化工企業(yè)有機(jī)廢氣治理技術(shù)

孫軍紅

（江蘇中升太環(huán)境技術(shù)有限公司，江蘇 蘇州 215000）

化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中，必須要加強(qiáng)安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)，全面分析生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種有機(jī)廢氣。目前化工企業(yè)排放的廢氣主要有廢氣油霧、甲苯以及二甲苯等，這些廢氣具有毒性、易燃或易爆等特點(diǎn)，如果直接排放，將會(huì)對(duì)所在區(qū)域的氣候以及當(dāng)?shù)氐纳瞽h(huán)境造成極大危害。因此，加強(qiáng)對(duì)廢氣的科學(xué)治理，對(duì)于化工企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，以及優(yōu)化廢氣物處理技術(shù)具有重要的意義[1]。同時(shí)化工企業(yè)還要積極利用先進(jìn)技術(shù)，有效減少有機(jī)廢氣的排放，并提高廢氣的處理效率，全面減少化工生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成的破壞。目前多數(shù)企業(yè)普遍采用的方法是廢氣去除技術(shù)和回收技術(shù)，主要包括光催化技術(shù)、等離子技術(shù)以及微生物技術(shù)等。有機(jī)廢氣處理通常采用的是物理方法，通過改變壓力或溫度，達(dá)到有效去除有機(jī)廢氣的目標(biāo)。

1 化工企業(yè)產(chǎn)生的有機(jī)廢氣

有機(jī)廢氣是化工企業(yè)生產(chǎn)中排放的有機(jī)物氣體，隨著化工企業(yè)向自動(dòng)化方向發(fā)展，其生產(chǎn)中產(chǎn)生的氣體成分越來越復(fù)雜，并含有大量的無機(jī)物質(zhì)和大分子氣體，因此化工企業(yè)有機(jī)廢氣的凈化過程較為復(fù)雜。目前有機(jī)廢氣主要有甲醛、二甲苯、丙酮以及甲烷等，如果有機(jī)廢氣是酸性物質(zhì)，容易與空氣中的水汽結(jié)合形成酸雨。而醇類以及某些碳?xì)浠衔锞哂幸妆?，醛類中的甲醛是?yán)重的致癌物，如果未經(jīng)處理就直接排放，將會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。這些廢氣的危害不是單一存在的，它們會(huì)在大氣環(huán)境中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其衍生物會(huì)造成更嚴(yán)重的環(huán)境污染。一些有機(jī)廢氣長期與動(dòng)植物接觸，會(huì)使動(dòng)植物的基因發(fā)生改變，并對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。有毒物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致附近居民患上嚴(yán)重的呼吸道疾病而影響身體健康。同時(shí)，隨著化工企業(yè)的全面發(fā)展，有機(jī)廢氣的排放量也在逐年增加，大量的氣體排放造成生態(tài)環(huán)境的破壞，而且化學(xué)氣體的過多排放也是一種資源浪費(fèi)。因此，如何將這些有機(jī)廢氣回收并再利用是企業(yè)發(fā)展中需要著重研究的內(nèi)容，因?yàn)橛袡C(jī)廢氣的回收利用可以有效減少其對(duì)環(huán)境的污染。

2 化工企業(yè)有機(jī)廢氣的特點(diǎn)及影響

2.1 易燃易爆性

通過對(duì)化工企業(yè)生產(chǎn)中所用材料、成品的成分及產(chǎn)品的性質(zhì)進(jìn)行分析可知，易燃易爆特點(diǎn)是化工企業(yè)排放廢氣的主要特征。該特性導(dǎo)致廢氣在處理、儲(chǔ)存過程中存在巨大的安全隱患，同時(shí)對(duì)化工企業(yè)的安全生產(chǎn)也造成了一定影響?；どa(chǎn)中常見的有機(jī)廢棄物是油類、碳?xì)浠衔镆约巴闊N有機(jī)物，在生產(chǎn)和排放過程中，這些物質(zhì)非常容易與可燃物質(zhì)接觸引起火災(zāi)，爆炸事故經(jīng)常發(fā)生在高危的化工企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。因此，化工企業(yè)在生產(chǎn)中要全面分析所用材料的使用特點(diǎn)，明確相關(guān)材料和成品的爆炸特征，并采取有效的預(yù)防和處理措施，避免安全事故的發(fā)生，減少對(duì)環(huán)境及生產(chǎn)運(yùn)行的影響，降低化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。此外，火災(zāi)或爆炸燃燒產(chǎn)生的燃燒粉塵和物質(zhì)對(duì)居民的身體健康、空氣質(zhì)量以及農(nóng)作物的生長都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，因此，化工企業(yè)必須加強(qiáng)對(duì)有機(jī)廢氣凈化技術(shù)的全面研究和應(yīng)用。有機(jī)廢氣處理是一項(xiàng)非常復(fù)雜且長期的工作，也是阻礙社會(huì)及化工企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問題。

