揮發(fā)性有機廢氣治理技術(shù)發(fā)展研究

摘要：工業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，雖在一定程度上促進了經(jīng)濟的增長，但是大量廢氣的排放，卻給我們賴以生存的環(huán)境帶來了巨大的污染。揮發(fā)性有機廢氣作為大氣污染物之一，屬于有害氣體，如不及時進行治理，將會威脅到人類的身體健康。在這種情況下，做好揮發(fā)性有機廢氣治理工作至關(guān)重要。為此，本文首先概述了揮發(fā)性有機廢氣;其次分析了當(dāng)前我國揮發(fā)性有機廢氣治理現(xiàn)狀;最后探討了揮發(fā)性有機廢氣治理技術(shù)。

關(guān)鍵詞：揮發(fā)性有機廢氣;治理技術(shù);現(xiàn)狀;研究分析

中圖分類號：X701 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）08-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.08.016

Research on the development of volatile organic waste gas treatment technology

Liu Huiqing

（Jiujiang College，Jiujiang Jiangxi 332000，China）

Abstract：The rapid development of the industrial sector has promoted economic growth to a certain extent，but the emission of a large amount of waste gas has brought huge pollution to the environment on which we depend.As one of the atmospheric pollutants，volatile organic waste gas is a harmful gas.If it is not treated in time，it will threaten human health.In this case，it is important to do a good job in the management of volatile organic waste gases.To this end，this paper firstly outlines the volatile organic waste gas;secondly，it analyzes the current status of volatile organic waste gas treatment in China;finally discusses the volatile organic waste gas treatment technology.

Key words：Volatile organic waste gas;Treatment technology;Current situation;Research analysis

通過實際的調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前雖然社會各界越來越重視起對于揮發(fā)性有機廢氣的治理，但是由于受到眾多因素的影響，導(dǎo)致治理效果并不明顯。在這種情況下，創(chuàng)新優(yōu)化廢氣治理技術(shù)顯得尤為重要。

1 揮發(fā)性有機廢氣概述

1.1 概念

揮發(fā)性有機廢氣（以下簡稱VOCs）是一種有害氣體，它的沸點接近水的沸點，有的VOCs沸點是在較高的溫度下，此時這些有機廢氣的飽和蒸汽壓都會高于133.3Pa，在這樣的條件下，它們就可能成為揮發(fā)有機化合物，這種有機揮發(fā)化合物會污染空氣，影響人類的健康。其主要成分包括醛類、烴類以及硫化物等等。在這其中，我們最熟悉的就是甲醛，該物質(zhì)在很大程度上影響著人們的身體健康。一般來說，揮發(fā)性有機化合物是不溶于水的，但是，甲醛卻恰恰相反，該物質(zhì)溶于水。在這種情況下，我們空氣當(dāng)中幾乎每一種揮發(fā)性有機廢氣都存在，但是濃度并不高，這給接下來的治理工作帶來了極大的難度[1]。

1.2 危害

揮發(fā)性有機物（VOCs）是形成細顆粒物（PM2.5）、臭氧（O3）等二次污染物的重要前體物，進而引發(fā)灰霾、光化學(xué)煙霧等大氣環(huán)境問題。很多產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，都會利用噴漆、塑料、化工以及其他化工原料，會用到很多有機物來進行加工處理，在利用這些有機物時，就會使它們形成許多揮發(fā)性的有機廢氣，它們不僅對工人帶來身體的傷害，而且，如果這些氣體不經(jīng)過處理就隨意的排放到空氣中，會造成污染環(huán)境，對人類的健康帶來嚴重危害。有相關(guān)報道表明，揮發(fā)性有機廢氣由于成分眾多，是導(dǎo)致癌變的重要因素。

