揮發(fā)性有機(jī)廢氣凈化技術(shù)研究進(jìn)展

陶娟

（安徽一二三環(huán)保科技有限公司，安徽 宣城 242000）

揮發(fā)性有機(jī)化合物屬于較為常見的污染物類型，和顆粒物相同，是當(dāng)前大氣污染物主要組成部分。揮發(fā)性有機(jī)廢氣的出現(xiàn)不僅會(huì)對(duì)環(huán)境和動(dòng)植物生長造成影響，還可能直接影響群眾身體健康。目前很多國家都提出了揮發(fā)性有機(jī)化合物的排放限值標(biāo)準(zhǔn)。我國早在1997年就已經(jīng)實(shí)施了《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》明確了揮發(fā)性有機(jī)物的排放限值標(biāo)準(zhǔn)，近年來，隨著社會(huì)發(fā)展水平的提升，發(fā)展了不同的揮發(fā)性有機(jī)化合物控制技術(shù)，和傳統(tǒng)技術(shù)相比，這些新型技術(shù)的優(yōu)勢作用更為顯著。基于此，本文就將進(jìn)一步論述揮發(fā)性有機(jī)廢氣凈化技術(shù)問題，希望對(duì)相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展提供借鑒意義。

一、揮發(fā)性有機(jī)廢氣凈化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀概述

通過對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣凈化技術(shù)的研究中了解到，可以將技術(shù)劃分為源頭消減類技術(shù)、末端治理技術(shù)和過程管控技術(shù)。所謂源頭消減指的就是在降低和控制有害原料的應(yīng)用背景下實(shí)現(xiàn)對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣排放的源頭控制。但是在經(jīng)濟(jì)因素和生產(chǎn)因素影響下，當(dāng)前這類技術(shù)的使用仍然會(huì)受到較大影響。末端治理技術(shù)主要就是對(duì)當(dāng)前應(yīng)用的治理技術(shù)進(jìn)行揮發(fā)性有機(jī)廢氣的凈化處置，最常見的技術(shù)手段就是燃燒技術(shù)、吸附技術(shù)和冷凝技術(shù)等，但是目前這類技術(shù)的適用范圍、費(fèi)用成本和二次污染度上存在顯著差異，需要進(jìn)一步進(jìn)行技術(shù)研究和探索。過程管控技術(shù)主要是借助泄漏檢測和遙感監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣的排放情況進(jìn)行監(jiān)測[1]。

二、揮發(fā)性有機(jī)廢氣凈化技術(shù)發(fā)展進(jìn)程

（一）吸收技術(shù)

由于吸收劑中的揮發(fā)性有機(jī)廢物的溶解度存在明顯不同，吸收技術(shù)可以滿足廢氣分離凈化要求，對(duì)于水型復(fù)合吸收劑、礦物油類吸收劑和離子液體吸收劑等常見吸收劑而言，可以發(fā)揮較為顯著的能耗優(yōu)勢，且工藝技術(shù)更為穩(wěn)定，吸收效率比較高[2]。此種狀態(tài)下多數(shù)揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理都可以達(dá)到預(yù)期效果。在相關(guān)研究工作中發(fā)現(xiàn)，水型復(fù)合吸收劑的優(yōu)勢效果更為顯著，不會(huì)在工作中出現(xiàn)二次污染問題，由于成本低廉，可以保證揮發(fā)工作中產(chǎn)生的損失更低。而礦物油類吸收劑的揮發(fā)效果較為顯著，成本相較而言較高，容易形成二次污染的嚴(yán)重性問題。近年來，我國在科學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)，微乳液和離子液體的技術(shù)發(fā)展效果更為顯著，這類吸收劑可以在揮發(fā)性有機(jī)廢氣凈化中發(fā)揮更出色的作用。

（二）膜分離技術(shù)

由于膜本身具備較強(qiáng)透過性特點(diǎn)，所以膜分離技術(shù)可以保證揮發(fā)性有機(jī)廢氣在膜的作用下實(shí)現(xiàn)不同介質(zhì)的分離處理。在膜分離技術(shù)中，最常見的技術(shù)手段就是氣體膜分離法、蒸汽滲透法等。

（三）冷凝與吸附技術(shù)

不同溫度下有機(jī)物的存在狀態(tài)和飽和度不同，所以冷凝技術(shù)可以借助溫度控制或是提升壓力的方法進(jìn)行揮發(fā)性有機(jī)廢氣凈化處理。在此環(huán)節(jié)中可以選擇冷鹽水等物質(zhì)作為冷卻介質(zhì)[3]。冷凝技術(shù)對(duì)設(shè)備運(yùn)行提出了較為嚴(yán)格的要求，但是工藝特點(diǎn)較為簡單，在少量高濃度揮發(fā)性有機(jī)廢氣凈化工作中可以發(fā)揮顯著優(yōu)勢。吸附技術(shù)可以在選擇性吸附揮發(fā)性有機(jī)廢氣中實(shí)現(xiàn)有效凈化。在這一環(huán)節(jié)中最常見的吸附劑為疏水硅膠、分子篩、活性炭等。其中分子篩吸附劑的水熱穩(wěn)定性較強(qiáng)，可以對(duì)不飽和分子和極性分子進(jìn)行有限吸附。疏水硅膠吸附劑的機(jī)械強(qiáng)度較高，有著較高的表面活性特點(diǎn)，可以在實(shí)際工作中發(fā)揮良好的安全穩(wěn)定性能。