2.2 氣體的水溶性

通過對(duì)化工廢氣理化性質(zhì)的分析得知，大部分有機(jī)廢氣都具有一定的水溶性?；て髽I(yè)有機(jī)廢氣分析主要包括對(duì)廢氣的水溶性和排放方式的分析，通過對(duì)有機(jī)廢氣分布模式進(jìn)行分析，其有機(jī)廢氣的水溶性具有一定的雙向效應(yīng)，此種氣體的處理難度較大，凈化循環(huán)時(shí)間短，同時(shí)這種有機(jī)廢氣易造成水域雙重污染。由于有機(jī)廢氣具有非點(diǎn)源和點(diǎn)源雙重污染，因而其處理成本也相應(yīng)較高。如果不進(jìn)行合理治理將會(huì)造成水污染，對(duì)當(dāng)?shù)貐^(qū)域的漁業(yè)和用水產(chǎn)生嚴(yán)重地影響，同時(shí)對(duì)區(qū)域環(huán)境造成嚴(yán)重地破壞。

2.3 有毒有害性

有毒有害廢氣是化工廠常見的揮發(fā)性有機(jī)化合物，如氰、芳烴等物質(zhì)等，這些氣體會(huì)對(duì)居民的健康和環(huán)境造成嚴(yán)重的影響，并對(duì)經(jīng)濟(jì)和公共秩序產(chǎn)生影響。如甲醛、各類氰化物、有機(jī)細(xì)菌等在傳播中會(huì)對(duì)人體造成危害，如長期處于甲醛環(huán)境中，就會(huì)極大地增加人類患癌的風(fēng)險(xiǎn)。而有毒有害廢氣的排放也使企業(yè)增加了巨大的經(jīng)濟(jì)成本，影響了化工企業(yè)的正常發(fā)展。如果出現(xiàn)泄漏問題還會(huì)對(duì)社會(huì)造成惡劣影響，如某研究所發(fā)生氣體泄漏事故，導(dǎo)致周圍環(huán)境中出現(xiàn)大量的布魯氏菌病，影響了居民的出行和健康，并直接影響了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的正常運(yùn)行。

3 化工企業(yè)有機(jī)廢氣的處理現(xiàn)狀

有機(jī)廢氣是化工廠在生產(chǎn)中排放的有害氣體，其處理過程比較復(fù)雜和困難，目前我國也在加大力度研究有害氣體的處理方法。由于化工企業(yè)的廢氣具有毒性，易在空氣中擴(kuò)散，人體直接吸入會(huì)對(duì)健康水平造成影響[2]，如損害神經(jīng)系統(tǒng)，引起呼吸困難和中毒，引起人體的不適，甚至導(dǎo)致死亡。化工企業(yè)產(chǎn)生的氣體不僅會(huì)對(duì)人體造成傷害，有的氣體還會(huì)對(duì)大氣層造成破壞，影響大氣及水資源的生態(tài)平衡，對(duì)周圍環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。因此化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中，必須要對(duì)廢氣進(jìn)行妥善處理，確保其生產(chǎn)向環(huán)保方向發(fā)展。從總體上看，目前的有機(jī)廢棄物處理工藝相對(duì)復(fù)雜，技術(shù)也比較落后，不符國家規(guī)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前化工企業(yè)在回收有機(jī)廢氣時(shí)，采用較多的方法是活性炭吸附方法，其優(yōu)點(diǎn)是處理成本較低、操作簡單，缺點(diǎn)是對(duì)于高濃度的有機(jī)氣體不能實(shí)現(xiàn)高純度凈化，造成排放量超標(biāo)。在激烈的市場競爭中，化工企業(yè)需要增加生產(chǎn)設(shè)備以提高經(jīng)濟(jì)益，但同時(shí)卻忽視了對(duì)有害氣體的處理。一些企業(yè)由于技術(shù)人員和資源相對(duì)匱乏，使生產(chǎn)中的許多廢氣測量設(shè)備得不到及時(shí)更新，因而無法獲得準(zhǔn)確的廢氣監(jiān)測結(jié)果，不能滿足化工企業(yè)當(dāng)前對(duì)生產(chǎn)和環(huán)境治理的要求。

