有機(jī)廢氣處理技術(shù)及措施探究

吳亞杰

（寧波市寰宇工程咨詢有限公司，浙江 寧波 315000）

隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)企業(yè)開展生產(chǎn)活動(dòng)所排放的廢氣也越來越多，不僅給自然環(huán)境帶來極大壓力，還引發(fā)了嚴(yán)重的大氣污染問題，給人與自然的和諧發(fā)展帶來極大影響。近幾年，我國高度重視環(huán)境保護(hù)工作，并在明確有機(jī)廢氣主要來源及產(chǎn)生的危害以后，采用積極有效的技術(shù)措施進(jìn)行處理，在減少有機(jī)廢氣排放和大氣污染的同時(shí)，推動(dòng)自然與人類社會的良性互動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)了人與自然的可持續(xù)發(fā)展。但是在實(shí)際操作中，受有機(jī)廢氣處理技術(shù)運(yùn)用不科學(xué)、防治措施落實(shí)不到位等因素的影響，導(dǎo)致有機(jī)廢氣處理效率和質(zhì)量無法得到進(jìn)一步提升。因此，需要加強(qiáng)對有機(jī)廢氣處理技術(shù)及措施的研究與分析，并緊密聯(lián)系實(shí)際采用極具針對性的措施進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，促使有機(jī)廢氣的排放得到有效遏制，使有機(jī)廢氣處理成效能夠得到可靠保障[1]。鑒于此，本文對有機(jī)廢氣處理技術(shù)及措施進(jìn)行了深入探究。

1 有機(jī)廢氣的成分、來源及危害

有機(jī)廢氣的主要成分包括烴類、醇類、酮類、胺類等，并且這些有機(jī)廢氣來源十分廣泛，如化工生產(chǎn)有機(jī)合成反應(yīng)設(shè)備的排氣、印刷行業(yè)印墨中的有機(jī)溶液、金屬制品生產(chǎn)產(chǎn)生的氣味、汽車行業(yè)噴漆產(chǎn)生的廢氣、干燥爐鑄件生產(chǎn)設(shè)備排氣等。由于有機(jī)廢氣的成分較為復(fù)雜，并且具有易燃、易爆和有毒的特點(diǎn)，容易對大氣環(huán)境和人體健康造成極大危害，有機(jī)廢氣中的苯類有機(jī)物會損害人體中樞神經(jīng)，尤其是在苯蒸汽濃度過高時(shí)，極易引發(fā)致死性急性中毒[2]。

2 有機(jī)廢氣處理技術(shù)分析

目前，有機(jī)廢氣處理技術(shù)有很多種，優(yōu)缺點(diǎn)見表1。

表1 有機(jī)廢氣處理技術(shù)及優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 吸收法

吸收法主要采用低揮發(fā)或不揮發(fā)性的液體吸附劑，對有機(jī)廢氣中的有害物質(zhì)進(jìn)行吸收，在吸收過程中實(shí)現(xiàn)對有機(jī)廢氣的有效處理。吸收法包括物理吸收和化學(xué)吸收種，前者主要是利用物質(zhì)的相似性，選擇合適的吸收劑對性質(zhì)相似的有害氣體進(jìn)行吸收凈化，后者則是通過吸收劑與有機(jī)廢氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)廢氣的分離和凈化。在實(shí)際操作中也要注意分析有機(jī)廢氣的組成成分，并使用合適的吸收劑，以取得較為理想的處理效果，比如：二乙基羥胺對甲苯的吸收效果最好。運(yùn)用吸收法處理有機(jī)廢氣，投入成本低、操作較為簡單等優(yōu)勢十分明顯，并且更適用于高濃度有機(jī)廢氣的處理，但應(yīng)用時(shí)對吸收劑處理的過程較為復(fù)雜，還容易產(chǎn)生二次污染，因而在一定程度上制約了該方法的廣泛應(yīng)用[3]。