2 當(dāng)前我國揮發(fā)性有機廢氣治理現(xiàn)狀分析

根據(jù)我國目前出臺的相關(guān)法規(guī)政策來看，我國對于揮發(fā)性有機廢氣的治理工作越來越重視。實踐表明，采取清潔生產(chǎn)的方法，是最經(jīng)濟也是最有效的揮發(fā)性有機廢氣治理方法，能夠從源頭上減少廢氣的排放。但是，通過深入的研究分析我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前石油領(lǐng)域以及化工領(lǐng)域仍沒有構(gòu)建一套健全的清潔生產(chǎn)技術(shù)體系，再加上生產(chǎn)設(shè)備并不先進，這在很大程度上影響著揮發(fā)性有機廢氣治理效果，導(dǎo)致污染問題久久得不到有效解決。有機廢氣作為工業(yè)廢氣的主要組成部分，對大氣環(huán)境和人體影響較大，同時因其來源及成分復(fù)雜，通用的VOCs廢氣治理方法雖然在一定上減輕了空氣污染，但是仍然不能有效的治理和徹底根除，需要我們不斷努力，研發(fā)出更加科學(xué)的治理VOCs廢氣技術(shù)，使有機廢氣控制在一定的濃度，才能解決VOCs廢氣排放的危害。

3 揮發(fā)性有機廢氣治理技術(shù)探討

3.1 吸附技術(shù)

當(dāng)前對于該技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，通過將流體當(dāng)中的某物質(zhì)吸附在多孔性固體表面，以此來達到分離的效果。該技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了自動化控制，在一定程度上滿足了凈化效率。但是，在這里需要我們指出的是，對于一些濃度較高的氣體，其吸附效果不太理想。因此要因地制宜的選擇合適的吸附劑，如：活性炭、沸石分子篩等，活性炭具有較大的比表面積，沸石分子篩具有均勻的微孔結(jié)構(gòu)，能較好的吸附VOCs。

3.2 催化燃燒處理技術(shù)

催化燃燒處理技術(shù)是在反應(yīng)系統(tǒng)加入某種催化劑，在催化劑的作用下，使VOCs能夠完全反應(yīng)，生成CO2和H2O，然后將它們排放到空氣中的方法。催化燃燒處理技術(shù)來凈化廢氣，不僅反應(yīng)安全、燃燒充分，而且并不需要消耗過多的燃料。但是，在這里需要我們指出的是，塵霧會給催化劑帶來一定的影響，因此對于環(huán)境方面有著較高的要求。不僅如此，該技術(shù)的使用步驟也是較為復(fù)雜的，首先，氣體在預(yù)熱室加熱升溫，待到燃燒凈化之后，可以通過熱交換來回收部分熱量。針對一些低溫度和低濃度的廢氣，我們可以先對其進行吸附濃縮之后，然后再進行催化燃燒。在反應(yīng)的過程當(dāng)中，當(dāng)熱量回收率較高的時候，熱平衡需要對廢氣的不同成分以及不同濃度放出的不等的熱量的全面綜合考慮。由于催化劑的不同，會導(dǎo)致起燃溫度的不同?，F(xiàn)階段，該技術(shù)在化工以及制造領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對有機廢氣以及汽車尾氣的有效處理。在接下來的發(fā)展過程當(dāng)中，切實提高催化劑的性能需要我們足夠的重視起來[2]。

3.3 溶劑吸收技術(shù)

吸收法是控制大氣污染的重要手段之一。該方法是以液體溶劑作為吸收劑，使廢氣中的有害成分被液體吸收，其吸收過程是氣相和液相之間進行氣體分子擴散或者是湍流擴散進行物質(zhì)轉(zhuǎn)移[3]。常用的吸收劑有：水、液體石油類物質(zhì)等，借助溶劑來進行解吸處理，實現(xiàn)對部分物質(zhì)的回收。借助該技術(shù)來回收有機廢氣，不僅操作非常的簡單，而且成本較低，但是，對于塔式吸收設(shè)備卻有著較高的要求。借助該技術(shù)在治理一些高濃度的廢氣的時候，也是有著一定的不足的，那就是極易受到腐蝕。在接下來的發(fā)展當(dāng)中，需要研發(fā)無毒無害、并且能夠循環(huán)使用的新材料。

3.4 生物處理技術(shù)