4 化工企業(yè)生產(chǎn)中對(duì)有機(jī)廢氣的控制和處理方法

4.1 物理方法

物理方法是通過吸附和過濾作用實(shí)現(xiàn)對(duì)有害物質(zhì)的處理。吸附方法的應(yīng)用比較廣泛，其原理是基于吸附材料的特性。為去除吸附材料中的物質(zhì)，并實(shí)現(xiàn)廢氣的回收利用，需要相關(guān)技術(shù)人員開發(fā)新型的吸附技術(shù)，包括吸附還原技術(shù)、濃縮技術(shù)、活性炭再生技術(shù)等[3]。吸附還原和濃縮技術(shù)是針對(duì)吸附溶劑的還原設(shè)計(jì)的，由于溶劑的消耗量高，二次利用可降低實(shí)際的生產(chǎn)成本?；钚蕴渴悄壳胺浅?yōu)良的吸附材料，與分子篩材料對(duì)比，活性炭具有成本低、應(yīng)用范圍廣、吸附能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。雖然用于大規(guī)模廢氣凈化的成本較低，但對(duì)于企業(yè)也是巨大的成本支出，并且多數(shù)化工企業(yè)不具備二次處置技術(shù)。為有效降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，促進(jìn)企業(yè)處理有機(jī)廢氣的積極性，應(yīng)合理創(chuàng)建廢氣集中和再生產(chǎn)基地，同時(shí)需要建立大型的碳和溶劑的凈化處理系統(tǒng)，使廢氣處理技術(shù)得到高效運(yùn)用。

4.2 生物處理技術(shù)

生物處理技術(shù)是將微生物引入廢氣排放處理過程中，以破壞廢氣中的有機(jī)污染物。這種技術(shù)主要是對(duì)菌株進(jìn)行改良，并優(yōu)化菌株生存環(huán)境條件，以增加細(xì)菌物種對(duì)有機(jī)物的降解速率。其原理是利用微生物的代謝，將廢氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)，再通過微生物吸收和降解液態(tài)物質(zhì)，并將污染物分解成無污染的無機(jī)物?；て髽I(yè)對(duì)廢氣的生物處理需要通過高壓鼓風(fēng)機(jī)，將冷凝罐、反應(yīng)罐等設(shè)備中的廢氣排出，然后進(jìn)行清洗。廢氣可通過專用管道運(yùn)送到生物凈化處理裝置中，經(jīng)氧化、生物填料等進(jìn)行生物吸附處理，使凈化后的氣體再通過排風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)入大氣。該技術(shù)通過控制廢氣中有機(jī)物的濃度，利用生物系統(tǒng)中微生物的活性，以微生物的吸附、降解代謝實(shí)現(xiàn)對(duì)廢氣的凈化處理目標(biāo)。生物處理技術(shù)的缺點(diǎn)是處理效率會(huì)受到微生物活性的影響，難以保證高效率廢氣處理的持續(xù)運(yùn)行，同時(shí)生物處理中的菌群培養(yǎng)也需要投入大量的時(shí)間和資金。

4.3 化學(xué)處理技術(shù)

利用化學(xué)方法進(jìn)行廢氣處理更加靈活，目前催化處理方法的使用較為普遍。使用該技術(shù)可使廢氣經(jīng)燃燒產(chǎn)生二氧化碳和水，因此其產(chǎn)物對(duì)環(huán)境無害。在進(jìn)行催化燃燒反應(yīng)時(shí)，可利用吸附技術(shù)將廢氣吸附到催化室中，再利用催化室高溫、高活性的催化環(huán)境，對(duì)廢氣進(jìn)行燃燒。該技術(shù)對(duì)不同廢氣的應(yīng)用效果不同，由于催化劑的種類多，需要根據(jù)排放廢氣的實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇。隨著催化反應(yīng)處理技術(shù)的發(fā)展，催化劑的生產(chǎn)規(guī)模有了很大提高，催化劑的種類也在不斷增多，因而促進(jìn)了催化技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。由于催化燃燒技術(shù)的凈化效率高，可對(duì)廢氣進(jìn)行大規(guī)模處理，因此，目前已成為大型化工企業(yè)應(yīng)用比較廣泛的廢氣處理技術(shù)之一。隨著新技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了利用高壓放電產(chǎn)生的高能電子破壞有機(jī)氣體化學(xué)鍵的方法，并通過化學(xué)取代反應(yīng)，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無害的無機(jī)物，實(shí)從而現(xiàn)了對(duì)廢氣的無害化處理?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化方法比物理處理更為復(fù)雜，但該方法在化工企業(yè)有機(jī)廢氣處理效果和效率上更占有優(yōu)勢。

