揮發(fā)性有機廢氣治理技術的研究現(xiàn)狀及進展

濮曄 徐敏強（湖州市南潯區(qū)環(huán)境應急與事故調(diào)查中心，浙江湖州313000）

0 引言

由于經(jīng)濟發(fā)展迅速與工業(yè)廢氣治理理念的落后而形成的差距，造成了我國現(xiàn)階段出現(xiàn)了空氣污染嚴重的問題。工業(yè)建設中的揮發(fā)性有機廢氣排放給環(huán)境污染治理帶來了極大的壓力，尤其是近年來隨著各種惡劣天氣的出現(xiàn)，如霧霾、揚塵天氣等，加重了大氣環(huán)境污染的程度。而根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在空氣污染中以揮發(fā)性有機廢氣最為嚴重，污染物含量占比最大，如果要治理空氣污染問題，首先就需要治理揮發(fā)性有機廢氣問題。黨的十九大以來，我國進一步加大環(huán)境治理的力度，堅持可持續(xù)發(fā)展的國策和方針，堅持習近平主席提出的“青山綠水就是金山銀山”的理念，注重經(jīng)濟效益與環(huán)境保護的均衡發(fā)展。那種以人類健康為代價、以自然環(huán)境為代價的粗放式的發(fā)展道路行不通，這不僅不符合我國發(fā)展理念，也不利于企業(yè)可持續(xù)發(fā)展進步，更不利于子孫后代的繁衍生息。因此，我們必須提高對于揮發(fā)性有機廢氣的治理工作，注重治理方式運用和相關技術的進步。

1 揮發(fā)性有機廢氣的基本情況

廢氣產(chǎn)生源頭主要來源于石油、化工等行業(yè)排除的酚類、酮、醚、烴、醇、酯、胺、芳香烴、羧酸等各種有機化合物相關的污染物質(zhì)，這類污染物質(zhì)極具揮發(fā)性，治理難度相較于其他穩(wěn)定的污染物質(zhì)而言會比較難以處理。且由于這些揮發(fā)性有機廢氣成分種類多且復雜，在空氣容易混合消散，以當前的治理水平還不能完全根除污染物質(zhì)存在。

揮發(fā)性有機廢氣帶來的污染一方面是妨害植物生長。如工業(yè)廢氣中的光化學煙霧和二氧化硫、氟化物等有機化合物，會使植物枯黃落葉甚至中毒死亡，從而導致農(nóng)作物減產(chǎn)等情況發(fā)生，有些有機廢氣還會阻礙植物光合作用，影響植物的凈化空氣能力，使霧霾不容易消散。

一方面，揮發(fā)性有機廢氣會對人健康帶來危害。廢氣中有機化合物（VOCs）在陽光照射條件下，可與氮離子或其他物質(zhì)發(fā)生化學反應，生成臭氧可轉(zhuǎn)化為光化學煙霧，刺激人體的眼睛或者呼吸系統(tǒng)等部位；同時廢氣有機物中的硫化物等也是誘發(fā)人體癌變的幫兇，威脅人類生命健康；研究還發(fā)現(xiàn)，這些污染物質(zhì)也會對胎兒造成危害，影響幼兒健康生長。

另一方面，揮發(fā)性有機廢氣還會帶來全球性氣候環(huán)境危害，如廢大氣污染、破壞臭氧層、導致酸雨、腐蝕建筑物、全球氣候變暖和冰川融化等等。

2 揮發(fā)性有機廢氣的來源及治理方法

日常經(jīng)濟生產(chǎn)中，很多化工業(yè)生產(chǎn)都會產(chǎn)生揮發(fā)性有機廢氣，比如生產(chǎn)和使用涂料、塑料、醫(yī)藥、合成橡膠、光敏材料、化纖、焦化和石化物質(zhì)時，都會導致大量有機廢氣的產(chǎn)生。根據(jù)揮發(fā)性有機廢氣的生產(chǎn)來源、傳播過程、污染末端的不同特征，進行治理，現(xiàn)階段，我國采用的治理方法有有吸附處理技術、燃燒處理技術、生物處理技術、等離子處理技術這幾大方面。

3 揮發(fā)性有機廢氣的具體治理技術

3.1 吸附處理技術

直接吸附技術。利用有效的吸附劑對揮發(fā)性有機廢氣進行吸附凈化，可以實現(xiàn)90%以上的凈化程度，而且該項技術擁有設備簡單、投資成本低的優(yōu)勢，而得到一定應用。但是直接吸附技術中已飽和的吸附材料不能再生，必須進行定期更換吸附材料才能保證凈化效果，因此需要一定的管理制度跟進和人工成本，所以更適用于極低濃度廢氣的污染處理工作。

