有機廢氣污染防治技術及其進展研究

陳詩雨

（南京大學環(huán)境規(guī)劃設計研究院（江蘇）有限公司，江蘇 南京 210003）

引言

隨著時間的推移，人們對生態(tài)環(huán)境的日益重視，國家層面對生態(tài)環(huán)境保護的力度逐漸增強。當前，綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)已成為當代產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展趨勢。從有機廢氣處理現(xiàn)狀來看，一些地區(qū)仍然不重視有機廢氣的處理和凈化，這種現(xiàn)象不僅對生態(tài)環(huán)境造成破壞，而且會造成污染累積或二次/伴發(fā)環(huán)境污染事件，從而導致嚴重的生態(tài)破壞。有機廢氣是我國空氣污染的主要來源之一，工業(yè)的快速發(fā)展使有機廢氣的排放量迅速提高，且排放種類日趨復雜，其中包含各種碳氫化合物、醇類、醛類、酸類、酮類、胺類等；其工業(yè)來源也日益廣泛，涵蓋石化、塑料、玩具、紗線加工、家具、印刷、涂料等行業(yè)[1]。有機廢氣的成分也日趨復雜，大多數(shù)情況下含有一種或多種有毒污染物，例如含氧有機化合物，含氮、含硫、含鹵素和含磷有機化合物等。有機廢氣借助呼吸道、皮膚進入人體后，會對人體呼吸系統(tǒng)、血液、肝臟等系統(tǒng)和器官造成暫時或永久性的傷害。尤其是苯并芘多環(huán)芳烴可致癌。同時，有機廢氣還造成光化學煙霧、臭氧空洞、溫室效應、惡臭污染等環(huán)境問題。日常生活中，人們經(jīng)常受到工業(yè)有機廢氣的侵襲，隨著人們環(huán)保意識的增強，投訴也越來越多。因此，開發(fā)有機廢氣治理技術和設備十分必要。

1 有機廢氣治理技術概述

有機廢氣治理技術是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中重要的環(huán)境保護措施之一。有機廢氣指的是在工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含有機物的廢氣，其中包括揮發(fā)性有機物（VOCs）等物質(zhì)。這些有機廢氣如果沒有得到有效治理和處理，會對環(huán)境和人類健康造成嚴重影響。因此，研發(fā)和應用適用的有機廢氣治理技術至關重要。有機廢氣治理技術的核心目標是降低和控制有機廢氣的排放濃度，以減少對環(huán)境和人體的危害[2]。

1.1 吸附技術

吸附技術是常見的有機廢氣治理技術之一。它利用吸附劑吸附有機廢氣中的有害物質(zhì)，從而達到凈化空氣的目的。常用的吸附劑包括活性炭、分子篩等。吸附技術具有處理效率高、操作簡單等優(yōu)點。

1.2 催化氧化技術

催化氧化技術采用催化劑，促使有機廢氣中的有害物質(zhì)與氧氣發(fā)生氧化反應，從而轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)。催化氧化技術具有高效、高選擇性、適應性強等特點。

1.3 燃燒技術

燃燒技術是常用的有機廢氣治理技術之一。它通過將有機廢氣燃燒成二氧化碳和水，實現(xiàn)有機物的完全氧化，達到凈化的目的。燃燒技術適用范圍廣，處理效率高，但設備和能源消耗較大。

1.4 生物技術

生物技術利用微生物代謝活動來降解有機廢氣中的有害物質(zhì)，是一種環(huán)保、節(jié)能的治理技術。生物技術具有處理效果穩(wěn)定、操作簡單等優(yōu)點，適用于一些特定的有機廢氣治理場景。

1.5 膜分離技術

膜分離技術是一種物理分離方法，通過膜的選擇性滲透，將有機廢氣中的有害物質(zhì)分離出來。膜分離技術具有能耗低、操作簡便等特點。

不同的有機廢氣治理技術在實際應用中往往需要結(jié)合具體情況進行綜合應用，以達到更好的治理效果[3]?？傊袡C廢氣治理技術在環(huán)境保護和工業(yè)生產(chǎn)中起著重要作用。通過使用各種有機廢氣治理技術，可以有效減少有機廢氣對環(huán)境和人體健康的危害，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標。隨著科學技術的不斷進步和創(chuàng)新，更多先進的有機廢氣治理技術將得到研發(fā)和推廣，為保護環(huán)境做出貢獻。

2 有機廢氣治理過程中存在的問題

隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、資源密集型社會和生態(tài)文明建設的逐步推進，有機廢氣與生產(chǎn)和公共生活密切相關，其處理受到社會和公眾的高度重視。

