有機廢氣處理的主要方法探究

尉苗軍

（紹興市柯橋區(qū)生態(tài)環(huán)境保護綜合行政執(zhí)法隊，浙江 紹興312000）

改革開放以來，中國經(jīng)濟獲得了突飛猛進、舉世矚目的發(fā)展，國家實力和人民生活水平也得到了質(zhì)的飛躍。但是在獲得飛速發(fā)展的同時也付出了巨大的環(huán)境代價，重開發(fā)輕保護、重建設(shè)輕環(huán)保的粗放式經(jīng)濟增長方式給環(huán)境和資源帶來了不可逆的破壞，對經(jīng)濟發(fā)展以及后世都產(chǎn)生了不良影響。越來越多人也開始注意到了此類問題，環(huán)境治理問題特別是會危害人體身體健康、破壞大氣環(huán)境的有機廢氣治理問題已然成為當(dāng)前及未來人民熱切期盼和環(huán)保部門亟待解決的熱點和難點問題。

有機廢氣通常是指工業(yè)生產(chǎn)過程中形成的可揮發(fā)性的有機化合物，其主要特點是易爆炸、易燃燒、不能溶解、有毒害，且不容易處理，不管是對人體還是對大氣環(huán)境，都會造成非常嚴重的傷害和影響?；谟袡C廢氣這些特點和不良影響，目前已研究出如吸收法、燃燒法、催化劑法等處理有機廢氣的辦法。本文重點分析當(dāng)前有機廢氣的處理方法，探索新興的處理技術(shù)，展望有機廢氣處理的技術(shù)發(fā)展前景。

1 有機廢氣概述

有機廢氣是一種在工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有毒、不易溶解、易燃燒和爆炸的氣體或有機化合物。在工業(yè)生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的、各式各樣的廢氣，包括有機化合物、無機化合物、大分子顆粒物等。不可溶解的有機化合物即有機廢氣是處理難度最大的。有機廢氣的主要構(gòu)成成分包括本甲苯二甲苯等苯系物、丙烯酸、乙酸乙酯、甲醛、油霧、糠醛、樹脂、丙酮丁酮、添加劑、苯乙烯、漆霧以及一些含碳氫氧的有機氣體等。

有機的廢氣對人體的危害是多方面的，不同行業(yè)的有機物廢氣的毒性也是各不相同的，如苯類有機物會損害人的中樞神經(jīng)，造成神經(jīng)系統(tǒng)的障礙，當(dāng)苯濃度達到2%以上時甚至?xí)?dǎo)致人急性中毒；苯酸類有機物能使細胞的蛋白質(zhì)發(fā)生變形或凝固，致使全身中毒；硝基苯有機物會對人體神經(jīng)系統(tǒng)、肝、脾、心臟等器官功能造成不可逆的影響，高濃度的甚至可致人直接死亡；腈類有機物會引發(fā)人體呼吸困難、嚴重窒息、意識的喪失直至死亡；戊醇類有機化合物可以引起人頭痛、嘔吐、腹瀉等身體不適；其他如多環(huán)芳烴有機物、氮化合物等都是強致癌物。

總而言之，有機廢氣對人體的危害是十分嚴重和致命的。除此之外，有機廢氣中含有的烴類、醇類等物質(zhì)會污染大氣環(huán)境，使空氣質(zhì)量、動植物們甚至是人類的生存環(huán)境皆受到不良影響，進而又反作用于人類。因此，對于有機廢氣的處理問題，不僅是一個難點和重點問題，還是一個全人類迫切亟待需要解決的問題。

2 有機廢氣的處理方法

對有機廢氣的妥善處理已成為當(dāng)前全人類的共識和亟待解決的難點問題。目前處理有機廢氣的技術(shù)主要有吸收法、燃燒法、RTO 法等。

2.1 吸收法

吸收法主要是利用一些可吸收氣體或懸浮顆粒物的物質(zhì)去吸收有機廢氣中的有害成分，目前吸收法所采用的吸收劑通常都是液狀。從實踐來看，液狀的吸收劑吸收面積和吸收效果相對較好。