2.2 吸附法

吸附法在低濃度、高通量有機(jī)廢氣處理中應(yīng)用較多，實(shí)際工作原理主要是利用多孔結(jié)構(gòu)的吸附劑對有機(jī)廢氣中存在的污染物進(jìn)行選擇性處理，整個(gè)過程吸附劑的選擇是關(guān)鍵。常用的吸附劑包括活性炭、硅膠、沸石等，其中活性炭由于自身具有較好的選擇性、比表面積較大、孔結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)等優(yōu)勢特征，成為處理有機(jī)廢氣運(yùn)用最多的吸附材料，再加上吸附法的工藝已經(jīng)發(fā)展得十分成熟，在處理有機(jī)廢氣時(shí)，設(shè)備簡單、能耗較低、去除率高等優(yōu)勢十分突出，不過吸附材料容量有限，對其重復(fù)使用的吸附效果也會不斷下降，在一定程度上降低了有機(jī)廢氣的處理效果。

2.3 燃燒法

燃燒法包括直接燃燒、熱力燃燒和催化燃燒三種方法，其中直接燃燒適用于處理高濃度有機(jī)廢氣。在實(shí)際操作時(shí)，主要是將有機(jī)廢氣作為燃料直接燃燒，溫度一般控制在1 100 ℃左右，該方法具有成本較低、設(shè)備簡單、處理效果較好等應(yīng)用優(yōu)勢，不過高溫燃燒也容易引發(fā)二次污染；熱力燃燒主要是借助熱力交換器，對有機(jī)廢氣進(jìn)行升溫加熱處理，廢氣處理效率可達(dá)到95%以上，與直接燃燒相比，運(yùn)用該方法可以進(jìn)一步減少能源消耗；催化燃燒則是利用催化劑在溫度較低的情況下對有機(jī)廢氣進(jìn)行加熱處理，并在促進(jìn)有機(jī)廢氣與催化劑發(fā)生氧化分解反應(yīng)的過程中，實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣的有效凈化。在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，該方法能耗較低、凈化效率高、無二次污染等優(yōu)勢較為明顯。但是在應(yīng)用催化燃燒法時(shí)，對操作工藝和運(yùn)行條件的要求比較高，因此，在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，要加強(qiáng)對處理過程的管控，防止催化劑中毒、經(jīng)濟(jì)效益差等問題出現(xiàn)[4]。催化燃燒處理工藝流程如圖1所示。

圖1 催化燃燒處理工藝流程

2.4 膜分離法

膜分離法主要是利用有機(jī)物分子和空氣通過高分子膜的溶解擴(kuò)散速度不同，實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣污染物的有效分離。該方法在低通量、濃度高的有機(jī)廢氣處理中應(yīng)用較多，并且具有高效低耗、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，甚至還可以通過膜分離法對有機(jī)廢氣中的芳香烴、酮、胺、酸等有機(jī)化合物進(jìn)行回收，但在使用時(shí)也會受到膜通量比較小和使用過程易受污染的影響，因而對膜分離法在有機(jī)廢氣處理中的廣泛應(yīng)用造成極大制約。

2.5 生物處理法

利用生物法處理有機(jī)廢氣，主要是利用微生物的新陳代謝作用，實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣碳氮源的氧化分解，并在將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為水、無機(jī)物等無害物質(zhì)中，取得較為理想的效果。該方法在大氣量、低濃度有機(jī)廢氣處理中應(yīng)用較為廣泛，并且使用時(shí)還會運(yùn)用生物滴濾塔、生物洗滌器等，因而安全性較高、高效環(huán)保、無二次污染等優(yōu)勢十分明顯，不過使用過程也會受到微生物代謝速率較慢的影響，導(dǎo)致有機(jī)廢氣的凈化速度不高，并且運(yùn)行過程中還要加強(qiáng)對溫度和pH值的控制，以達(dá)到保證微生物活性和提高處理效果的目的。

2.6 光催化氧化法

光催化氧化法處理廢氣，主要是利用TiO2、ZnO、CdS等催化材料的光催化活性，在紫外線照射下促使其產(chǎn)生氧化性較強(qiáng)的自由基活性物質(zhì)，并將吸附在表面的有機(jī)物氧化成水、二氧化碳等無害物質(zhì)。該方法在實(shí)際運(yùn)用中，處理效果好、能耗較低、反應(yīng)效率高等優(yōu)勢十分突出，不過光催化氧化法會受到紫外光吸收范圍較窄的影響，使光能利用率較低，并對有機(jī)廢氣處理效果帶來不利影響[5]。

