揮發性有機廢氣治理技術進展分析

陳典勻

（廣西益能環保工程有限公司，廣西 南寧 530007）

在工業、制造業的高速發展下，由于相關部門疏于監督、而很多制造商缺乏環保意識，造成很多有毒有害氣體排放超標，給人們的生活帶來了一定的影響。揮發性有機廢氣就是指揮發性有機化合物，例如：二氯甲烷、甲苯等，這些有機廢氣來源渠道廣泛，包括石油化工、印刷、橡膠塑料加工、生物制藥等。雖然大部分有機廢氣是無毒無害的，但有少部分存在致癌物質，對人體的皮膚、呼吸系統以及中樞神經等會造成極大的損傷；同時，有機廢氣排放超標還會對生態環境造成不可逆反的損害，影響國家的可持續發展。因此，加強對揮發性有機廢氣的治理是環境保護工作中必不可少的一項內容。

1 揮發性有機廢氣來源及治理現狀概述

揮發性有機廢氣產生的主要源頭就是化工污染，氣體易揮發，在治理上存在著很大的難度。大部分有機廢氣的成本比較復雜，且在空氣中占比較小，當前的科學技術還無法根除廢氣污染?，F階段，治理揮發性有機廢氣的方式主要分為源頭治理、過程控制以及末端管理[1]。源頭治理就是從廢氣產生源頭的階段控制廢氣的產生，要求國內一些涉及有機廢氣排放的企業要采用清潔式能源進行生產。但源頭治理無法得到全面普及和應用，只能實現部分生產原料的替代；過程控制就是從生產環節出發，對石化、煉化等化工污染較為嚴重的行業進行治理，應用先進的科學技術降低廢氣排放量。但這一方式需要大量的資金投入，這對于市場上一些中小型企業來說比較困難；末端管理就是對排放的有機廢氣進行處理，以達到國家的排放標準。但目前，市場上大部分企業污染治理意識不足，盲目追求經濟效益而忽視了環保問題，再加上環保相關管理制度以及管理措施尚未貫徹落實，從而導致有機廢氣治理效果不良。

2 揮發性有機廢氣治理方法和技術

2.1 吸附處理技術

吸附處理技術可以細化為三個方面，即：直接吸附法、吸附回收法和吸附催化燃燒法。其一，直接吸附法就是通過有效的吸附劑直接吸附廢氣，這種方式十分簡便，且投入資金少，能夠對有機廢氣達到90%以上的凈化處理，比較適用于濃度低的廢氣處理[2]。但這種方式應用所需要的吸附材料無法進行再生，需要定期更換吸附材料；其二，吸附回收法即利用活性炭吸附廢氣，待吸附材料的多孔固體處于飽和狀態以后，可以通過蒸汽來實現廢氣脫附，從而達到循環利用吸附材料的目的。而蒸汽反吹環節后聚集的廢氣則可以通過冷凝或分離等方式形成液體狀態。這種方式的廢氣處理效率較高，但后期的廢氣脫附和提純等手段較為復雜，不能直接應用于生產環節；其三，吸附催化燃燒法與吸附回收法存在一定的相似性，都是利用多孔活性炭吸附廢氣，但催化燃燒法是利用熱空氣實現對廢氣脫附，并對有機廢氣進行二次加熱，從而回收廢氣，這一方法技術的核心在于對廢氣濃度的濃縮，以催化燃燒的方式來凈化廢氣[3]。

2.2 燃燒處理技術

燃燒處理法可以劃分為蓄熱燃燒法和催化燃燒法。蓄熱燃燒法就是通過蓄熱提將燃燒熱量進行貯存，在以這部分熱量對混合廢氣進行加熱，保證溫度達到700 至800 攝氏度，加熱時間為0.3 至0.5 秒，從而實現對有機廢氣的分解和凈化[4]。這種方式所使用的工藝技術比較簡單，適用于一些高濃度廢氣處理。但在處理濃度較低的廢氣時，則需要加入一些助燃劑等物質，就需要耗費較大的能量了；催化燃燒法是直接將收集的廢氣加熱到200 至300 攝氏度，通過廢氣加熱和燃燒的方式將廢氣轉化為二氧化碳和水。這一方式不僅凈化率較高，而且還沒有二次污染，對凈化設備的要求也比較低，是目前國內外處理有機廢氣的有效方法之一。但這種方法也存在著一定的缺陷，例如：對于濃度低、大風量的廢氣進行處理時需要耗費大量的資金，其運行成本也會隨之提升。