使用液體吸收劑來吸收有機廢氣的方式主要是通過噴灑水（吸收劑）的方式，使吸收劑與有機廢氣進行化學(xué)接觸和相溶，利用吸收劑中的活性基因去吸收如三苯等不易溶于水的物質(zhì)，同時利用水的作用去吸收有機廢氣中的醚、甲醇、丙酮和三苯物質(zhì)等易溶于水的物質(zhì)，噴灑的面積越廣，可吸收的范圍就越大。

2.2 RTO 法

RTO 是一種高效有機廢氣治理設(shè)備，該設(shè)備在傳統(tǒng)的直燃式熱氧化爐和催化燃燒方法的基礎(chǔ)上進行設(shè)備升級，利用高溫設(shè)備將廢氣中有機物進行氧化，分解出水和二氧化碳類無害或?qū)θ梭w和環(huán)境危害相對較小的氣體，達到凈化有機廢氣的效果和目的。同時分解過程中所釋放出的熱能還可以回收利用，可謂一舉多得。

RTO 法的優(yōu)點主要有以下幾個方面：①成本較低，能大范圍和大批量處理低濃度有機廢氣，同時還能在此過程中產(chǎn)生可利用的熱能；②凈化效率高，兩床式RTO 凈化效率可以達到98%左右，三床式RTO 凈化效率可以高達99%，是所有熱力處理有機廢氣方法中效率最高的；③可以適應(yīng)有機廢氣中VOC 的組成和濃度的變化、波動，對廢氣中夾帶少量灰塵、固體顆粒不敏感；④使用壽命長，維護周期短，并且不會二次污染，操作簡單方便，安全性高。

RTO 法是目前有機氣體處理領(lǐng)域較為常用的方法之一，廣泛運用于石油化工、汽車涂裝、包裝印刷、醫(yī)藥制造、涂布涂料有機廢氣治理領(lǐng)域，對于大風(fēng)量、低濃度、成分復(fù)雜的各類工業(yè)有機廢氣。無論是高濃度的有機廢氣還是涂裝廢氣，無論是成分復(fù)雜的工業(yè)有機廢氣還是其他惡臭廢氣，都有較為良好的、顯而易見的凈化和處理效果。

2.3 燃燒法

燃燒法是較為傳統(tǒng)的有機廢氣處理方法，根據(jù)不同的有機物濃度可采用如直接燃燒法、熱力燃燒法等不同的燃燒方法。

當(dāng)有機物濃度較高時，通常采用直接燃燒法，并依靠有機物燃燒過程中釋放出熱量來維持燃燒過程，燃燒后將有機物轉(zhuǎn)化為二氧化碳、氫氧化物等無毒無機氣體。直接燃燒法通常使用工業(yè)燃燒爐或?qū)Ｓ玫幕鹁嫒紵鬟M行定點燃燒。當(dāng)采用火炬燃燒器處理有機廢氣時，火炬燃燒器應(yīng)專門設(shè)計，以保證在有機廢氣氣量或有機物發(fā)生波動時，火炬燃燒器都能將廢氣中有機物基本燃燒完全。

當(dāng)有機物濃度較低時，通常采用熱力燃燒法。因為有機物濃度較低，有機物本身不能燃燒，并且因為濃度低不能持續(xù)為燃燒提供足夠的熱量，因此需要添加燃料以維持燃燒狀態(tài)，這種添加燃料的燃燒法則稱為熱力燃燒法，一方面較低濃度的有機物可以作為輔助燃燒的材料，另一方面也是被處理對象，最終分解物也是二氧化碳、氫氧化物等無毒無機氣體。

