揮發(fā)性有機(jī)廢氣危害與處理技術(shù)研究

周曉慶，李可然

(1.重慶市巴蜀中學(xué)校，重慶 400015；2.植恩生物技術(shù)股份有限公司鼎聯(lián)分公司，重慶 401221)

0 引言

揮發(fā)性有機(jī)廢氣作為一種常見的污染物，其最為顯著的特征就是污染來源多、傳播范圍廣，會對人類賴以生存的大氣環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，影響到人們的生命健康。因此，為了科學(xué)有效解決社會發(fā)展過程中揮發(fā)性有機(jī)廢氣危害問題，各類企業(yè)要創(chuàng)新采用先進(jìn)的廢氣處理技術(shù)，主要包括了冷凝法、生物處理法、吸附法以及燃燒法，通過合理高效應(yīng)用這些處理技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對揮發(fā)性有機(jī)廢氣的有效分離、清除，從而避免其產(chǎn)生危害。

1 揮發(fā)性有機(jī)廢氣的主要危害

揮發(fā)性有機(jī)廢氣的構(gòu)成主要包括了氨、硫化物、醛類、烴類等物質(zhì)，在社會建設(shè)過程中工業(yè)制造、化工生產(chǎn)以及石化開發(fā)利用等領(lǐng)域工作都會容易產(chǎn)生大量的揮發(fā)性有機(jī)廢氣。揮發(fā)性有機(jī)廢氣的種類是多種多樣的，常見的有醛類、烴類以及烯烴類等，它們都具有明顯的揮發(fā)性特征，會給人類生存生活帶來各種危害。根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，揮發(fā)性有機(jī)廢氣的危害主要體現(xiàn)在以下三方面內(nèi)容：(1)揮發(fā)性有機(jī)廢氣會威脅到社會人類的生命健康。當(dāng)大量揮發(fā)性有機(jī)廢氣釋放到大氣環(huán)境中，在陽光照射條件作用下，揮發(fā)性有機(jī)廢氣中的有機(jī)化合物會與氮離子或者其他物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)[1]，最終生成大量的臭氧并會順利轉(zhuǎn)化為光化學(xué)煙霧，這些光化學(xué)煙霧會對人的眼睛和呼吸道產(chǎn)生不良刺激。除此之外，揮發(fā)性有機(jī)廢氣中存在的硫化物也會對人體造成傷害，長期以往會形成人體癌變癥狀，威脅到人們的生命。揮發(fā)性有機(jī)廢氣還會對胎兒造成危害，一定程度影響到他們健康的成長發(fā)育。(2)揮發(fā)性有機(jī)廢氣危害到人類賴以生存的自然生態(tài)環(huán)境。在陽光充足的氣候環(huán)境下，揮發(fā)性有機(jī)廢氣會與大氣環(huán)境中的碳氧化合物、碳?xì)浠衔锏犬a(chǎn)生對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，生成各種污染物。比如常見的霧霾污染，霧霾會降低生態(tài)環(huán)境的空氣質(zhì)量，導(dǎo)致酸雨天氣的發(fā)生。除此之外，揮發(fā)性有機(jī)廢氣的大量排放還會造成全球氣候變暖、破壞地球臭氧層，嚴(yán)重威脅到人類賴以生存的自然環(huán)境。(3)揮發(fā)性有機(jī)廢氣對植物健康生長的危害。當(dāng)社會企業(yè)大量排出揮發(fā)性有機(jī)廢氣，導(dǎo)致大氣環(huán)境中的廢氣量急劇上升，這樣就會引發(fā)空氣中氟化物、硫化物含量的持續(xù)增加。一旦污染物嚴(yán)重超標(biāo)就會對各種植物的健康生長產(chǎn)生直接危害，促使植物容易出現(xiàn)病變甚至枯萎死亡的現(xiàn)象。與此同時(shí)，低濃度的大氣環(huán)境污染還會促使植物出現(xiàn)慢性病變問題，導(dǎo)致綠色農(nóng)作物種植品質(zhì)的下降，農(nóng)作物產(chǎn)量也會相對減少。

