工業廢氣中揮發性有機化合物的凈化技術

鐘朗丁 梁旭林

（廣州市杰人環保科技有限公司廣東廣州510800）

工業廢氣中揮發性有機化合物的凈化技術

鐘朗丁 梁旭林

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工業廢氣中揮發性有機化合物（VOCs）是污染環境空氣的主要污染物，這樣會在很大程度上危害人們的身體健康安全，為此加強工業廢氣中VOCs的凈化治理顯得尤為重要。目前，VOCs凈化技術主要包括冷凝法、吸收法、吸附法、燃燒法、生物法、等離子體法等，為了提高工業廢氣中VOCs凈化效果，應該從經濟性、可行性、合理性等多個方面選擇最合理的廢氣治理方案。

工業廢氣；揮發性有機化合物；凈化技術

揮發性有機物（VOCs）是工業廢氣中最主要的一種空氣污染物，有機廢氣是危害人體健康的重要污染物質，該種物質會和大氣中NO2發生反應產生O3，進而出現光化學煙霧，同時也會伴有很強烈的惡臭和異味，散發到空氣中，這樣會對人的呼吸道以及眼睛造成強烈刺激，也會導致急性毒性，在環境中容易破壞臭氧層，也容易出現易燃易爆事件。目前有很多種有機廢氣治理方法，文中主要針對工業廢氣中VOCs的凈化技術進行了幾點思考。

1 冷凝法

該種凈化技術的基本原理是不同溫度以及不同壓力下，氣態污染物的飽和蒸汽壓也會有很大不同，一旦增加大氣壓力或者降低溫度的情況下，可以凝結某些污染物，這樣就可以達到回收或者凈化的目的。冷凝法處理技術需要的操作條件以及設備相對而言較為簡單，而且回收物質純度相對較高，但是氣體凈化程度相對比較低，需要消耗較高的能量，對于濃度較低的廢氣凈化也是如此。對于高濃度有機廢氣凈化處理比較適合采用冷凝法，尤其是單純組分的氣體回收比較適用。冷凝法是燃燒或者吸附凈化的一種預處理方法，可有效減輕后期處理負擔。

2 吸收法以及吸附法

當前對于廢氣處理基本上很少會采用吸收治理法，主要是因為沒有選擇到合適的吸收劑。VOCs處理中已經廣泛應用到吸附法這種廢氣凈化技術。低濃度的有價值的有機廢氣一般主要采用吸附法回收，該法可以使有機廢氣成為有價值的資源。吸附法的去除率比較高，并不會造成二次污染，而且操作簡便，可以自動控制。但是這種凈化處理技術在吸附容量方面有很大局限性，而且對于高濃度有機氣體處理并不是非常適用。如果廢氣中混雜其他的有膠粒物質或者混有其他雜質的情況下，吸附劑很容易失效，吸附劑也需要再生。吸附法中最關鍵的是選擇最合適的吸附劑，吸附劑的細孔結構比較密集，而且內表面積比較大，其化學性質比較穩定、吸附性能也比較好，具有耐高壓、耐高溫、耐水、耐酸堿、破碎難度小、空氣阻力小等諸多優點。硅膠、活性氧化鋁以及活性炭等是目前比較常用的幾種吸附劑，如果含有氣溶膠雜質或粉塵、凈化復合性有機廢氣或者有機廢氣濃度比較高的情況下，一定要先采用堿洗、酸洗、水洗等多種方式對氣體進行預處理。如果氣體含有大量粉塵，一定要先除塵；如果是高溫有機廢氣，應該先采用冷卻、過濾降溫處理。

3 燃燒法

如果廢氣中含有較高濃度的可燃有害組分，或者這個組分燃燒熱值相對較高的情況下，可以直接采用燃燒法。想要有效維持燃燒的話，必須要求燃燒釋放的熱量可以補償向環境中散發的熱量。如果廢氣中的可燃有機組分相對較低的話，自身無法維持有效燃燒，可以選擇熱力燃燒，熱力燃燒過程中通過燃燒一些輔助染料，可以將溫度達到燃燒需要的溫度，這樣就可以氧化其中的氣體污染物。配焰燃燒系統以及離焰燃燒系統是目前最為常用的兩種燃燒方式。

4 生物凈化技術

該技術主要是基于微生物處理廢水的前提下發展起來的，和廢水生物處理技術不同的是，廢氣中的有機物可以先從氣相轉化到液相。有機廢氣采用生物法凈化處理的實質也就是將廢氣從氣相轉化到固相表面液膜或者液相，然后通過微生物將固相表面液膜或者液相表面液膜中的有機污染物進行降解。生物凈化技術的主要凈化原理是根據傳統氣體吸收雙膜理論提出的一種生物膜理論，生物反應器處理廢氣的流程主要有三個階段：（1）廢氣中有機污染物和水接觸，并且溶解。（2）有機污染物溶解在液膜中，在濃度差的作用下，有機污染物可以進一步擴散到生物膜中，這樣就可以捕獲、吸收其中的微生物。（3）有機污染物進入到微生物體內，在自身代謝過程中可以作為一種營養物質或者能源進行分解生成水、CO2等簡單的無機物或者細胞組成物質。

5 等離子體處理法

低溫等離子體處理法的基本作用原理是通過外加電場作用，介質放電的過程中會產生大量高能粒子，這些高能粒子會結合有機污染物分子發生一些比較復雜的化學反應，將有機污染物降解成一些無害、無毒的物質。電暈放電法、介質阻擋放電法以及電子束照射法等都是比較常用的低溫等離子體技術，這些處理方法并不會造成二次污染，而且耗能也比較低，在室溫條件下可以和催化劑發生反應，這樣有利于減少能源消耗。

工業廢氣中VOCs治理技術中，主要采用冷凝法對高濃度有機廢氣進行預處理，回收有機物。雖然吸附技術以及吸收技術是成熟合成型，然而因為該種治理技術的處理設備容量相對有限、吸附劑需要再生、需要處理吸收劑等諸多問題，在很大程度上會限制吸附技術以及吸收技術的應用。催化燃燒技術適用于高低濃度有機廢氣處理，同時具有凈化程度高、操作簡便、投資少、設備簡單等諸多優點，應用較為廣泛。等離子體法可常溫常壓下操作，去除率高、適應性強，運行管理方便，運行費用低，應用范圍廣。

[1]朱世勇.環境與工業氣體凈化技術［M］.北京：化學工業出版社，2001，502．

[2]李守信，宋劍飛.揮發性有機化合物處理技術的研究進展［J］.化工環保，2008，28（1）：1-7.