揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)發(fā)展研究

楊盛華

【摘 要】近年來隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和工業(yè)化，大氣污染問題日益突出，嚴(yán)重威脅人民群眾的身體健康和生態(tài)安全。我國不僅面臨傳統(tǒng)的大氣環(huán)境污染問題，而且也面臨揮發(fā)性有機(jī)污染物（VOCs）污染的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此，對(duì)揮發(fā)性有機(jī)污染物（VOCs）的治理勢在必行。在本文當(dāng)中，就將對(duì)VOCs治理技術(shù)進(jìn)行論述。

【關(guān)鍵詞】揮發(fā)性；有機(jī)廢氣；治理；技術(shù)

一、揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)的分析

1.1利用直接燃燒法處理揮發(fā)性有機(jī)廢棄

直接燃燒法就是使揮發(fā)性有機(jī)廢氣利用燃?xì)饣蛉加偷容o助燃料將干燥后高濃度的有機(jī)廢氣通過引風(fēng)機(jī)直接送入廢氣焚燒爐，有機(jī)廢氣首先進(jìn)入換熱器進(jìn)行預(yù)熱，然后進(jìn)入爐膛，在燃燒機(jī)的火焰高溫（680～760℃）作用下，使VOCs分解成二氧化碳和水。使用此類方法工藝簡單、投資費(fèi)用低，適用于高濃度、小風(fēng)量的廢氣，但對(duì)安全技術(shù)、操作要求較高，又由于這種燃燒方法必須保證在高溫狀態(tài)下進(jìn)行，很容易產(chǎn)生NOx化合物，這種化合物會(huì)使得燃燒結(jié)果產(chǎn)生二次污染物。

1.2利用催化燃燒法處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣

催化燃燒法是把有機(jī)加熱到150-300℃時(shí)，在催化劑的作用下進(jìn)行的無火焰燃燒法。通過把廢氣加熱，經(jīng)催化燃燒轉(zhuǎn)化成無害無臭的二氧化碳和水。采用這種方法由于起燃溫度較低，可以避免產(chǎn)生NOx二次污染物，更為環(huán)保。但是處理費(fèi)用高、投資較大。適用于高溫或高濃度的有機(jī)廢氣。

1.3利用吸附法處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣

利用吸附法處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣的原理是，由于吸附劑具有微孔結(jié)構(gòu)，可以將揮發(fā)性有害物質(zhì)吸附在吸附劑表面，從而使有機(jī)物從主體中分離出來。這種方法適用于治理中、高濃度的VOCs，對(duì)于低濃度的VOCs沒有很明顯的處理效果。

1.4利用生物法處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣

生物處理法是利用生物過濾法處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣，這種廢氣主要來源于市政污染、工業(yè)生產(chǎn)以及污泥處理等等。生物過濾法處理的是比較低濃度的揮發(fā)性有機(jī)廢氣，揮發(fā)性有機(jī)氣體通過生物濾床的處理作用，與生物膜填料發(fā)生反應(yīng)，從而產(chǎn)生CO2和H2O，然后直接排放在空氣中。

二、揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)進(jìn)展和應(yīng)用

2.1微波催化氧化技術(shù)

伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，微波催化氧化技術(shù)作為一種高科技的治理技術(shù)，該種治理技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，它能夠與傳統(tǒng)的填料吸附技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合，進(jìn)而使得揮發(fā)性有機(jī)廢氣的治理能力得以提升，運(yùn)用該種辦法，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)解吸治理方法向著微波解吸治理辦法的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而使得VOCs處理效果的極大提升。在對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣進(jìn)行治理的過程當(dāng)中，運(yùn)用該治理技術(shù)，不僅僅可以將揮發(fā)性有機(jī)廢氣的吸附與解吸時(shí)間縮短，同時(shí)運(yùn)用微波催化氧化技術(shù)對(duì)VOCs進(jìn)行治理能夠減少各個(gè)能源的浪費(fèi)與消耗，使得處理廢氣的費(fèi)用得以減少，提升處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣的能力。

2.2活性炭吸附-催化燃燒治理技術(shù)