熱力燃燒可在普通的鍋爐或燃燒爐中進行，也可在專用的熱力燃燒爐中進行，在使用普通鍋爐或燃燒爐進行熱力燃燒時應(yīng)注意以下條件：①熱力燃燒爐由燃燒器和燃燒室組成，可根據(jù)燃燒器的種類分為配焰燃燒爐和離焰燃燒爐；②廢氣中不應(yīng)含無機煙塵等不可燃組分，這些不可燃組分有可能在傳熱面上沉積從而降低效率并增加動力消耗；③廢氣中的含氧量應(yīng)與鍋爐燃燒的需氧量相適應(yīng)，以保證充分燃燒，否則燃燒不完全形成的焦油等大分子量有機物會黏附到傳熱面上降低熱效率；④專用的熱力燃燒爐應(yīng)保證獲得760 ℃以上的溫度和0.5 s 左右的接觸時間，以保證將有機污染物完全燃燒。

3 有機廢氣處理技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1 處理重心前移

實際上，有機廢氣處理應(yīng)從其產(chǎn)生源頭、產(chǎn)生過程及產(chǎn)生后處理方面貫穿進行，但當(dāng)前對于有機廢氣的處理主要還是集中在廢氣產(chǎn)生后處理方面，集中在治理方面而忽視了產(chǎn)生源頭和過程，處理的效果往往不盡如人意。對此，對于有機廢氣的處理技術(shù)應(yīng)進一步延伸，探尋新的途徑與方法把處理重心前移，從源頭上解決有機廢氣產(chǎn)生和處理方法，以預(yù)防為主、治理為輔。即在產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)時就要考慮到制作和購買較少可能產(chǎn)生有機物的環(huán)保型原材料，盡可能減少有機廢氣的產(chǎn)生，同時做好清潔生產(chǎn)，盡量減少生產(chǎn)過程中產(chǎn)生不必要的有機廢氣，最后在有機廢氣產(chǎn)生后再采用如燃燒法、吸收法等處理技術(shù)進行處理。一方面已經(jīng)從源頭上對有機廢氣的產(chǎn)生進行了較好的控制，那么可能產(chǎn)生的有機廢氣相對較少，在后期處理上也會相對比較容易和便捷。

3.2 循環(huán)運用廢氣

有機廢氣經(jīng)過處理后有可能排解出一些可利用的氣體或物質(zhì)，如運用燃燒法處理有機廢氣會產(chǎn)生大量的熱能，如果能夠在技術(shù)上進一步創(chuàng)新，利用熱能進行再生產(chǎn)或其他用途，循環(huán)利用有機廢氣，一方面既響應(yīng)了當(dāng)前節(jié)能減排、綠色發(fā)展的倡導(dǎo)，另一方面在處理有機廢氣、防治環(huán)境污染的同時還能二次利用化工原料或能量，為企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益，處理和利用并重，避免資源浪費，一舉多得。

3.3 科學(xué)組合處理流程

有機廢氣往往含有多種有機物或有毒有害氣體，而目前的有機廢氣處理技術(shù)通常只能處理單一類的有機物或氣體，對其他有機物或氣體還需要另外再處理，因此工序復(fù)雜，成本較高。今后可能進一步發(fā)展有機氣體處理技術(shù)，通過整合和優(yōu)化技術(shù)及資源，或是進行不同流程的科學(xué)合理組合，使有機廢氣在處理過程中“一氣呵成”“一蹴而就”，即通過一套設(shè)備可以凈化和分解所有有機物和氣體，提高處理的效率，同時也能較好地節(jié)約成本。

4 結(jié)語

綜上所述，有機氣體對人體有著十分嚴重的危害，同時對動植物和地球環(huán)境都會造成不可逆的不良影響，進而影響社會經(jīng)濟的正常發(fā)展，對于有機廢氣的處理要高度重視，在目前已有的吸收法、RTO 法、燃燒法等有機廢氣處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，還需要不斷創(chuàng)新發(fā)展，既要從有機廢氣產(chǎn)生源頭、產(chǎn)生過程及產(chǎn)生后處理方面貫穿進行，又要循環(huán)利用廢氣，科學(xué)組合廢氣處理流程，進一步提高處理的效率，節(jié)約成本的同時創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益。