2.7 脈沖電暈法

在有機(jī)廢氣處理中應(yīng)用脈沖電暈法，主要是通過前沿陡峭、脈沖窄的高壓脈沖電暈放電，使其在常溫常壓下產(chǎn)生大量高能電子或O、OH等活性離子，在與有機(jī)物分子發(fā)生化學(xué)氧化反應(yīng)時(shí)，C-C、C-H等化學(xué)鍵就會遭受到破壞，從而促使污染物降解為二氧化碳、水等無害物質(zhì)。這種方法較適用于處理低濃度和大流量的二甲苯廢氣，實(shí)際去除率可以達(dá)到87%，不過操作過程也容易受到技術(shù)復(fù)雜、成本過高等因素的影響，因而極大地制約了脈沖電暈法的推廣應(yīng)用。

2.8 低溫等離子技術(shù)

低溫等離子技術(shù)是一種有機(jī)廢氣處理的新技術(shù)，主要是通過高壓脈沖放電，得到大量高能電子、自由基等活性離子，在對其進(jìn)行低溫處理后轉(zhuǎn)化為固液氣態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物的有效降解，并將其轉(zhuǎn)化為無害、低害物質(zhì)。該方法適用于對大風(fēng)量和低濃度有機(jī)廢氣的處理，污染物去除率高、副產(chǎn)物產(chǎn)生少、能源消耗較低等應(yīng)用優(yōu)勢明顯，不過該方法的運(yùn)用需要投入較高的成本。

3 有機(jī)廢氣治理有效措施探討

3.1 加大宣傳教育力度

對有機(jī)廢氣進(jìn)行治理時(shí)，僅靠環(huán)保部門發(fā)揮作用無法取得理想效果，還要積極做好宣傳教育工作，鼓勵(lì)企業(yè)、社會群眾踴躍參與，在壯大有機(jī)廢氣處理隊(duì)伍和力量的同時(shí)，有機(jī)廢氣的處理效果就會得到明顯提升[6]。相關(guān)部門可以充分利用電視廣播、微博微信等新舊媒體手段，圍繞有機(jī)廢氣來源、產(chǎn)生危害、防治手段等，對有機(jī)廢氣處理工作進(jìn)行廣泛宣傳，甚至還可以組建專門隊(duì)伍，深入到工業(yè)企業(yè)和社會群體中，發(fā)放有機(jī)廢氣治理宣傳教育手冊，并根據(jù)企業(yè)及地區(qū)存在的有機(jī)廢氣問題，在治理措施上進(jìn)行針對性指導(dǎo)，這不僅可以提高所在地區(qū)企業(yè)、群眾對有機(jī)廢氣治理的重視程度，還能在開展有機(jī)廢氣治理工作時(shí)吸引地方企業(yè)及群眾的主動(dòng)參與和配合，從而促進(jìn)有機(jī)廢氣治理工作更加順利、高效、高質(zhì)地展開。

3.2 完善法律規(guī)章制度

在健全、完善的法律規(guī)章制度引導(dǎo)下，有機(jī)廢氣治理工作也能更加科學(xué)、規(guī)范地展開，然而有機(jī)廢氣治理法律規(guī)章制度還有待進(jìn)一步完善，為實(shí)際工作開展提供有力指導(dǎo)，使有機(jī)廢氣治理成效也能得到極大保障[7]。在實(shí)際操作中，可以依照《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》、《中華人民共和國大氣污染防治法》等法律法規(guī)，建立和完善有機(jī)廢氣治理體系，比如《揮發(fā)性有機(jī)物污染防治技術(shù)政策》、《吸附法工業(yè)有機(jī)廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》、《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》等，使有機(jī)廢氣治理工作更加有條不紊地展開。同時(shí)將責(zé)任、考核、獎(jiǎng)懲等機(jī)制融入到其中，在深化各部門有機(jī)廢氣治理工作職責(zé)意識的同時(shí)，將所開展的各項(xiàng)有機(jī)廢氣治理工作貫徹落實(shí)到實(shí)處，能夠針對發(fā)生的問題快速完成追責(zé)，防止類似問題再次發(fā)生。