2.1 污染防治技術相對落后

有機廢氣處理技術是保證企業(yè)有機廢氣污染防治達標運行的重要條件。我國有機廢氣處理一直沿用西方發(fā)達國家的技術和路線，雖然在實踐中逐步形成了具備自己特色的技術，但我國目前選用的技術與國外同時期的技術能力相比，還存在非常大的差距，主要存在能源消耗過多、利用率低、維護頻繁等問題，降低了有機廢氣處理企業(yè)的整體水平。同時，鑒于專業(yè)知識儲備不足，一些決策者盲目選擇與具體情況不符的有機廢氣處理方法和技術，使設備運維十分困難，二次污染物處理在經(jīng)濟及技術上不可行。另外，現(xiàn)階段我國嚴重缺乏高素質(zhì)的人才，涉及到工藝復雜、設施使用密集的有機廢氣處理案例時，大多數(shù)情況下無法保證有機廢物的達標處理及工業(yè)企業(yè)的長期健康運營[4]。

2.2 資金支持力度不夠

有機廢氣污染防治是一個系統(tǒng)工程，涉及土地供應和設備運維等各個方面，因此需要大量的資金投入。雖然多年來，我國對有機廢氣污染防治的投資給予了一定的政策支持，但仍無法滿足具體需求。用于處理有機廢氣的資源非常稀缺，因此不能完全依賴國外技術和相關模式，如依靠大規(guī)模建設來優(yōu)化生態(tài)環(huán)境。另外，有機廢氣處理企業(yè)建成后，運行維護成本非常高，致使一些處理設施長期閑置，有機廢氣處理效率低，環(huán)境空氣質(zhì)量得不到改善，企業(yè)環(huán)境效益持續(xù)下降，并逐步形成惡性循環(huán)。

3 有機廢氣處理的特點

有機廢氣處理旨在降低有機廢氣的排放濃度，減少對環(huán)境和人體健康的危害。有機廢氣處理具有以下特點。

3.1 復雜性

有機廢氣的組成復雜多樣，其中包括各種揮發(fā)性有機物（VOCs）。這些有機物的種類和濃度在不同的生產(chǎn)過程和行業(yè)中會有較大差異，導致有機廢氣處理技術需要具備一定的適應性和靈活性。

3.2 低濃度

有機廢氣通常以低濃度的形式排放，這使得有機廢氣處理技術對濃度的降低要求較高。處理低濃度有機廢氣需要采用高效的治理技術和設備，以確保達到排放標準。

3.3 高毒性

有機廢氣中的一些有機物具有較高的毒性，對人體和環(huán)境可能造成嚴重危害。因此，有機廢氣處理技術需要具備較高的處理效率，確保將有機物降解為無害物質(zhì)，避免對人體和環(huán)境產(chǎn)生負面影響。

3.4 多污染源

有機廢氣通常來自于多個污染源，如化工廠、印刷廠、噴漆車間等。這意味著有機廢氣處理技術要同時應對多個污染源，并采取相應的技術手段進行處理，以確保全面而有效的治理。

3.5 能耗與成本較高

有機廢氣處理過程中可能涉及到較高的能源消耗和運營成本。特別是對于一些高濃度、復雜組分的有機廢氣，治理設備和技術需要更多的能源支持和更高的投資成本。因此，有機廢氣處理技術需要在治理效果和經(jīng)濟可行性之間尋求平衡[5]。

3.6 政策壓力較大

隨著環(huán)境保護意識的增強，各國對有機廢氣排放的要求不斷提升。政府對有機廢氣排放的監(jiān)管越來越嚴格，對治理設備和技術的要求也越來越高。因此，企業(yè)需要密切關注環(huán)境政策的變化，并不斷更新和改進有機廢氣處理技術，以滿足法規(guī)的要求。

綜上所述，有機廢氣處理具有復雜性、低濃度、高毒性、多污染源、能耗與成本較高、政策壓力較大等特點。了解和應對這些特點，選擇合適的有機廢氣處理技術和措施，對于保護環(huán)境和人體健康具有重要意義。同時，相關部門也需要加強科技創(chuàng)新和行業(yè)合作，不斷推動有機廢氣處理技術的發(fā)展和進步。

4 有機廢氣污染防治的創(chuàng)新途徑

4.1 推廣及應用有機廢氣污染防治新技術

4.1.1 膜生物反應器

近年來，隨著膜生物反應器在我國的快速發(fā)展，這種反應器已逐漸用于處理有機氣體。在膜生物反應器的實際應用中，膜技術能夠與現(xiàn)有的微生物廢氣處理技術有效結(jié)合，從而有效提升有機廢氣處理效果并保持良好的分解效果。該方法的原理與化學吸收法類似，只不過鑒于生物膜的作用，水中的“化學吸收劑”能夠不斷再生。此法與化學吸收法相同，也受有機物在水中溶解度的影響。鑒于涉及到微生物的使用，廢氣和環(huán)境的溫度變化也會極大地妨礙設備的處理效果[6]。