基于吸附技術(shù)具備較強(qiáng)的工藝成熟性優(yōu)勢和凈化效率穩(wěn)定優(yōu)勢，所以在低濃度揮發(fā)性有機(jī)廢氣凈化工作中可以發(fā)揮更好的作用，適合應(yīng)用在油氣回收工作中。

（四）燃燒技術(shù)

在揮發(fā)性有機(jī)廢氣凈化中燃燒技術(shù)同樣可以發(fā)揮穩(wěn)定優(yōu)勢，目前這一技術(shù)被分為直接燃燒技術(shù)、蓄熱式燃燒技術(shù)和催化燃燒技術(shù)。所謂直接燃燒技術(shù)主要指的就是將揮發(fā)性有機(jī)廢氣作為基礎(chǔ)燃料，在特定溫度背景下得到水和二氧化碳產(chǎn)物，這一技術(shù)的主要優(yōu)勢在于運(yùn)行成本較低，設(shè)備操作簡單，但是在技術(shù)發(fā)展中容易引發(fā)二次污染問題，熱效率較低[4]。因此更適合應(yīng)用在回收價(jià)值較低或是高燃燒熱值的高濃度揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理環(huán)節(jié)中。基于近年來該技術(shù)所表現(xiàn)出的安全隱患較多，運(yùn)行中出現(xiàn)的能源消耗量較大，所以對(duì)這一技術(shù)的應(yīng)用也在不斷減少。而蓄熱式燃燒技術(shù)主要指的就是在蓄熱材料和熱交換技術(shù)幫助下實(shí)現(xiàn)對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣的處理，從而得到水和二氧化碳產(chǎn)物，目前這一技術(shù)在石油化工領(lǐng)域中的應(yīng)用更為廣泛，比如在涂裝環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)廢氣可以在熱力氧化器的幫助下進(jìn)行特殊凈化處理[5]。所謂催化燃燒技術(shù)主要指的就是在催化劑作用下對(duì)反應(yīng)速率提升和反應(yīng)溫度進(jìn)行管控，一般該技術(shù)可以在200-400℃的條件下進(jìn)行揮發(fā)性有機(jī)廢氣的凈化，揮發(fā)性有機(jī)廢氣得到分解后，能降低對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響。該技術(shù)具備二次污染較低、運(yùn)行效率高的技術(shù)特點(diǎn)。但需要注意的是，催化燃燒技術(shù)具備較高的廢氣要求，同時(shí)催化劑應(yīng)用不合理還會(huì)發(fā)生失活問題。

（五）低溫等離子體技術(shù)

除了上述技術(shù)發(fā)展外，低溫等離子體技術(shù)同樣可以在揮發(fā)性有機(jī)廢氣凈化技術(shù)中發(fā)揮較大優(yōu)勢。在高壓電場中介質(zhì)放電會(huì)對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣產(chǎn)生高能電子轟擊，在出現(xiàn)電離解離、激發(fā)等化學(xué)物理反應(yīng)后，揮發(fā)性有機(jī)廢氣會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)樗投趸肌５蜏氐入x子技術(shù)可以在實(shí)際工作中發(fā)揮處理效率優(yōu)勢，但是在較為苛刻的環(huán)境下，能耗效果不同，對(duì)于工作產(chǎn)生的影響也存在較大差異[6]。低溫等離子技術(shù)在實(shí)際工作中主要是借助輝光放電、介質(zhì)阻擋放電和頻設(shè)放電等形式，在多介質(zhì)阻擋放電過程中，結(jié)合催化劑技術(shù)和吸附技術(shù)就能實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣濃度的流量調(diào)控。比如在脈沖等離子體源發(fā)生電暈放電后，會(huì)針對(duì)苯乙烯產(chǎn)生不同的密度變化，此種情況下低溫等離子體技術(shù)可以獲取超過百分之九十八以上的揮發(fā)性有機(jī)廢氣去除率，極大程度上提升了該技術(shù)的實(shí)用性和有效性。

三、結(jié)束語

綜上所述，基于目前各國對(duì)環(huán)境提出的要求不斷提高，揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理問題也逐漸成了相關(guān)領(lǐng)域工作者的研究重點(diǎn)。在研究中可知，揮發(fā)性有機(jī)廢氣凈化技術(shù)具備較為顯著的發(fā)展前景。本文主要是對(duì)吸收技術(shù)、膜分離技術(shù)、吸附技術(shù)、燃燒技術(shù)的詳細(xì)論述，實(shí)現(xiàn)了揮發(fā)性有機(jī)廢氣凈化技術(shù)的直觀展現(xiàn)，分析了各項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用中表現(xiàn)出的優(yōu)勢和不足。為推進(jìn)揮發(fā)性有機(jī)廢氣凈化處理技術(shù)的發(fā)展，就更需要加強(qiáng)對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣凈化運(yùn)行成本的管控，在全面提升技術(shù)優(yōu)勢和專業(yè)性基礎(chǔ)上，尋求更為穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)和高效的揮發(fā)性有機(jī)廢氣凈化技術(shù)。