3.3 推動(dòng)企業(yè)的創(chuàng)新升級

有機(jī)廢氣的主要來源是工業(yè)生產(chǎn)，比如化工行業(yè)有機(jī)合成反應(yīng)設(shè)備排氣、印刷行業(yè)印墨中有機(jī)溶劑等，由于這些廢氣來源十分廣泛，加大了有機(jī)廢氣的治理難度，特別是在處理大氣量和濃度高的有機(jī)廢氣時(shí)，經(jīng)常會受到技術(shù)水平的影響，導(dǎo)致有機(jī)廢氣治理效果不佳[8]。為了從根本上解決有機(jī)廢氣問題，就要高度重視工業(yè)企業(yè)改革創(chuàng)新工作，在推動(dòng)工業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級和綠色生產(chǎn)的同時(shí)，有機(jī)廢氣排放量就會急劇減少。環(huán)保部門可以指導(dǎo)企業(yè)了解和分析自身的實(shí)際生產(chǎn)情況，緊跟時(shí)代發(fā)展步伐，引進(jìn)先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備和最新的工藝技術(shù)，在提高實(shí)際工作效率的基礎(chǔ)上，減少有機(jī)廢氣的產(chǎn)生。同時(shí)從開展綠色生產(chǎn)入手，對現(xiàn)行生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化完善，并適當(dāng)提高有機(jī)廢氣的排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，要進(jìn)一步促進(jìn)工業(yè)企業(yè)深化改革，并在實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新升級中走向可持續(xù)發(fā)展道路，使所涉及到的有機(jī)廢氣排放量也會不斷減少。

3.4 加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新研究

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種先進(jìn)技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域也得到了十分廣泛的應(yīng)用，并且取得了較好的防治效果。有機(jī)廢氣處理較常用的技術(shù)包括吸收法、吸附法、燃燒法等，雖然可以取得一定效果，但是容易引發(fā)二次污染，并且隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，有機(jī)廢氣的成分也愈來越復(fù)雜，繼續(xù)采用傳統(tǒng)處理方法已經(jīng)無法保障最終的處理效果。因此要與時(shí)俱進(jìn)，加大對有機(jī)廢氣處理技術(shù)創(chuàng)新的研究力度，一方面可以在有機(jī)廢氣處理中，將吸收法、吸附法、燃燒法等聯(lián)合起來使用，這樣既能夠有效彌補(bǔ)各自方法的不足，又能夠提高有機(jī)廢氣的處理效率和效果；另一方面則是要加大對有機(jī)廢氣處理技術(shù)的研發(fā)力度，使微波催化氧化技術(shù)、低溫等離子技術(shù)等在有機(jī)廢氣處理中能夠得到廣泛應(yīng)用，這不僅可以提高有機(jī)廢氣處理技術(shù)的水平，還能提升實(shí)際處理效果[9]。

3.5 重視環(huán)境監(jiān)測工作

做好環(huán)境監(jiān)測工作，可以及時(shí)把握地區(qū)有機(jī)廢氣的排放情況，并根據(jù)所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)信息，助力有機(jī)廢氣處理工作能夠更加有針對性地進(jìn)行，同時(shí)也能使實(shí)際治理效果得到有力保障。在實(shí)際操作中，需要對地方有機(jī)廢氣的排放情況進(jìn)行全面細(xì)致地了解，并將注意力集中到地方工業(yè)結(jié)構(gòu)及實(shí)際分布情況等方面，通過組織環(huán)保部門及時(shí)開展環(huán)境監(jiān)測工作，可以促進(jìn)有機(jī)廢氣得到更好地處理。為了有效應(yīng)用現(xiàn)代化環(huán)境監(jiān)測儀器設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、通信技術(shù)等，在積極打造地區(qū)環(huán)境監(jiān)測工作平臺的同時(shí)，要不斷提高環(huán)境監(jiān)測工作的效率和水平，甚至還可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺對所監(jiān)測到的有機(jī)廢氣數(shù)據(jù)信息進(jìn)行快速傳遞和精準(zhǔn)分析，然后通過制定極具針對性的防治策略，提升有機(jī)廢氣的處理效果[10]。

4 結(jié)語

為了有效處理有機(jī)廢氣，需要對有機(jī)廢氣的來源、成分及危害進(jìn)行細(xì)致地了解，并結(jié)合實(shí)際情況采用吸收法、吸附法、燃燒法、生物法、膜分離法等，對有機(jī)廢氣進(jìn)行分解、凈化。同時(shí)，相關(guān)部門還要加大對有機(jī)廢氣處理的宣傳教育、并且要重視環(huán)境監(jiān)測、促進(jìn)企業(yè)升級、加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新等，只有這樣，才可以進(jìn)一步提升有機(jī)廢氣的處理效果，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對自然生態(tài)環(huán)境的有效保護(hù)。