2.3 生物處理技術

生物技術在廢氣處理的應用過程中，本身是由污水處理演化而來的。與其他的處理方式相比較，生物處理法具有耗能低、技術先進的有點，在國外已經被廣泛應用。但生物降解需要較長的周期，且占用土地面積較大；同時，污染物處理也存在一定的極限值，如：微生物處理，這時候就需要對處理系統的啟用和關閉進行嚴密的監督管控，才能達成廢氣處理的預期效果。這種方式目前在國內的應用程度還比較低。

2.4 等離子處理技術

等離子就是所謂的氣體分子離解，也被成為物質的第四形態。等離子處理法就是通過帶電離子美妙3000 萬次的高速運動對有機廢氣分子造成成分電離，從而發生氣體氧化，將有害物質轉變為無害物質。等離子分解處理的方法雖然能夠對廢氣分子進行降解，但無法甄別二氧化碳，容易在分解過程中生成其他微分子有機化合物，對環境造成二次污染。

2.5 光催化處理法

有機廢氣排放的問題還存在于汽車行業，在燃料動力電池的應用過程中，難免會形成一些污染。而光催化廢氣的處理方式就是針對動力電池污染而產生的，這一方法在實際應用過程中，主要是將二氧化鈦作為光催化劑，對廢氣進行光解，將有機廢氣轉化為二氧化碳和水。這種方法的有點就在于處理方法簡單、不會造成二次污染，這也是我國當前處理一些濃度較高或氣量體積較大的有害氣體時，常用的廢氣處理方式。當然，光催化方式本身具有投入成本低廉、使用壽命長且應用價值廣泛的特點，是一種價格低廉且綠色環保的廢氣處理方法，應當得到市場的積極推廣。

2.6 冷凝處理技術

冷凝處理法是針對工業廢氣污染處理應運而生的，也是廢氣處理最為徹底的方法。在工業生產過程中可能會排放出一些有機廢氣，但對于一些化工工廠來說，其揮發性有機廢氣的產生主要是來源于工業廢渣揮發。面對這一問題，可以采用冷凝法，將工業廢渣裝入冷凝罐中進行低溫保存，當廢渣在低溫環境下凝結成一體，就會自動分解，就不會再散發有毒氣體。但這種方法需要投入大量的成本，可能在中小型工業企業中推廣難度較大。

2.7 復合型處理技術

對于一些成分較為復雜的廢氣，可能需要考慮采用多種技術結合的方式來實現廢氣處理最優效果。當前，冷凝處理技術多用于溶劑回收，在通常情況下，不會作為單獨的處理方法進行應用，而常用的吸附技術和燃燒技術，吸附技術更適合用于低濃度的有機廢氣處理，且作為后端處理方法，在目前主要應用于油氣廢氣處理方面，且多采用冷凝法與吸附法相結合的方式。這是由于單獨利用冷凝法時，對處理環境有一定的要求，還會增加廢氣處理成本，而單獨使用吸附法在處理一些濃度較高的廢氣時，潛在著一定的安全隱患。在吸附法和冷凝法的共同作用下，才能提升廢氣處理裝置的科學性，并降低廢氣處理運行成本。再例如，對于一些水溶性較差且生物降解較為困難的污染物，可以采用光催化和生物降解相結合的方式，提高廢氣處理效率，實現低耗能處理。

3 結語

綜上所述，經濟的發展離不開工業支持，而人們的生活更需要環境保護，因此，為了實現社會的可持續發展，這就需要我國相關機構對工業廢氣進行嚴格把控，選擇合理的處理方式，在控制處理成本的基礎上，實現廢氣處理技術的提升，促進我國工業制造業等行業的良性發展。