伴隨著時(shí)代的不斷發(fā)展創(chuàng)新，活性炭吸附-催化燃燒技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，相較于傳統(tǒng)的碳吸附技術(shù)，其具備的吸附能力更強(qiáng)。活性炭纖維治理技術(shù)的工作原理為先使用活性炭對(duì)VOCs進(jìn)行吸附與濃縮，活性炭的吸附達(dá)到一個(gè)飽和的狀態(tài)時(shí)應(yīng)當(dāng)將催化燃燒相關(guān)設(shè)備進(jìn)行啟動(dòng)，同時(shí)運(yùn)用熱空氣局部加熱活性炭吸附床，從吸附床中吸出的較高濃度的廢氣就能夠在催化反應(yīng)床當(dāng)中發(fā)生相應(yīng)的氧化反應(yīng)，進(jìn)而達(dá)到去除揮發(fā)性有機(jī)廢氣的目標(biāo)。當(dāng)活性炭的再生次數(shù)達(dá)到一定數(shù)量之后，活性炭的吸附能力會(huì)發(fā)生明顯的降低。活性炭纖維治理技術(shù)是當(dāng)今處理VOCs當(dāng)中運(yùn)用得最多的辦法，對(duì)苯類廢氣具備較好的吸附能力，但是對(duì)烴類廢氣的吸附能力相對(duì)而言較差。然而，該種技術(shù)的運(yùn)行成本相對(duì)比較高，倘若環(huán)境的濕度較大，活性炭吸附-催化燃燒技術(shù)則不適用。

2.3光催化氧化技術(shù)

在眾多揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)當(dāng)中的光催化氧化技術(shù)指的是在一定波長光照下，運(yùn)用催化劑當(dāng)中光催化這一性質(zhì)，將“電子-空穴”（高能粒子）對(duì)激發(fā)出來，“電子-空穴”對(duì)和氧、水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生具備強(qiáng)氧化能力的自由基活性物質(zhì)，將有機(jī)物氧轉(zhuǎn)化為水與二氧化碳。Alberi-cial發(fā)現(xiàn)的納米TiO2具備吸附能力強(qiáng)、無毒、較高的紫外線吸收率、來源寬廣、抗光腐蝕性、價(jià)格較為低廉、高催化活性、化學(xué)穩(wěn)定性較高等優(yōu)點(diǎn)。納米TiO2可以在常溫常壓下將空氣直接當(dāng)作氧化劑，進(jìn)而能夠使各種有害氣體分解為對(duì)環(huán)境無害的氣體，避免了二次污染的發(fā)生，在紫外線輻射這一條件下即可發(fā)生反應(yīng)，且反應(yīng)的速度較快，反應(yīng)的時(shí)間僅僅幾小時(shí)甚至于幾分鐘，所以，光催化氧化技術(shù)是一種及其便利的凈化技術(shù)。

2.4生物治理技術(shù)

在揮發(fā)性有機(jī)廢氣的治理技術(shù)當(dāng)中的生物治理技術(shù)是一個(gè)全新的治理辦法，該種治理技術(shù)主要原理在于以生物治理技術(shù)的發(fā)展過程作為依據(jù)，利用降解微生物的全過程，有效自理揮發(fā)性有機(jī)廢氣，使其轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水等無機(jī)物產(chǎn)物，從而達(dá)到有效治理VOCs的效果。然而，因?yàn)樵摲N治理技術(shù)治理揮發(fā)性有機(jī)廢氣的過程相對(duì)較為復(fù)雜，在運(yùn)用生物治理技術(shù)對(duì)VOCs進(jìn)行處理的過程中，難以確保VOCs在氣相當(dāng)中不會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì)，從而影響到生物治理技術(shù)對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣的處理效果，所以，在實(shí)際的運(yùn)用當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)對(duì)液化氣態(tài)污染物這一環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的注重，揮發(fā)性有機(jī)廢氣液化之后，需經(jīng)過各污染物的生物吸附、新陳代謝、降解的液化全過程。

綜上所述，因?yàn)閾]發(fā)性有機(jī)廢氣種類豐富多樣，性質(zhì)也有各自不同的特點(diǎn)，再加之揮發(fā)性有機(jī)廢氣的排放情況也有著很大的不同。所以，在對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣進(jìn)行治理時(shí)，必須詳細(xì)了解各個(gè)治理技術(shù)和使用范圍，從而做到有效治理揮發(fā)性有機(jī)廢氣。

【參考文獻(xiàn)】

[1]董龍標(biāo)，馮偉銘，夏良媛等.揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)發(fā)展研究

[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2016，41（5）：125-128.