吸附回收技術。運用多孔物質(zhì)進行揮發(fā)性有機廢氣的吸附作業(yè)，比如活性炭等材料，當多孔物質(zhì)吸附飽和后，可以通過蒸汽技術，進行凈化，從而實現(xiàn)多孔物質(zhì)循環(huán)利用。然而，蒸汽凈化技術會重新吹出有機廢氣，必須經(jīng)過冷凝等手段，將氣體轉(zhuǎn)換成液體進行重新處理。吸附回收技術手段有著凈化效率較高的優(yōu)勢，但操作過程中能源消耗較大，后期處理工藝復雜，對于多孔物質(zhì)提純度不高，對于日后直接生產(chǎn)難以滿足。

吸附催化燃燒技術。同樣需要使用多孔物質(zhì)進行吸附功能，只是飽和后利用熱空氣取代蒸汽進行脫附作業(yè)，然后在催化燃燒床燃燒脫附下來的氣體，并利用燃燒所得高溫能量實現(xiàn)二次加熱空氣，回收熱量。吸附催化燃燒技術可以達到將低濃度污染氣體濃縮成高濃度廢氣，最后實現(xiàn)高效率、省能源的統(tǒng)一凈化。

3.2 燃燒處理技術

蓄熱燃燒技術。利用蓄熱體將燃燒放出的熱能將污染氣體加熱到700 至800 ℃，并保持至0.5 秒左右，逼迫揮發(fā)性有機廢氣中的可燃物質(zhì)在高溫作用下裂解成無害物質(zhì)。蓄熱燃燒技術由于需要廢氣污染氣體濃度較高，且易燃燒，因此對于中低濃度、不易燃燒的有機廢氣治理不建議使用。

催化燃燒技術。該技術是將廢氣迅速加熱到300℃左右，在催化床上進行催化燃燒，將揮發(fā)性有機廢氣轉(zhuǎn)化成無害的水和二氧化碳，從而實現(xiàn)凈化目的。催化燃燒技術由于起燃點低，能夠極大的節(jié)省能源，而且凈化效率較好，不會產(chǎn)生二次污染物質(zhì)，可以適用于中高濃度的有機廢氣凈化工作?，F(xiàn)在催化燃燒技術是國內(nèi)外一致認可的治理有機廢氣最有效的技術之一。

3.3 生物處理技術

利用生物處理技術參與到污染治理工作，是現(xiàn)階段的一種比較新穎的方式。最開始運用生物技術是對污水進行治理，因為污水污染常有有機物質(zhì)存在，因此生物治理往往更有針對性，且能帶來意想不到的效果。因此借鑒污水治理經(jīng)驗，針對揮發(fā)性有機廢氣的治理，也可以利用有機物的特點，使用生物處理技術。生物處理技術相較于其它凈化、處理方式，能夠在能源消耗更低的前提下，實現(xiàn)有效利用，而且目前技術已經(jīng)比較成熟，國外可以借鑒的經(jīng)驗較多。但是另一方面，我們在實踐應用中發(fā)現(xiàn)，生物處理技術中，由于生物降解、處理時間較長，具有周期性效果影響——因為微生物有壽命極限以及處理污染物極限，因此要對處理系統(tǒng)定期進行周期性清理和控制。此外，生物處理技術所需要的培養(yǎng)、處理設備巨大，會影響一定的成本花銷。

3.4 等離子處理技術

等離子是指大量的以每秒300 至3000 萬次的速度運動的帶電粒子，由于帶電粒子的告訴運動，能夠反復轟擊揮發(fā)性有機污染氣體內(nèi)的分子，使其中的有機物質(zhì)和有毒物質(zhì)產(chǎn)生電離和裂解作用，有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。但是等離子技術容易導致小分子有機物出現(xiàn)，然而導致二次污染。

4 結語

文章通過對揮發(fā)性有機廢氣的危害、來源、特點進行分析，并羅列了詳細的現(xiàn)代治理技術，希望能夠給廣大從業(yè)人員一些借鑒。但是我們在實際操作中也發(fā)現(xiàn)，由于揮發(fā)性有機廢氣內(nèi)部成分復雜、存在活性、易產(chǎn)生變化等特點，僅靠單一凈化處理技術，很多時候難以達到污染治理的要求，因此我們應該開拓思維，積極探討出融合各種技能優(yōu)勢的綜合性技術，對揮發(fā)性有機廢氣進行系統(tǒng)的、全面的、徹底的治理，從而達到最佳的污染治理成績。