2 揮發(fā)性有機(jī)廢氣的處理技術(shù)研究應(yīng)用

2.1 冷凝處理技術(shù)應(yīng)用

冷凝處理方法是揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理中常用的一種的處理技術(shù)，通過科學(xué)高效應(yīng)用冷凝處理技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)基于揮發(fā)性有機(jī)廢氣在不同條件下的變化完成對其有效降溫處理操作。當(dāng)對揮發(fā)性有機(jī)廢氣成功進(jìn)行降溫操作處理后，原本處于氣體狀態(tài)的污染物轉(zhuǎn)化為流體狀態(tài)，亦或者是液體狀態(tài)，技術(shù)人員很容易將其分離出來處理。冷凝處理技術(shù)最大的應(yīng)用優(yōu)勢特征是綜合成本低廉、分離效果好。但是冷凝處理技術(shù)也有一定的不足之處。比如，對于那些成分構(gòu)成較為復(fù)雜的揮發(fā)性有機(jī)廢氣，利用冷凝處理技術(shù)進(jìn)行廢氣處理工作，需要展開多種低溫狀態(tài)的制造，而如果要持續(xù)維持注各種低溫狀態(tài)，就對處理技術(shù)人員提出了更高的專業(yè)要求[2]。當(dāng)前，冷凝處理技術(shù)在揮發(fā)性有機(jī)廢氣中的應(yīng)用主要是作為吸附處理技術(shù)或者燃燒處理技術(shù)的前置處理技術(shù)，需要與其他處理技術(shù)融合在一起進(jìn)行合理使用，這樣才能夠最大程度發(fā)揮出它的價(jià)值作用。

2.2 吸附處理技術(shù)應(yīng)用

吸附處理技術(shù)被企業(yè)廣泛應(yīng)用在揮發(fā)性有機(jī)廢氣的治理工作中，其通?？梢砸韵?種處理方法：(1)直接吸附處理方法。該項(xiàng)處理方法是通過運(yùn)用高品質(zhì)的吸附劑完成對揮發(fā)性有機(jī)廢氣的吸附凈化工作，其凈化程度可以達(dá)到90以上。直接吸附處理方法最為顯著的應(yīng)用優(yōu)勢是投資成本低、設(shè)備操作簡單、應(yīng)用范圍廣，適用于對極低濃度有機(jī)廢氣的污染治理工作。值得注意的是，該項(xiàng)吸附技術(shù)應(yīng)用過程中已經(jīng)飽和的吸附材料無法進(jìn)行再生，處理技術(shù)人員需要定期更換好吸附材料，這樣才能夠確保充分發(fā)揮出該項(xiàng)處理方法的吸附效果。(2)吸附回收處理方法。該項(xiàng)處理方法是通過運(yùn)用多孔物質(zhì)完成對揮發(fā)性有機(jī)廢氣的吸附工作。市場上常用的多孔吸附物質(zhì)是活性炭物等材料，當(dāng)多孔物質(zhì)吸附飽和之后，處理技術(shù)人員就可以采用蒸汽凈化技術(shù)完成對其凈化操作，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)多孔物質(zhì)的循環(huán)吸附利用，降低企業(yè)的廢氣處理成本。值得注意的是，蒸汽凈化技術(shù)的運(yùn)用過程會導(dǎo)致部分有機(jī)廢氣被重新吹出來，此時(shí)需要采用冷凝處理方式促使其從氣體轉(zhuǎn)化為液體。吸附回收處理方法的工藝較為復(fù)雜，實(shí)踐操作過程會消耗較大量的能源，對于多孔物質(zhì)的提純度還不夠高。(3)吸附催化燃燒處理方法。該項(xiàng)處理方法同樣是通過運(yùn)用多孔物質(zhì)完成對揮發(fā)性有機(jī)廢氣的吸附作用，不同的是在多孔物質(zhì)吸附氣體飽和之后[3]，處理技術(shù)人員需要采用熱空氣方式取代蒸汽技術(shù)展開脫附，接著基于催化燃燒床燃燒作用下完成對多孔物質(zhì)中廢氣的脫附，充分燃燒所獲得的高溫能量會實(shí)現(xiàn)二次加熱空氣，幫助企業(yè)回收熱量。吸附催化燃燒處理方法能夠有效實(shí)現(xiàn)將低濃度的污染氣體濃縮成高濃度廢氣，促使企業(yè)在最低成本下完成對有機(jī)廢氣的高效處理工作目標(biāo)。