5 化工企業(yè)優(yōu)化有機(jī)廢氣治理效果的措施

5.1 加強(qiáng)有機(jī)廢氣處理設(shè)備的更新

化工企業(yè)的有機(jī)廢氣處理設(shè)備是進(jìn)行廢氣處理的重要載體，無論是使用物理、化學(xué)還是生物處理方法，都要配備足夠的儀器和設(shè)備。因此，應(yīng)支持和幫助相關(guān)化工企業(yè)進(jìn)行有機(jī)廢氣處理設(shè)備的投入和更新，加快先進(jìn)處理設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用。同時(shí)也要對(duì)一些高能耗、低效率的設(shè)備進(jìn)行高效改造。總體來說，化工企業(yè)有機(jī)廢氣的處理設(shè)備目前依靠進(jìn)口的比例較大，而且國內(nèi)化工廠生產(chǎn)設(shè)備的使用沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)不兼容，嚴(yán)重影響了有機(jī)廢氣的治理效率，降低了化工企業(yè)進(jìn)行廢氣治理的積極性[4]。因此，在政府的支持下，需要不斷改善當(dāng)前廢氣處理設(shè)備生產(chǎn)領(lǐng)域的現(xiàn)狀，提高本地企業(yè)的競爭力，并降低有機(jī)廢氣凈化設(shè)備的價(jià)格，確保這些設(shè)備可以逐步在中小型化工企業(yè)中得到全面推廣及應(yīng)用。另外，要加強(qiáng)對(duì)有機(jī)污染物的治理，并加快對(duì)相關(guān)處理設(shè)備的研發(fā)，降低設(shè)備的采購和生產(chǎn)成本，這也是解決廢氣污染治理、促進(jìn)化工企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。

5.2 加強(qiáng)對(duì)化工企業(yè)有機(jī)廢氣排放的綜合治理

大型化工企業(yè)雖然有經(jīng)濟(jì)實(shí)力進(jìn)行有機(jī)廢氣的處理，但仍需要政府相關(guān)部門進(jìn)行監(jiān)督，以防止部分企業(yè)為節(jié)省生產(chǎn)經(jīng)營成本，擅自取消廢氣處理環(huán)節(jié)。相關(guān)管理部門一旦發(fā)現(xiàn)有機(jī)廢氣處理中存在問題，就要及時(shí)進(jìn)行監(jiān)管和處罰。同時(shí)也要向中小型化工企業(yè)提出明確的有機(jī)廢氣治理要求，在生產(chǎn)中要遵守相關(guān)法律規(guī)定，并通過對(duì)企業(yè)的支持，提升化工企業(yè)有機(jī)廢氣的治理水平。對(duì)于重化工企業(yè)，可以適當(dāng)提供環(huán)保補(bǔ)貼，引導(dǎo)企業(yè)走環(huán)保發(fā)展之路，促進(jìn)化工企業(yè)在提高環(huán)保意識(shí)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

6 結(jié)語

綜上所述，化工企業(yè)進(jìn)行有機(jī)廢氣處理是個(gè)持續(xù)的過程，對(duì)企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展和區(qū)域生態(tài)環(huán)境的改善以及生產(chǎn)優(yōu)化具有重要作用。從目前的有機(jī)廢氣凈化狀況來看，有機(jī)廢氣吸附技術(shù)是較為成熟的廢氣處理技術(shù)，但同時(shí)也存在設(shè)備容量不足的問題，需要大量的再生吸附來解決實(shí)際運(yùn)行問題，這在一定程度上限制了該技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。而生物處理技術(shù)運(yùn)行成本較低、能耗低，并且在處理過程中沒有二次污染，可滿足不同生產(chǎn)企業(yè)的廢氣處理要求，因此具有良好的應(yīng)用前景。隨著生物處理技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)提升和改善對(duì)不同廢氣的處理能力，以有效提高化工企業(yè)有機(jī)廢氣的處理效率。在有機(jī)廢氣治理技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，還需要不斷優(yōu)化設(shè)備的使用，加強(qiáng)設(shè)備的投入和更新?；て髽I(yè)要全面分析有機(jī)廢氣治理技術(shù)的應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)和環(huán)境治理的共同發(fā)展。