4.1.2 微波吸收與解吸技術

該技術使用微波解吸代替熱解吸，可有效降低能耗，縮短解吸時間。微波吸收解吸技術是近年來新興的有機廢氣處理技術，使用微波吸收解吸技術能夠減少有機廢氣對周圍環(huán)境的污染，且操作較為簡單，大多數(shù)情況下都能使用，適合于需要處理有機廢氣的相關企業(yè)。

4.2 建立健全法律法規(guī)監(jiān)督體系

具體來說，一方面，相關部門應利用法律規(guī)定鼓勵企業(yè)合理處理有機廢氣，對不按要求處理有機廢氣的單位予以處罰，防止未經(jīng)處理的有機廢氣對生態(tài)造成危害。此外，還應借助相關法律法規(guī)規(guī)范企業(yè)在進行有機廢氣污染防治時的實施方法和排放路線，防止一些企業(yè)借助傳統(tǒng)實施標準表述的模糊性“鉆空子”，從而制約有機廢氣處理的綠色化。此外，傳統(tǒng)的有機廢氣處理評價體系存在缺陷，這會對有機廢氣處理突發(fā)事件和各種處理路線的實施造成負面影響。因此，相關部門應借鑒先進國家的有機廢氣處理評價體系，同時在現(xiàn)有的基礎上進行合理優(yōu)化，建立健全適合我國有機廢氣污染狀況的評價體系，確保有機廢氣處理的可行性。

4.3 加大相關資金投入

各地應充分發(fā)揮政府財政資金的引導作用，支持生態(tài)環(huán)境污染防治，確保一系列生態(tài)環(huán)境污染防治和保護工程順利開展。此外，還應構建政府、企業(yè)、社會多樣化的投資體系，逐步形成多樣化、多層次的投資渠道，對有機廢氣處理的生態(tài)環(huán)保效果予以技術保障，幫助企業(yè)減少額外的廢氣處理費用。

4.4 加強源頭管理

在有機廢氣處理過程中，很多企業(yè)只注重有機廢氣的處理，卻沒有注重對生產(chǎn)過程的有效管理。因此，要從源頭上治理有機廢氣，企業(yè)需要高度重視生產(chǎn)過程的管理。首先，企業(yè)應詳細分析有機廢氣成分，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，有效減少有機廢氣的產(chǎn)生；在實際管理工作中，要合理規(guī)劃工業(yè)生產(chǎn)，對揮發(fā)性化學品儲存進行有效管理，減少物資儲存帶來的問題；企業(yè)還應設立相應的管理機構，制定生產(chǎn)工藝和原材料儲運控制計劃，有效控制污染源的有機廢氣排放。同時，對于汽車、家具生產(chǎn)等企業(yè)，相關部門應督促其優(yōu)化生產(chǎn)原材料，盡量選用低VOC油漆、染料等[7]。

5 有機廢氣處理技術的進展

5.1 集中再生技術

集中再生技術能夠降低企業(yè)一次性投資和運營成本，以及建設和項目管理成本，促進達成污染物排放集中監(jiān)管。如果要凸顯集中再生技術的優(yōu)勢，企業(yè)應當從搭建平臺的角度與相關部門合作，以凸顯治理的重要性。

5.2 生物凈化技術

生物凈化技術已應用于有機廢氣的污染防治。該技術在發(fā)展過程中需要積累各種有機廢氣分類處理的效果數(shù)據(jù)，為實際應用奠定良好基礎。生物凈化技術應用范圍廣泛，在開展實際工作時，企業(yè)應當結(jié)合不同的有機物質(zhì)構建不同類型的有機協(xié)同處理數(shù)據(jù)模型，以保證該技術能夠適應需求并提升有機廢氣處理效率。生物法尚需進一步的實踐論證，但基于生物法具備良好的發(fā)展?jié)摿Γ瑧獙⑵淞腥胗袡C廢氣治理領域的主攻方向。

6 結(jié)語

綜上所述，有機廢氣污染防治刻不容緩，其對國家發(fā)展和社會穩(wěn)定具有重要的現(xiàn)實意義。相關部門需要繼續(xù)研究并分析各種方法和策略，加大有機廢氣污染防治力度，做好環(huán)保宣傳工作，構建扎實的監(jiān)管體系，以確保生態(tài)環(huán)境的健康和長遠發(fā)展。