2.3 燃燒處理技術(shù)應(yīng)用

針對濃度較低的揮發(fā)性有機(jī)廢氣，企業(yè)可以通過合理采用燃燒處理技術(shù)提高廢氣治理綜合水平。該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用操作簡單方便、去除效率高，能夠幫助工作人員降低廢氣處理工作任務(wù)量。根據(jù)燃燒處理技術(shù)內(nèi)容的不同，人們將揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理中的燃燒技術(shù)劃分為了以下3種：(1)直接燃燒法。該種燃燒方法無需添加任何物質(zhì)，而是通過直接對揮發(fā)性有機(jī)廢氣展開充分燃燒作業(yè)。通常情況下，廢氣處理技術(shù)人員需要將燃燒實(shí)際溫度規(guī)范控制在1 000 ℃左右。直接燃燒法雖然操作起來較為簡單方便，但是卻容易造成燃燒過程二次污染物的產(chǎn)生，還是會對周遭生態(tài)環(huán)境造成不良影響。(2)熱力燃燒法。該種燃燒法的運(yùn)用需要投入一些助燃物質(zhì)作為輔助，在燃燒過程其要求較低，只需要將溫度控制在850 ℃左右，就能夠最大程度提升對揮發(fā)性有機(jī)廢氣的處理效果[4]。此外，熱力燃燒法應(yīng)用過程所產(chǎn)生的廢氣能夠循環(huán)利用作為助燃物質(zhì)，這樣無疑能夠幫助企業(yè)節(jié)省更多的廢氣處理成本開支。(3)催化燃燒法。該種燃燒法作為一種無火焰的燃燒方式，與前面兩種燃燒方法相比較，該種燃燒法應(yīng)用無疑更為安全可靠。然而，該種燃燒處理方法也有一定的不足之處，就是企業(yè)需要采購使用含有稀有金屬成分的催化劑，該種催化劑在市場上價(jià)格偏高，需要投入一定的成本。

2.4 生物處理技術(shù)應(yīng)用

生物處理技術(shù)作為一種市場上新興的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)的工作原理是通過運(yùn)用有機(jī)生物降解過程對揮發(fā)性有機(jī)廢氣進(jìn)行高效處理，具有良好的技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用創(chuàng)新性，能夠促進(jìn)生態(tài)經(jīng)濟(jì)建設(shè)穩(wěn)定持續(xù)的發(fā)展。生物處理技術(shù)在揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理中的應(yīng)用需要借助到微生物，微生物能夠?qū)Ω魇礁鳂拥奈廴疚锬軌蚓邆淞己玫倪m應(yīng)性，其能夠完好生存于揮發(fā)性有機(jī)廢氣中，并在新陳代謝活動過程中實(shí)現(xiàn)對揮發(fā)性有機(jī)廢氣的降解處理。生物處理技術(shù)在揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理中的應(yīng)用優(yōu)勢是操作簡單方便、安全可靠，不會對外界生態(tài)環(huán)境造成二次污染現(xiàn)象。此外，通過采用生物處理技術(shù)還可以省去采購相關(guān)廢氣處理設(shè)備的支出費(fèi)用，并且也不用專門安排檢修維護(hù)人員對設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)管理工作，能夠保障揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理變得而更加經(jīng)濟(jì)高效和清潔環(huán)保[5]。在實(shí)踐清潔工作中，廢氣處理技術(shù)人員可以通過將復(fù)合生物酶與活性炭吸附有機(jī)結(jié)合在一起，這樣能夠有效提升對揮發(fā)性有機(jī)廢氣的降解程度，同時(shí)可以減少單一采用活性炭吸附廢氣的資源用量，幫助企業(yè)縮減各項(xiàng)成本支出費(fèi)用。

3 結(jié)語

綜上所述，為了促進(jìn)我國生態(tài)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和諧穩(wěn)定的持續(xù)發(fā)展，國家政府部門要高度重視對社會揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理的監(jiān)督管理工作。政府部門要及時(shí)制定頒布相關(guān)法律法規(guī)政策，督查市場企業(yè)要嚴(yán)格執(zhí)行好對揮發(fā)性有機(jī)廢氣的處理工作。企業(yè)要充分認(rèn)識到揮發(fā)性有機(jī)廢氣的各項(xiàng)危害，及時(shí)采取各種先進(jìn)的廢氣處理方法，實(shí)現(xiàn)對揮發(fā)性有機(jī)廢氣的科學(xué)系統(tǒng)治理，避免其對生態(tài)環(huán)境造成污染。