīng)廣泛應(yīng)用到吸附法這種廢氣凈化技術(shù)。低濃度的有價(jià)值的有機(jī)廢氣一般主要采用吸附法回收，該法可以使有機(jī)廢氣成為有價(jià)值的資源。吸附法的去除率比較高，并不會(huì)造成二次污染，而且操作簡(jiǎn)便，可以自動(dòng)控制。但是這種凈化處理技術(shù)在吸附容量方面有很大局限性，而且對(duì)于高濃度有機(jī)氣體處理并不是非常適用。如果廢氣中混雜其他的有膠粒物質(zhì)或者混有其他雜質(zhì)的情況下，吸附劑很容易失效，吸附劑也需要再生。吸附法中最關(guān)鍵的是選擇最合適的吸附劑，吸附劑的細(xì)孔結(jié)構(gòu)比較密集，而且內(nèi)表面積比較大，其化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定、吸附性能也比較好，具有耐高壓、耐高溫、耐水、耐酸堿、破碎難度小、空氣阻力小等諸多優(yōu)點(diǎn)。硅膠、活性氧化鋁以及活性炭等是目前比較常用的幾種吸附劑，如果含有氣溶膠雜質(zhì)或粉塵、凈化復(fù)合性有機(jī)廢氣或者有機(jī)廢氣濃度比較高的情況下，一定要先采用堿洗、酸洗、水洗等多種方式對(duì)氣體進(jìn)行預(yù)處理。如果氣體含有大量粉塵，一定要先除塵；如果是高溫有機(jī)廢氣，應(yīng)該先采用冷卻、過(guò)濾降溫處理。

3 燃燒法

如果廢氣中含有較高濃度的可燃有害組分，或者這個(gè)組分燃燒熱值相對(duì)較高的情況下，可以直接采用燃燒法。想要有效維持燃燒的話(huà)，必須要求燃燒釋放的熱量可以補(bǔ)償向環(huán)境中散發(fā)的熱量。如果廢氣中的可燃有機(jī)組分相對(duì)較低的話(huà)，自身無(wú)法維持有效燃燒，可以選擇熱力燃燒，熱力燃燒過(guò)程中通過(guò)燃燒一些輔助染料，可以將溫度達(dá)到燃燒需要的溫度，這樣就可以氧化其中的氣體污染物。配焰燃燒系統(tǒng)以及離焰燃燒系統(tǒng)是目前最為常用的兩種燃燒方式。

4 生物凈化技術(shù)

該技術(shù)主要是基于微生物處理廢水的前提下發(fā)展起來(lái)的，和廢水生物處理技術(shù)不同的是，廢氣中的有機(jī)物可以先從氣相轉(zhuǎn)化到液相。有機(jī)廢氣采用生物法凈化處理的實(shí)質(zhì)也就是將廢氣從氣相轉(zhuǎn)化到固相表面液膜或者液相，然后通過(guò)微生物將固相表面液膜或者液相表面液膜中的有機(jī)污染物進(jìn)行降解。生物凈化技術(shù)的主要凈化原理是根據(jù)傳統(tǒng)氣體吸收雙膜理論提出的一種生物膜理論，生物反應(yīng)器處理廢氣的流程主要有三個(gè)階段：（1）廢氣中有機(jī)污染物和水接觸，并且溶解。（2）有機(jī)污染物溶解在液膜中，在濃度差的作用下，有機(jī)污染物可以進(jìn)一步擴(kuò)散到生物膜中，這樣就可以捕獲、吸收其中的微生物。（3）有機(jī)污染物進(jìn)入到微生物體內(nèi)，在自身代謝過(guò)程中可以作為一種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或者能源進(jìn)行分解生成水、CO2等簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物或者細(xì)胞組成物質(zhì)。

5 等離子體處理法

低溫等離子體處理法的基本作用原理是通過(guò)外加電場(chǎng)作用，介質(zhì)放電的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量高能粒子，這些高能粒子會(huì)結(jié)合有機(jī)污染物分子發(fā)生一些比較復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，將有機(jī)污染物降解成一些無(wú)害、無(wú)毒的物質(zhì)。電暈放電法、介質(zhì)阻擋放電法以及電子束照射法等都是比較常用的低溫等離子體技術(shù)，這些處理方法并不會(huì)造成二次污染，而且耗能也比較低，在室溫條件下可以和催化劑發(fā)生反應(yīng)，這樣有利于減少能源消耗。

工業(yè)廢氣中VOCs治理技術(shù)中，主要采用冷凝法對(duì)高濃度有機(jī)廢氣進(jìn)行預(yù)處理，回收有機(jī)物。雖然吸附技術(shù)以及吸收技術(shù)是成熟合成型，然而因?yàn)樵摲N治理技術(shù)的處理設(shè)備容量相對(duì)有限、吸附劑需要再生、需要處理吸收劑等諸多問(wèn)題，在很大程度上會(huì)限制吸附技術(shù)以及吸收技術(shù)的應(yīng)用。催化燃燒技術(shù)適用于高低濃度有機(jī)廢氣處理，同時(shí)具有凈化程度高、操作簡(jiǎn)便、投資少、設(shè)備簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用較為廣泛。等離子體法可常溫常壓下操作，去除率高、適應(yīng)性強(qiáng)，運(yùn)行管理方便，運(yùn)行費(fèi)用低，應(yīng)用范圍廣。

[1]朱世勇.環(huán)境與工業(yè)氣體凈化技術(shù)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001，502．

[2]李守信，宋劍飛.揮發(fā)性有機(jī)化合物處理技術(shù)的研究進(jìn)展［J］.化工環(huán)保，2008，28（1）：1-7.