生物處理技術(shù)作為一項新興的技術(shù)，憑借自身的眾多優(yōu)勢，當(dāng)前已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。主要應(yīng)用原理是將微生物的降解過程利用起來，使它們轉(zhuǎn)化成水、二氧化碳等無機物，將VOCs有機物作為代謝底物，能夠起到良好的降解效果。該技術(shù)的運行費用也并不高，并且不會導(dǎo)致出現(xiàn)二次污染的現(xiàn)象。在實際的應(yīng)用過程當(dāng)中，首先需要在過濾器當(dāng)中覆蓋生物膜，生物膜和廢氣會發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)，進而實現(xiàn)對廢氣的有效降解。該技術(shù)對于一些惡臭物質(zhì)以及揮發(fā)性有機廢氣的降解效率是非常高的，但是，對于含氯分子較多的氣體，降解效果不明顯，因此也就更適用于一些氣體流量較大氣體的治理當(dāng)中。在接下來的發(fā)展過程當(dāng)中，需要加大對于特定污染的特定微生物的培養(yǎng)，并優(yōu)化生物膜的適應(yīng)能力。

3.5 光催化氧化技術(shù)

光催化氧化技術(shù)也具備非常多的優(yōu)勢，不僅成本較低，而且用料可以循環(huán)使用?；钚蕴坷w維作為載體的負載型的納米Ti02光催化劑的新產(chǎn)品，不僅較強的抗光腐蝕能力，同時其吸附能力也是強的，并不會導(dǎo)致二次污染現(xiàn)象的發(fā)生，抗菌效果非常明顯。光催化氧化法能將VOCs較為徹底無機化，副產(chǎn)物少，但存在催化劑的失活、催化劑難以固定，且催化劑固定化后催化效率降低等缺點。有相關(guān)研究表明，將納米技術(shù)和光催化氧化技術(shù)相結(jié)合，能夠進一步提升降解治理效果，由此我們不難看出該技術(shù)的發(fā)展?jié)摿σ彩欠浅＞薮蟮摹?/p>

3.6 膜分離法

膜分離法是指采用半透性的聚合膜從廢氣中將有機廢氣分離出來的一種方法。具有流程簡單、無二次污染、能耗小等特點，適用于較高濃度VOCs氣體的分離與回收，工藝通常采用壓縮冷凝和膜分離等操作組成。氣體加壓冷凝后的排氣進入膜分離組件，未冷凝的有機氣體透過半透膜分離，可用于處理很多類型的污染物，包括苯、甲苯、二甲苯、氯乙烯、溴代甲烷等，該工藝最有希望的應(yīng)用凈化那些冷凝和活性炭吸附效果不好的低沸點有機物和氯代有機物。

3.7 集成治理技術(shù)

集成治理技術(shù)指的是通過將上述中我們所說到的六種處理技術(shù)進行有機融合，進而充分結(jié)合實際狀況來實現(xiàn)對揮發(fā)性有機廢氣的治理?，F(xiàn)階段，集成治理技術(shù)在揮發(fā)性有機廢氣處理方面得到了一定的應(yīng)用，舉個例子來說，將吸附技術(shù)和溶劑吸收技術(shù)兩者進行有機的融合，進而實現(xiàn)對高濃度苯乙烯廢氣的有效回收;吸附濃縮和催化氧化技術(shù)相結(jié)合充分發(fā)揮兩者的優(yōu)點，對吸附物的再生處理利用其本身催化燃燒的熱量進行脫附，恢復(fù)吸附體的活性，省去二次能源。在經(jīng)過實踐應(yīng)用后我們發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)不僅有著較強的處理效率，而且耗能非常低，因此也就具備了良好的發(fā)展前景。

4 結(jié)語

綜上所述，工業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，給我們賴以生存的生態(tài)環(huán)境帶來了一定的污染。揮發(fā)性有機廢氣作為其中之一，屬于有害氣體，在一定程度上威脅著我們的身體健康。在這種情況下，我們就要科學(xué)合理地應(yīng)用吸附技術(shù)、催化燃燒處理技術(shù)、溶劑吸收技術(shù)、生物處理技術(shù)、光催化氧化技術(shù)、膜分離法以及集成處理技術(shù)，切實提高揮發(fā)性有機廢氣的治理效果，為建設(shè)環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會打下良好的基礎(chǔ)。

參考文獻

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[3]鄭順興.涂裝車間廢氣的治理[J].涂料工業(yè)，2006，36（10）：32-35.

[4]楊飛，楊衛(wèi)紅.探究揮發(fā)性有機廢氣治理技術(shù)的現(xiàn)狀與進展[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2014（04）：99.

收稿日期：2019-03-19

作者簡介：劉惠青（1992-），女，漢族，本科學(xué)歷，研究方向為環(huán)境工程治理。